Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12 [Журнал «Домашняя лаборатория»] (fb2) читать онлайн

Annotation

Большой и увлекательный, научно-прикладной, образовательный, некоммерческий интернет-журнал, созданный группой энтузиастов. Журнал содержит материалы, найденные в Интернет или написанные для Интернет. Основная тематика статей — то, что можно сделать самому, от садовых поделок до сверхпроводников, но есть и просто полезные материалы.

Журнал «Домашняя лаборатория»

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Неофициальное жизнеописание Всесоюзного электротехнического института имени В.И. Ленина[1]

ЛИКБЕЗ

101 Ключевая идея. Физика

ПРАКТИКА

Выращивание грибов (часть книги)

ПИРОТЕХНИКА

Введение в пиротехнику

ЭЛЕКТРОНИКА

Приемники импульсного ИК-излучения

ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ

Дед Мороз

ТЕХНОЛОГИИ

Литье

СПРАВОЧНИК

Справочник кустаря

А. Металлы

Б. Искусственные камни

В. Дерево

Г. Кость и рог

Д. Резина, каучук и гуттаперча

Е. Стекло и зеркала

Ж. Меха и кожа

З. Бумага и папье-маше

И. Пищевые и вкусовые продукты

К. Клеи, замазки и цементы

Л. Лаки и сургуч

М. Кремы и аппретуры

H. Чернила и карандаши

О. Смазочные масла и мази

П. Мыло и свечи

Р. Средства для стирки и вывода пятен

C. Олифа и краски

ЮМОР

Телевизор на службе здоровья

ОБЪЯВЛЕНИЯ

notes

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Журнал «Домашняя лаборатория»

2007, № 12

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Неофициальное жизнеописание Всесоюзного электротехнического института имени В.И. Ленина^[1]

Леонид Ашкинази

Часть I

Забор, начальники, несчастные случаи

…а если точнее — то ордена Ленина и ордена Октябрьской революции Электротехнического института имени В. И. Ленина, ныне — Всероссийского, но по-прежнему «имени», ибо укоротить «имени» до «им.» директор категорически отказался. Когда я пришел в него на работу в 1971 г., меня подробно инструктировали, как писать наименование места, в которое я пришел на работу. В числе прочего было указано, что писать «им. В.И. Ленина» нельзя, ибо это оскорбительно и замдиректора не подписывает письма, в которых так написано. Я не стал проверять, верно ли изложенное мне при инструктаже. Но позже убедился в том, что замдиректора не подписывает письма, в которых перед его фамилией не указано его ученое звание. Точнее: он два раза такое письмо не подписал, а на третий раз перечеркнул текст своей монаршей рукой, а именно: крест-накрест.

Примечание — готовя этот текст к размещению в Сети в 2004 году, я усомнился, все ли поймут, как же именно следовало писать наименование? И решил во избежание пояснить. Писать следовало так: «имени В.И. Ленина». Почувствуйте разницу.

Так в жизни и бывает — на третий раз письмо перечеркивают. Замдиректора, по-видимому, любил сказочность и свое ученое звание. Полагаю, что Сэй-Сенагон это бы одобрила. В древней Японии искусство ритуала находилось на недосягаемой высоте.

Можно задаться вопросом — а надо ли указывать ученое звание перед директором? Отвечаю честно — не знаю. Дело в том, что я не помню случаев подписания писем лично директором (кроме характеристики для ВАКа). Это было ниже его достоинства.

Теперь наступило время предисловия. Если насилие неизбежно — расслабься и наслаждайся. И уж если так сложилась жизнь, что я просидел в этом болоте почти четверть века, то — полностью отвлекаясь от вопросов а) почему так произошло, б) хорошо это или плохо, в) какие можно усмотреть аналогии с жизнью в этой стране, а также от всех прочих вопросов — можно допустить, что, написав оный текст, я доставлю хоть час удовольствия читателям.

Смейся, читатель. Болото поднялось до горла и скоро хлынет в рот. Ты стоишь на цыпочках и давно не чувствуешь онемевших ног. Умрем смеясь. Такая смерть, согласно вере моих дедов, уменьшает количество зла в мире. А если ты, читатель, веришь в атеизм, все равно умри смеясь. Я, никого никогда не обманывавший в этой жизни, говорю тебе — это лучшая смерть.

За много лет беспорочной службы я был участником или свидетелем «много всего». И хоть длинный язык и плохая анкета, закрыли мне дорогу по служебной лестнице, и поэтому знаю я мало, но все же — почти четверть века…

Один сотрудник ВЭИ наклеил в пропуск вместо своей фотографии фото собачьей морды и довольно долго ходил так. Обнаружено это было случайно и не вахтерами. Скандал. Выговор.

Так и бывает в жизни: хоть собака — друг человека, да и Платон — тоже друг, но отделу режима истина дороже. Раз уж так получилось, что первой я рассказал вам историю про вахтеров и отдел режима, то продолжим, как говорится, в рамках этой же тематики.

Болезнь, называемая борьбой за дисциплину, является хронической и, более того, генетической. Она, по-видимому, рождается вместе с рождением организации и умирает вместе с ней. Просматривается аналогия — она «родилась» вместе с совком и умрет вместе с ним, успешно пережив СССР. В пике борьбы за дисциплину (при Андропове) были изобретены три вида трудовой дисциплины: исполнительская, присутственная и какая-то третья, название которой я не запомнил. Оставляя без обсуждения вопрос о сталинском пике дисциплины, когда она имела меньше названий, но была коррелятивно связана с большими сроками, перейдем к собственно сюжету. В андроповском пике наше начальство повадилось лично устраивать облавы в проходной. Поскольку технически регистрацию опоздавших легко делают вахтеры, то ясно, что дело было просто в удовлетворении охотничьего инстинкта. Который есть форма властолюбия. Сотрудник А.К., подходя к проходной с десятиминутным опозданием, увидел группу начальников. Будучи человеком воспитанным, он приподнял шляпу и вежливо поздоровался. После чего опустил шляпу на место, то есть на голову, развернулся «кругом» и, провожаемый изумленными взглядами и открытыми ртами присутствующих, удалился от проходной. Проследовав вдоль Красноказарменной улицы до конца забора (200 м), он завернул за угол, проследовал до традиционного места (100 м) и перелез через забор. Когда позже сотрудники вопрошали его, зачем он сделал это, ответ был следующим: «Я понимал, что они меня уже видели, но ноги сами понесли обратно».

Так в жизни и бывает — левая рука не знает, что творит правая. А ноги — что творят руки. Сэй-Сенагон бы добавила — уста говорят «нет», а руки ласкают нефритовый стебель.

К этому можно добавить следующее. Забор вообще перманентно, а в указанном традиционном месте — спорадически — был объектом отеческой заботы охранников. Например, однажды они капитально вымазали его солидолом. Народ немедленно положил поверх солидола листы тонкого картона, предохранявшие штаны от соприкосновения с оным веществом. О судьбе колючей проволоки я уж и не говорю. Пытались в этом месте и фотографировать перелезающих. Почему борьба не имела успеха? Потому что охрана боролась с природой — ибо спирта, который м.н.с. Миша и инженер Саша относили токарю Коле и слесарю Славе (все имена изменены) и который выпивал совокупный рабочий класс ВЭИ, оному классу не хватало, и без четверти одиннадцать он отправлялся за НЕЮ.

Так и бывает в жизни: хоть Мичурин сказал — «взять их у нее — наша задача», — но наша охрана взять милость целого забора у алкожаждущей природы моих сотрудников не смогла.

Тема забора как таковая глубоко философична, ибо забор — это символ границы между Нашими и Чужими, между Допущенными и Недопущенными, Причастными и Непричастными и т. д. Полезно вспомнить старый анекдот — у завкадрами спрашивают, все ли евреи — сионисты (то есть плохие)? Нет, — отвечает тот, — те, что у нас работают — хорошие, а те, что хотят у нас работать — те сионисты» (то есть плохие).

Сотрудник И.С. лез через забор внутрь и, спрыгнув, приземлился перед носом замзавотделением (отделение — самая крупная структурная единица в ВЭИ). Замзав удрученно покачал головой, тяжело вздохнул и произнес: «А если бы вы спрыгнули на замдиректора?»

Так и бывает в жизни — спрыгиваешь не на того, на кого надо. Обратите внимание: идея о том, что можно спрыгнуть на директора, ему даже в голову не приходила. И неспроста — директор ВЭИ по территории ВЭИ не ходил, а ездил. Конечно, всего лишь потому, что территория у нас большая. Пешком — десять минут, плюс летом — пыль, зимой — снег, всегда — грязь и железяки под ногами, ебена мать в воздухе. Зато всегда можно ответить по телефону — такой-то пошел в главный корпус. Или еще куда-то. В высших эшелонах ВЭИвской власти бытовало выражение «такой-то на территории».

Случалось спрыгивать на официальных лиц и другим сотрудникам. Один из них, В.П., имел привычку сначала перебрасывать портфель, а потом обрушиваться сам. Именно так — обрушиваться — сформулировала бы Сэй-Сенагон и была бы права, ибо при росте выше меня на голову В.П. был еще и в полтора раза шире меня в плечах. Так вот, В.П. метнул портфель и, выждав минуту и убедившись, что все тихо (а видевший это замдиректора по общим вопросам озверел и затаился — здесь аллюзия на Высоцкого: «я сразу озверел и сел в засаде»), полез через забор. Когда он приземлился и пред ним предстал давящийся словами команд замдиректора по общим вопросам, В.П. молча поднял с земли портфель, метнул его обратно и сам тоже полез обратно. Замдиректора мог бы попытаться пресечь святотатство — схватив нарушителя за штаны. Ведь не стал бы В.П. с ним драться? Но хватать за штаны не стал. Таким образом, действия человека базируются на соблюдении условностей, а побеждает тот, кто-либо плюет на все условности (как Ленин), либо лучше других понимает, какими условностями пользуются другие (как Сталин). В данном случае В.П. оказался прав — замдиректора не счел достойным своего чина ловить нарушителя режима за штанину. В.П. перелез через забор и пошел перелезать в другом месте.

Ткань жизни, — сказала бы, вздохнув, Сэй-Сенагон, — соткана из нитей случайностей.

Еще о заборе. Молодой человек B.C., тихий, воспитанный и культурный, был принят на работу в ВЭИ. И в первый же день, через два часа после приема на работу он был послан в другой корпус по некоторому делу. А на территории шла стройка. Эта стройка началась в 1970 году и длилась более 12 лет. В результате был построен корпус, в котором сейчас сижу я и пишу этот текст, так что не зря совокупный строитель этого корпуса мерз и гиб в семнадцатом году. Конечно, давать мне возможность клеветать и злопыхать — не единственное его назначение: например, в нем находится столовая. Так вот, забор между основной территорией ВЭИ и территорией стройки был в нескольких местах сломан. В сознании сотрудников он, конечно, был и поэтому они не разбегались. А новый сотрудник

B.C. этого забора в этом месте в своем сознании не имел. Он забрел на территорию стройки и наткнулся там на замдиректора, который замдиректорствовал, барражируя вдоль мысленной линии, образующей забор (тут аллюзия на географию с ее определениями меридианов и параллелей, и учебник физики с рассказом о силовых линиях… словом, обширное поле для ассоциаций). Замдиректора выяснил, кто, куда и зачем идет и, узнав, что человек принят на работу два часа назад, радостно отобрал пропуск и сообщил B.C., что он уволен. B.C. дошел до телефона-автомата, позвонил на уже бывшую свою работу, долго извинялся, что не сделал того, за чем был послан, и лишь потом сообщил, что уволен. О степени сумасшедшести сумасшедшего дома, в котором мы живем, говорит то, что К.У., начальник B.C., нисколько не удивился тому, что B.C. уже уволен, а пошел по начальству — просить не увольнять. И просьба была удовлетворена.

Ненадежна служба любовницы императора, — сказала бы Сэй-Сенагон — и добавила: вам, в вашем ВЭИ, еще хорошо, а вот за нас и попросить некому.

Некоторые из тех, кто читал этот текст, спрашивали — почему не уволился, если было так плохо. Странный вопрос, право. Во-первых, откуда следует, что мне было плохо? Писать этот текст я начал в последние годы моего пребывания в оном месте, и даже если я где-то проговорился, что снег белый, отсюда не следует, что я считал ворону черной десятью годами раньше. Этот текст — не синоптический! Во-вторых, даже этот пост-взгляд нельзя назвать очень уж мрачным. Я всегда любил работу, и научную, и инженерную, и поэтому ее хватало, а большинство людей вокруг были нормальными хорошими людьми (в той ситуации, в которой я с ними взаимодействовал). Дерьмом оказывались немногие и только, если было, что делить. А одно из свойств советской системы состояло в том, что на нижних этажах пирамиды делить было нечего. И в-третьих — уволиться-то я мог, а что делать дальше? Грузчиком на Душинскую базу не хочется, в «дворники и сторожа» — уровнем диссидентства не вышел (вершина — записывал на магнитофон передачи вражьих голосов и давал друзьям, те из вежливости брали), зато «вышел рылом» так, что устроиться на работу по специальности — чудо. А физики в чудеса если и верят, то на них «не закладываются». Так что менять место работы и причин особых не было и разумной возможности — тоже.

Гармония, право — сказала бы С.

Традиционной вообще для сундучного фольклора (то есть фольклора «сундуков», «ящиков», п/я) является тема выноса с предприятия и в том числе через забор. Я знаю множество историй на эту тему, включая вынос спирта, закачанного в молочные пакеты, наковален, подвешенных между ног — на пари, и много чего другого, но почти все это было на других предприятиях.

А вот что произошло в ВЭИ. Одному моему сотруднику (Д.Н.) понадобился, как у нас говорят, для дэ-дэ-эса (ДДС — для дома, для семьи), резиновый шланг диаметром 40 мм и длиной несколько метров. Оное резиновое изделие — это очень важно — было розового цвета. Сотрудник обмотал шланг вокруг пояса, подвязал веревочкой, надел сверху плащ и пошел через проходную. Аккурат при прохождении через вертушку веревочка развязалась, и розовый 40-миллиметровый конец с грохотом обрушился из-под плаща на пол. Присутствовавшие окостенели. Старший научный сотрудник не растерялся, наклонился, подхватил конец и рванул через проходную строевым шагом.

Так в жизни и бывает — смелость не только города берет, как сказал Суворов, но и резиновый шланг за конец — тоже. Л. Хатуль сказал — «смелость города берет, а наглость — неприступные крепости».

Есть легенда, что Ландау развлекался так — приоткрывал тихо дверь в какую-либо лабораторию, аккуратно всовывал в щель конец именно такого шланга, прикрывал дверь, прищемив шланг, и взвизгивал. Ответом ему был многоголосый женский визг из-за закрытой двери. Дело в том, что, услышав его взвизг, сотрудницы поворачивали голову на звук и видели понятно что, прищемленное дверью! А-а-а-а-а-а!!!..

Один из моих начальников — Л.Л. - однажды тоже двигался весьма быстро. Как-то раз мы с ним выпросили у намного более богатых коллег из НИИ «Исток» (Фрязино) несколько дисков диаметром 50 мм из гексаборида лантана, редкость по тем временам и жуткий дефицит. Материал это весьма хрупкий. Положил их Л.Л. в задний карман, благополучно прошли проходную и радостно направились к электричке. Пока шли эти сто метров, про диски забыли. Вошли в вагон, Л.Л. оттопырил зад и начал садиться. Штаны натянулись, послышался треск… но не штанов. … Как же он подскочил! — проявив отличный слух и реакцию: сломался только один диск.

Сотрудник Л.А. преподавал в ФМШ при МИЭМе, и как-то в группе нарисовались два школьника — радиолюбителя в старом смысле слова. Они вообще не участвовали в занятиях, а тихо сидели в дальнем углу, обменивались схемами, обсуждали. После конца занятия подходили, задавали один-два радиолюбительских вопроса, получали ответ и мирно исчезали. Один из них ездил аж из Пушкина. Преподаватель Л.А. таскал им детали. Но однажды был слезно попрошен плафон от люминесцентной лампы, что вешают на потолок, — дети делали цветомузыку. Л.А. засунул плафон под куртку на спину (дело было зимой), получились красивые квадратные плечи, а внизу похищаемое доставало до середины голеней. Дуракам везет — за вертушку не зацепился и охранник не заметил. Что ж, бывает — заметила бы С.

Еще о выносе с предприятия. Не помню, кто мастерил себе телевизионную антенну, и ему надо было вынести трубу длиной около двух метров. Он вставил ее в штанину — рубашку — рукав и пошел. Причем рука была поднята вверх и составляла с ногой прямую линию. Попробуйте так встать. Теперь попробуйте так пойти… Ладонь же наш герой повернул горизонтально и пошел через проходную. При этом ладонью он помахивал, как бы прощаясь, голову повернул назад и громко кричал: «Пока, Петя!» Остолбенелый охранник проводил это явление безумным взором…

Считаю нужным кое-что разъяснить. Во-первых, то, что все рассказанные здесь истории — правда, в следующем смысле: либо я очевидец или участник, либо знаю истории по рассказу, но рассказ проверен разговором с очевидцем (или участником). Во-вторых, название «неофициальное жизнеописание» — аллюзия с известным китайским жанром, а «так и бывает в жизни» — с «Записками у изголовья» Сэй-Сенагон. В-третьих, среди читателей сего произведения могут найтись анализаторы-психологи. Сообщаю исходные данные для них: всю жизнь проработал в ВЭИ, «прошел путь» от инженера до старшего научного сотрудника. По указанным выше причинам в административно-партийной деятельности участия не принимал. Имевшие место два (впрочем, не очень настойчивые) предложения — отклонил. В 1985 году защитился, имею около 40 публикаций, всегда вел более свободный, чем другие, образ жизни (и в плане присутственной, и в плане исполнительской, и в плане той третьей дисциплины, названия которой не помню), за что и получал несколько меньшую, чем другие при моем стаже, должности и вкладе в дело построения коммунизма и укрепления «обороноспособности» зарплату. Эту небольшую разницу (около 10 % зарплаты) считал вполне разумной платой за эту небольшую свободу. Параллельно писал научно-популярные и публицистические статьи, коих и опубликовал в сумме в несколько раз больше, чем научных. Одним словом, несерьезный человек. Но женщинам это нравится.

Сэй-Сенагон бы уточнила: это нравится не всем женщинам, а тем, которые нравятся мне.

Любой Пимен описывает то, что как-то понимает, в чем как-то разбирается. Даже для того, чтобы просто заметить явление, надо кое-что о нем знать. Поэтому многие интересные вещи описаны мной кратко, а некоторые и вовсе не попали в мой сектор обстрела. Вот пример — стол нашего Директора, виденный мною 1 (один) (аллюзия с заполнением денежных документов) раз в жизни, обит снаружи кожей. Видимо, в психологии Директоров есть нечто, требующее обивки Столов кожей снаружи. Но, не будучи знатоком психологии Директоров (я даже не знаю, есть ли она), я не могу воспеть должным образом тот Стол и ту Кожу. Помнится, об этом нечто писал Веблен в книге «Теория праздного класса». Или вот — ну как я могу описать грандиозную и легендарную пьяную драку в ресторане «Прага», коей кончился банкет по поводу получения одним из наших начальников какой-то грандиозной премии? Ведь хотя я кое-что понимаю в ресторанах, но почти ничего в драках и ничего — в пьянстве. В этой жизни мне пришлось применять против человека силу лишь два раза и еще два раза — угрозу применения; все четыре раза были успешны, а опыт приносят в основном поражения.

Чего еще я никогда не умел и не делал — так это не тушил папирос в бензине. А дело было так. Двое моих сотрудников, Л. К. и Л. 3., вроде бы вполне взрослые люди, сидели как-то и, отдыхая от мытья большой вакуумной системы, курили. Курили они «Беломор», который некоторые из нас называли тогда в зависимости от степени образованности Беломоркэнэл или Беломоррис (ассоциации очевидны), а вакуумную систему мыли чистым бензином (или Б70, или «Галоша»). Объяснение, почему и когда моют другими растворителями, я опускаю. Упомяну лишь, что я сам, своими руками, лично мыл один раз спиртом. В это трудно поверить, более того, такое утверждение ставит под сомнение мою честность. Понимаю, но не могу молчать.

Так вот, сидели они и курили, а рядом стояло ведро с бензином. Шедший мимо них достопочтенный их начальник А.Ш. пробурчал что-то на тему, что курить рядом с бензином… и т. д. Пробурчал более чем обоснованно. На это один из них изумленно вынул беломорину изо рта и со словами: «Что Вы! Бензин же не горит!» — резким движением опустил беломорину горящей частью вниз. Беломорина вошла в бензин и, пшикнув, погасла.

Пояснение: горит не бензин. Горят пары бензина, находящиеся над бензином. На инициацию процесса требуется время. Если папироса проходит слой паров достаточно быстро, то вспышка не происходит. Она и не произошла.

Начальник закрыл рот, некоторое время стоял молча, после чего так же молча и удалился… В жизни так и бывает: Беломор — серебро, молчание — золото.

Эти же двое сотрудников изучали влияние магнитного поля на мух. Они помещали пробирку с мухой между полюсами магнита и пристально наблюдали за ней. Позже они утверждали, что мухи начинали сильнее жужжать. Апофигей — скажете вы (аллюзия со скурвившимся позже Поляковым и вообще с новой волной в пост-СССР-овской прозе) — и ошибетесь. Я знаю место (не ВЭИ), где проверяли, есть ли душа. Они брали крысу, взвешивали ее с бешеной точностью на каких-то супер-весах, потом аккуратно тюкали ее по голове и взвешивали опять. К сожалению, результаты этой работы не опубликованы, а ссылки на неопубликованные работы не допускаются.

И вообще, что есть начальник? Начальник есть светлое величество… (аллюзия с «Трудно быть богом» Стругацких). Принято издеваться над начальниками. Психологическая основа очевидна и в обсуждении не нуждается. Должен ли я в своем повествовании отдавать дань увлечению поношениями начальников? Да, если есть некоторая специфика «начальничества» в аспекте нашего материала. А есть ли она? Ее, как мне кажется, нет. Конечно, многие дурацкие случаи и ситуации, о коих я повествую, выглядят смешнее, если их персонаж — начальник. Но произойти они могли с любым. Стало быть, такое «более смешное» восприятие — свойство нас с вами, нашего подсознательного желания унизить начальника. И часто такое желание небеспричинно. но испытываем ли мы его — дело уже нашего мировосприятия.

Например, ВЭИ в свое время радостно принял известие, что секретарь комитета комсомола застукан уборщицей, когда он совершал некий акт (вы, наверное, догадываетесь, какой именно) в помещении комитета. А что тут такого? Не он один, хм-хм… Особенно ликовал народ по поводу того, что делал он это на парадной красной скатерти. Вот так в жизни и бывает — когда-то на ней трахались, а сейчас, небось, продали за валюту на Арбате. Вообще чисто начальнические истории какие-то невеселые. Например, когда-то нам надлежало получить дорогую установку для микроанализа — зарубежную, импортную, капиталистическую. Надо было сделать выбор из двух установок: одной — фирмы ФРГ и одной — Франции. Было известно, что французские лучше. Однако министерство настояло на заказе ФРГэвской. Когда установка прибыла, и наши сотрудники получали ее в аэропорту, появился вежливый молодой человек из министерства и, взяв самый маленький ящик, удалился. Судя по описи, в ящике были: кинокамера и авторучки «Паркер». Так в жизни и бывает — искать надо не там, где потеряно, а под фонарем. А фонарь устанавливать по согласованию с министерством.

Завгруппой А.Н. работал в комнате с тремя женщинами. В основном они разговаривали на работе о болезнях. У кого что болит, что надо делать, какие таблетки есть, и какое место чем мазать. И как-то раз у А.Н., милейшего, терпеливого и выдержанного человека, лопнуло терпение. Он открыл рот и произнес: «Я знаю хорошее средство от этой болезни». Все головы повернулись к нему, и последовал вопрос: «Какое же, Анатолий Прокопыч?» А. П. выдержал небольшую паузу и ответил: «Эту даму надо сводить к грузину».

На полчаса воцарилось оскорбленное молчание.

Полагаю, что Сэй-Сенагон этого бы не поняла. Полагаю, что она не знала роль «грузина» в российских анекдотах. Полагаю, что она считала секс средством от многих болезней. Полагаю, что в этом — как и во всем — она была права. Но тишина имела место, увы, только полчаса.

К этому можно добавить следующее. Мы полагаем, что женщины на работе разговаривают о тряпках и, на худой конец, о еде. Похоже, что мы ошибаемся — их жизнь хуже, чем нам кажется, и они разговаривают в основном о болезнях. Хотя это, быть может, игра. Как говорят психологи — «поглаживания».

К сожалению, автор не располагает полной информацией о темах разговоров на работе представителей лучшей половины человечества. Худшая часами обсуждала футбол и автомобили, а какие волнующие темы поднимали наши дамы? Полагаю, что чаще всего это были болезни, готовка, одежда (темы перечислены в порядке убывания частот; этот порядок весьма информативен). Но однажды они час обсуждали, в каком возрасте у мальчиков появляются волосы на ногах. С. по этому поводу заметила бы — в каком бы возрасте это не происходит, это прекрасно.

Значительная часть изложенных здесь историй связана с игрой. Всевэивской, всесоветской, всемирной, наверное, и вселенской игрой. Цитат тут можно привести немало, но и без теней классиков ясно — почти все наше поведение ритуализировано. Тому, как система (выражаясь негативно) или окружающая среда (выражаясь нейтрально) навязывает (выражаясь негативно) или вовлекает (выражаясь нейтрально) человека в игру, посвящены горы литературы. Как человек сопротивляется и гибнет, или сопротивляется, дразнит и выживает, или сдается, познав сладость «коммунитас», единения и, в том числе, в игре. Рамки игры никогда не бывают абсолютно жестки — играя день и ночь, Сэй-Сенагон сыграла так, что мы сейчас знаем ее имя. Кто из нас, борцов со строем и системой, диссидентов и разрушителей, циников и насмешников, сможет сказать: я индивидуален хотя бы в 1/10 ее? Чувственной придворной дамы далекого XI века? Рисовые поля, согбенные спины, блеск дворца, интриги сёгунов, искусство, пережившее века, протекающие крыши лачуг, блистательное владение мечом и луком…

Одна из наших работ тянулась ряд лет, как вялотекущая шизофрения, четыре месяца тишины, потом приезжают заказчики, неделя визга, опять тишина… В одну из конвульсий начальник Л.Л. приступил к рассказу своему подчиненному Л.A. о том, как дальше жить и что делать по этой работе. Когда время его взволнованного монолога превзошло полчаса, Л.A. понемногу начал улыбаться. В какой-то момент Л. Л. внезапно прервал токование и, мгновенно сменив тон, произнес: «Мне не нравится ваше улыбчивое отношение к этой работе».

А во времена Сэй-Сенагон за такое рубили головы… Кто тут говорил, что прогресса нет?

Человек использует для понимания природы упрощенные модели. Тут можно развести большую и глубокую философию, но сотрудник Л.А. в данном случае этого не сделал. Однажды его осенило, и он публично изложил свое видение методов работы в ВЭИ и, несколько шире, в стране. Представьте себе, — сказал он, — человека, который выскочил на мороз в брюках, но без трусов, побежал и на бегу сообразил, что надо бы трусочки-то надеть. А остановиться нельзя — замерзнешь. Итак, задача: на бегу, не останавливаясь, снять брюки, надеть трусы, надеть брюки. Вот так и мы работаем, — заключал он.

Полагаю, что С. оценила бы идею, хотя пришлось бы переформулировать. Типа «нижнее кимоно», «верхнее кимоно», «акомэ», «хакама», ну и так далее.

Причем тотальность игры была понятна всем, что порождало забавные ситуации. Зам. моего начальника В.В. обсуждает с зам. начальника отделения О.Л. расстановку оборудования в помещении. Перед ними расстелена «планировка» — план с квадратиками, долженствующими изображать. «Здесь стоит печь» — говорит В.В. Подымает глаза на О.Л. и добавляет — «она действительно там стоит». «Здесь стоит станок» — говорит В.В. Подымает глаза на О.Л. — «он действительно там стоит». И так далее…

Еще о начальниках и ихней горькой судьбе. Однажды Л.Л. потерял пропуск. С кем не бывает? Сотрудник Б.И., на которого «охотился» тогда оный начальник, стал его раз за разом ловить в коридоре и занудно излагать, как сделать, чтобы пропуск не терялся. Он вытаскивал пропуск, привязанный за веревку к карману пиджака, и гордо демонстрировал: пропуск, веревку и булавку, коей веревка была пришпилена к пиджаку. Начальник терпел — остатки воспитания: Б.И. был существенно старше, — хотя, думаю, ему стоило это много крови. Но этим ситуация не кончилась. Сотрудница Н.Н., равно ненавидевшая и начальника, и автора веревки с булавкой, бегала потом по всему ВЭИ и радостно всем сообщала: «А вы знаете, к какому месту у Б.И. привязан пропуск? К неприличному!» Ха-ха-ха. Нет, не получается. Знаю, что это должно быть смешно. Знаю! Ха-ха-ха. Нет, не получается…

Раз уж мы заговорили о не смешном. Среди ВЭИвских стариков (о коих речь позже) эта история называлась «история о двух миллионах». Эта история, точнее, — перечень событий, составляющих ее, — известен мне только в пересказах. Итак.

При строительстве нового корпуса на нашей территории пропало стройматериалов на два миллиона; на этой же стройке упал с лесов и разбился прораб; возник вне нашей территории особняк директора; финотдел слился с нашей бухгалтерией, а начальник финотдела и главный инженер покинули ВЭИ; секретаря нашего парткома В., пытавшегося раскопать это дело, побили на улице хулиганы, по окончании побиения они довели до его сведения, что у него есть дочь, и она иногда возвращается домой вечером, после чего наш секретарь покинул ВЭИ. Кстати, уволить главного инженера директор, видимо, сразу не мог — сначала он понизил его в должности до просто инженера и низверженный властитель две недели «работал» в моей лаборатории. За это время произошло только одно важное событие — оный властитель распорядился, и бравые слесаря, сошедшие с неба, соорудили металлические стеллажи на всю стену. Многие годы спустя добрым словом поминали мы опального главного инженера и его метеоритоподобный полет через наше воздушное пространство. Полагаю, что Сэй-Сенагон бы это поняла, одобрила и лирически оформила.

Вот так в жизни и бывает: главный инженер считал, что они — наши, а наши считали, что он — не наш: безответная любовь. А в результате — полет с лесов над стройплощадкой, можно догадаться, чьим гнездом она была. К этому можно добавить следующее. Один мой знакомый, А.А., человек, прошедший путь от ученика электромонтера до владельца персонального кабинета с видом на проспект тогдашнего Калинина и с пятью телефонами (в том числе и красным, без диска) и знающий советскую систему, как вы догадываетесь, досконально, говаривал: «мера ответственности обратно пропорциональна квадрату числа лиц, подписавших документ». Ни в одном случае, когда в ВЭИ происходил несчастный случай, виновные не находились.

Впрочем, несчастных случаев в ВЭИ было немного. Раз в несколько лет кто-то попадал под высокое напряжение со смертельным исходом. Одного товарища утащило в какой-то механизм типа мясорубки на стройке — естественно, с тем же результатом — а вы как думали? А мой сосед по лаборатории А.Н. получил два сломанных ребра, попав в транспортер в колхозе (собственно, ездили мы в совхоз, но народ говорил «колхоз», и я буду писать совхоз только там, где это существенно). Кстати, странно, что ребра сломал А.Н. - он был весьма осторожным и разумным человеком. Зачем он полез в транспортер? А зачем сотрудник Л.А. потянулся мордой к только что напаянной на откачной пост лампе? Ему, видите ли, показалось, что там что-то потрескивает. А она возьми и взорвись — потрескивало плохо отожженное стекло. Л.А. получил в морду фонтан стекол — хорошо, что был в очках. Одному сотруднику упала на лапы крышка от вакуумной камеры. Врачи ухитрились пришить ему обе кисти, но пришлось переквалифицироваться в теоретики и бросить курить. Впрочем, в такой ситуации это, мне кажется, имело смысл сделать. Насчет С. в данной ситуации ерничать как-то не тянет… Однако хватит чернухи.

Однажды вэивцам повезло по-крупному. В Истринском отделении ВЭИ в 1980 году был построен купол диаметром около 250 метров для испытаний высоковольтной аппаратуры. Надо его было строить или нет, вышло бы дешевле построить что попроще — не знаю. Гигантомания в строительстве — как утверждают культурологи — свойство тоталитарных режимов. Но у них маловато примеров, потому что гигантомания требует денег (работы), а тоталитарные режимы живут бедно (потому что при них люди плохо работают). Но это так, к слову. А купол был беленький (то есть светло-серый) и красивый, жители района и пассажиры электричек любовались. А однажды выглянули в окно и окошко и — э?!

Протерли глаза. Нет. Выронили изо рта «Беломор». Сказали «бля». Все равно нет…

Произошло следующее. Зима было снежная. На 1/6 части суши (на дворе — NB — 80-е годы) это бывает. А при строительстве было кое-что нарушено. Позже говорили, что болтики были не из стали 45, а из стали 3. Ну, то есть из собачьего… сами понимаете. Купол сложился через несколько минут после конца рабочего дня — народ еще шел по тропинке. Ударная волна была такая, что людей с этой тропинки сдуло. В корпусе, стоявшем в нескольких десятках метров, сорвало с окон решетки и вдавило их в комнаты. Правда, тут тоже болтики могли быть из того же. Но «соус пикан» (поговорка сотрудника А.Е.) состоял в том, что днем корпус охраняли деды, а после конца смены их меняли и дежурили до утра солдатики, так в этот день к солдатикам приехал какой-то их чин и делал им клизму за непорядок в казарме, они задержались, а деды сказали, что у них в горле пересохло и душа горит, и в гробу они (о!) все это видали. Сказали и ушли. Купол выбрал, чтобы упасть, те самые пять минут, когда под ним никого не было. Совсем никого!

За двадцать лет купола в России поглупели… (будущий исследователь моего творчества установит по этой реплике день написания — вспомнил-то я про купол неспроста!)

Через несколько дней после события сотрудники В. Т. и Л.A. ездили в оное Истринское отделение. Естественно, им было любопытно, и они направились к.

Низкое серое небо, кучи строительного мусора, обледенелая глина. Вечереет. На часах — мерзнущий солдатик. Нет, мы оба не курим. Увы… Купол рухнул «не до низу» — осталась стена высотой в несколько метров. Они подошли и поразились — вблизи не было заметно, что она «круглая». Стена казалась прямой, она уходила вдаль и терялась в тумане. В этот момент Л.A. понял — и на много лет, до старческого маразма запомнил, — почему мы не видим, что Земля круглая.

Потому что у нее слишком большой радиус — понимающе кивнула бы Сэй-Сенагон.

Моя мысль, как притягиваемая магнитом, возвращается к забору и охранникам — вот она, сила архетипов! Тем более что я неоправданно мало рассказал о наших бравых стражах. Жизнь их тяжела и проистекает в непрерывной борьбе. Чудовищные каверзы подстерегают их. Так, например, мой сослуживец И.С. выносил как-то бутылку спирта, за который нам должны были на другом предприятии что-то сделать (извилисты пути советской науки). Но он положил бутылку в сумку, а в этот день был шмон. И его попросили предъявить. Человек железной выдержки — он медленно вынимал одну за другой вещи из помойки, именуемой его сумкой, и когда на дне остался зонт, ему раздраженно сказали: «Проходите». А бутылка лежала под зонтом.

Отсюда мораль — остатки сладки, или, как говорили древние — «здоровье на дне тарелки».

Этот же мой сослуживец и друг И.С., находясь в отпуске для подготовки к аспирантскому экзамену, явился на работу, чтобы сдать этот экзамен. Экзамен был по истории КПСС, и мой сослуживец шел слегка возбужденным. Надо полагать, его переполняли знания и благоговение. Поскольку начало рабочего дня было тогда в 8:30, а шел он на экзамен к 10:00, охранники попросили у него пропуск. Словами «хуюшки вам» он недвусмысленно дал понять охране, что пропуск сдать отказывается, прошел сквозь них, как нож сквозь масло, и устремился на экзамен. «Как нож сквозь масло» — ввиду отличной спортивной формы (горнолыжник, каратэист, в недавнем прошлом — спелеолог высшего класса).

Но позже ему пришлось писать объяснительную записку, а его начальник К.У. сладострастно и публично объяснял ему, что с охранниками говорить нельзя, т. к. «у них нет второй сигнальной системы». Отсюда мораль — никогда не предлагай того, что не собираешься давать — по крайней мере, не собираешься давать охранникам. Сэй-Сенагон так никогда не поступала.

Прошли десятилетия. Сотрудник И.С. уволился. А чтобы ходить в гости к сослуживцам, заготовил себе два десятка разовых пропусков, вписав туда сразу же свои ФИО и номер паспорта. Два визита в год, время шло и шло, и произошел в стране обмен паспортов. В очередной раз, идя в гости, И. С. сунул охраннице слегка пожелтевший бланк пропуска и, естественно, паспорт… Лирическое отступление: пропуск должен заполняться в бюро пропусков непосредственно перед проходом. На серьезных предприятиях в пропуске ставилось время выдачи с точностью до минуты. И предупреждали, что пропуск действует на проход тоже — в течение нескольких минут. Так вот, сует он пожелтевший пропуск… Пауза. Вахтер поднимает на И.С. пустые глаза и спрашивает: «Почему у вас номер паспорта, указанный в пропуске, не совпадает с номером паспорта?» Короткая пауза. И.С.: «А я его давно заполнял». Пауза. Мадам вахтер берет ручку, зачеркивает в пропуске старый номер паспорта, вписывает новый и пропускает И.С. на вверенную ее охране территорию. Занавес.

В молодости этот самый его начальник К.У. имел и свое приключение с охраной. А именно, некогда в ВЭИ выдавали молоко. Народ повадился — экие мерзавцы — носить молоко домой. А полагалось пить прямо «у станка», ибо молоко выдавалось, разумеется, не для того, чтобы поить им детей, а чтобы компенсировать вредность производства. Фактически, как правило, никакой вредности не было. Но в списках на получение числились мертвые души давно уволившихся сотрудников, что позволяло всем причастным… ну и т. д.

И оный начальник, желая — законное желание для любого мужчины — покрасоваться перед симпатичной сотрудницей К.Н., передал ей пакет с молоком прямо между прутьями наружной ограды. Охранница увидела это, погналась за ним, потрясая пистолетом, он вбежал в столовую и — доктор физ. — мат. наук все-таки — встал за дверью. Охранница, брызжа слюной, влетела в столовую, а он спокойно вышел за ее спиной. Охранница некоторое время бегала по столовой, потрясая «пукалкой», потом успокоилась и удалилась восвояси. Отсюда мораль: «в профессии святого, как и в профессии вора, главное — вовремя смыться». («Праздник святого Йоргена»).

А ведь на самом деле страшно писать подобные тексты. думаю, что Сэй-Сенагон меня бы поняла. Я пишу о молодом К.Н. и знаю, что спустя сколько-то лет он станет по просьбе следующего начальника — В.П. - формальным руководителем моей диссертации (фактически руководителем был А.К. из Фрязино, но он был кандидат); на защите скажет, что я пришел к нему уже сложившимся исследователем, и его роль была так мала (по наивности я решил, что это он меня хвалит); когда после успешной защиты его сотрудники предложат ему взять меня в его лабораторию, ответит, что «не хочет превращать лабораторию в синагогу»; включит результаты, полученные сотрудником И.С., в диссертацию сотрудницы А.Ц., своей — нет, нет, я со свечкой не стоял; потом, видимо (это уже я узнаю позже) впадет в маразм — и, встретив как-то меня (я пришел в ВЭИ в гости к приятелям, но уже давно там не работал), начнет махать перед моим носом пенсионным удостоверением, и рассказывать, как он умно поступил, что получил его, и сколько он теперь экономит на транспорте. Так я впервые понял смысл слов «от стыда мне хотелось провалиться сквозь землю»… Если есть в этом ми ре хоть что-то, чего я хочу меньше, чем умереть — так это превратиться в нечто подобное…

Повествуя о Всесоюзном институте, занимающемся — страшно сказать — наукой, стыдливо называемой «отраслевой», я ничего не рассказываю о самой науке, о том, как делалась наука и техника, которой мы также делали немало. И это не случайно. Написано много хороших книг о том, как делается наука и техника, и еще больше плохих. В любом случае сказать что-то новое невозможно. Ни о творческом экстазе, который я за 20 лет работы испытал раз пять, ни о наглой фальсификации результатов, когда срок подходит, а работа не сделана, я не смогу рассказать ничего существенно нового. О творчестве рассказать вообще трудно, об ощущениях в тот момент, когда ты понимаешь, что ты нечто ПОНЯЛ — почти невозможно. Это ведь ощущение почти физиологическое; опишите-ка на бумаге настоящий оргазм. Не ту потную серятину, которую мы имеем круглый год, а то, что бывает, когда приезжаешь в отпуск в Прибалтику, к своей девушке, которая уехала туда дней на десять раньше и уже посвежела, а ты тоже ее эти десять дней не видел, и прилетел, значит, дневным самолетом, и доехал, и сходил, искупнулся, и поел — это ж надо! — с чистой скатерти — когда же ты ел-то последний раз с чистой скатерти? — и прогулялись лесом, даже не обнимаясь, поглядывая друг на друга и оттягивая удовольствие, и вот «лабвакар» хозяйки, и вот дверь закрылась и вы вдвоем… Опишите-ка это, граф! (намек наТолстого Л.Н.). Слабо? Вот и я поэтому не пишу о творчестве.

Что же до фальсификации и халтуры, то в науке я ее не допускал. Да и при мне ее не делали, хотя попытки — впрочем, робкие — были. Что же до техники, то при мне халтуру иногда делали. Например, выполняя соцобязательство сделать (далее текст для профессионалов) партию термоэлектронных оксидных катодов, брали партию никелевых стаканчиков и мазали их белой гуашью. Профессионалы хохочут, а непрофессионалам поясню — никелевый стаканчик должен быть, это правда, но внутри него должна быть еще одна непростая вещь, подогреватель, а покрыты стаканчики должны быть вовсе не гуашью — они не стенгазета.

Отсюда мораль — о чем нельзя говорить, о том следует молчать. Сказал это Витгенштейн, но Сэй-Сенагон тоже так считала.

Что же до гуаши и стенгазет, то мне есть, что рассказать, ибо я был некоторое время редактором стенгазеты, и мне это нравилось. Нравилось мне это и само по себе, и потому, что делал я газету с приятными людьми. Было у нас с газетой четыре интересных случая. Первый — это когда стеклодувы попросили подарить им навсегда номер, посвященный стеклодувной мастерской; второй — когда сотрудники одного отдела украли навсегда номер, посвященный их начальнику. Эти два случая свидетельствуют о народном признании. Два других случая были менее приятны, но более забавны.

Наше отделение вело работы по применению мощных электронных пучков. Все знали, а кто не знал — тот понимал, что работы эти ведутся под эгидой военных. Считалось, однако, хорошим тоном говорить, что имеются в виду технологические приложения, например, для разрушения горных пород. Тень не отца Гамлета, так инженера Гарина. Работы по пучковому оружию велись тогда на Западе довольно открыто, и советские журналы регулярно помещали обзоры западных публикаций на эту тему. Мы и поместили в газете такой обзор — взятый из советского открытого издания «Зарубежная радиоэлектроника». Был скандал, и нас заставили заклеить статью в уже провисевшем два дня номере…

Вот так и бывает в жизни — на клетке с жирафом не надпись «осел», а белая табличка. И все бегут к служителю и спрашивают — в чем дело? Вот и меня все спрашивали, что и почему заклеено. А я не без удовольствия объяснял.

Вообще же о системе секретности я писать не буду. О ней уже все сказано (имеется в виду аллюзия с «о любви не говори, о ней все сказано»). Суть проста — имевшаяся система была совершенно неэффективна, а служила (и служит) только кормушкой для дармоедов. «Это правда, это правда, это правда, это было и, наверно, будет завтра» (А. Галич). Плюс для психологической разрядки.

Четвертая стенгазетная история была такова. Однажды мы опубликовали заметку о житье-бытье наших сотрудников на овощной базе Малино. Последовал скандал и требование снять газету. Мы стояли насмерть и сторговались на том, что вклеили строчку «заметка отражает личное мнение автора», абсолютно бессмысленную, ибо мнений в заметке не было вовсе. Были в ней лишь наблюдения — о бытовых условиях, о еде, о способах общения сотрудников базы и «шефов» и т. д. Какое же из наблюдений взъярило начальство? Задушевные беседы помогли выявить «жемчужное зерно» (под навозной кучей я понимаю, конечно, не заметку сотрудника Л.А., а всю ситуацию). Оным зерном оказалась информация о том, что на базу не доставляли газеты. Заметим, что телевизор на базе был, так что не в том дело, что мы пропустили бы смерть Генсека или полет очередного космонавта. Нет, дело было серьезнее. Отсутствие газет — это знак невключенности в совковую жизнь. И начальство испугалось, что следующее начальство будет недовольно тем, что кто-то не обеспечил должного уровня этой самой включенности.

Вот так и бывает в жизни — «над начальством есть начальство, а над ним еще начальство, вот канальство» (ансамбль «Кохинор» Дома архитекторов).

Что до базы, то гораздо более интересной, нежели газетная, была алкогольная проблема. Как-то утром один из моих трех сожителей (по овощной базе) вообще не смог встать, а двух других я вел на работу, крепко взяв под руки. Начальница бункера Малинской плодоовощной базы, посмотрев на нас, изображавших трех богатырей (отличие — неприкладывание руки ко лбу для глядения вдаль ввиду невозможности поднятия руки), промолвила: «Эти двое мне сегодня не нужны». Пришлось мне вести двоих моих сокамерников обратно. В последующие дни мы все четверо работали хорошо, начальницу называли «хозяйка» и «хозяюшка» и заслужили ее благоволение.

Но вот что интересно: эти двое вовсе не были алкоголиками. Даже в моем, весьма — в области алкоголя — пуританском восприятии. За много лет совместной работы я ни разу не видел их «под мухой». «Как это радостно, — сказала бы Сэй-Сенагон, — когда узнаешь человека с новой, неожиданной стороны».

Когда мы ездили в колхозы и на базы, народ нажирался до блевания в автобусе в 30 % случаев. Люди вырывались из тюрьмы — тюрьмы, созданной работой и домом, начальником и женой, и бесконечными проблемами. Люди вырывались на свободу. Сейчас зима 91/92 года, народ вырвался на свободу и многие уже… того… пачкают в автобусе. А некоторые предсказывают, что это будем скоро делать мы все. Допишу ли я это эссе, итог — а что, и впрямь с некоторой стороны итог — моей жизни?

Каждый наш шаг — итог всей предшествующей жизни — сказала бы, мило улыбнувшись, Сэй-Сенагон. И сделала бы изящное движение веером.

Народ в автобусе бывал радушен и добр. Саживали попутчиков. В большинстве случаев попутчик бывал понятлив и не испытывал от наших пьяных песен неудобств, апперцептивно схватывая обстановку. Однажды, однако, мы посадили прилично одетую даму — и откуда только взялась она на дорогах Подмосковья? — и, когда двери с тяжким скрипом закрылись, автобус тронулся, по полу, звеня, покатилось и мы заорали что-то матерное, дама не на шутку перепугалась. И этому упоминавшийся на этих страницах В.П. свидетель (аллюзия с «и этому я, Маяковский, свидетель») как единственный (кроме этой дамы и меня) почти трезвый человек в автобусе. Дело в том, что в силу больших габаритов напоить В.П. было невозможно — мы, советские люди, делили алкоголь поровну. Но через 5 минут дама поняла, что мы люди не опасные, что половина здесь — кандидаты наук, и успокоилась.

Полагаю, что Сэй-Сенагон согласилась бы с утверждением, что пьяных кандидатов наук приличной даме можно не опасаться. Даже на дорогах Подмосковья.

Прошли десятилетия. Съезд авторов, издателей, исследователей, фанатов фантастики под Санкт-Петербургом. Автобус с участниками из Москвы едет от соответствующего вокзала в Санкт-Петербурге в дом отдыха — место гнездования. Треть пьет, треть обсуждает напитки, треть ищет глазами магазин. Нашли! Автобус тормозит, и народ бежит за добавкой. Deja vu. Вся беда, — говаривал Эркюль Пуаро, — что люди не меняются. В этом счастье, — возразила бы ему Сэй-Сенагон.

Заметим, что безудержное пьянство вовсе не было в ВЭИ нормой (колхоз — ситуация особая). Про товарища, не умевшего остановиться, говорили осуждающе: «у него концевика нет». Вряд ли С. знала, что такое «концевой выключатель», но А.К. (не сотрудница ВЭИ) подсказала мне, где его могли встретить вы. Видели, небось — прозрачный короб с мягкими игрушками, над ними ездит захват, а гражданин, которому не терпится расстаться с трудовыми сбережениями, жмет на кнопки и управляет перемещением захвата, стремясь схватить игрушку? Так вот, на самом конце траектории стоит мааленький такой выключатель, когда захват с игрушкой доезжает до этого конца, он нажимает на этот выключатель, который и дает при нажатии команду на раскрытие зажима. Игрушка, естественно, падает. Так этот выключатель и называется концевик. Его и не было у некоторых сотрудников ВЭИ — с пониманием кивнула бы Сэй-Сенагон.

Кроме Малинской базы, была еще и Душинская плодоовощная база — в Москве, на Душинской улице; мемориальная табличка там пока не висит, но я полагаю, что московские власти этот недосмотр устранят. Тут рассказать нечего, кроме того, как мы объедались тем, на чем работали. Помню один раз мандарины и один раз бананы (из нескольких десятков раз). Сегодня, зимой 91/92 года, это звучит как-то странно.

Часть II

Совхоз, отгулы, «дырка в голове»

Кроме баз, были еще и колхозы. Главное их свойство — указанное выше отключение от повседневности и растормаживание. Например, для меня это было место, где я мог Покурить, Лежа в Кровати. А также вволю пообщаться с друзьями, если удавалось поехать с ними в одну и ту же смену. А также побывать на природе — народ удил рыбу, собирал грибы. Народ жил. В людях просыпалось что-то здоровое. Они начинали рассказывать друг другу о жизни. Проводили время в обществе лиц противоположного пола. Вот, например, сцена. Сидим мы на скамеечке и курим. Мимо идет один общий знакомый — Ю.Ш., токарь с производственного участка. Останавливается и говорит: «И.М. обещала за 10 рублей дать поцеловать грудь. Как думаете, стоит?» Я молча давлюсь папиросой. Народ тихо стонет от смеха.

Так в жизни и бывает — один проводит время в обществе, а другой молча давится от смеха. И это — как сказала бы Сэй-Сенагон — несправедливо. Да и названная цена вызвала бы у нее недоумение…

Многие начальники, заняв свое место, считали должным пару раз съездить в колхоз и на базу. Так сказать, сходить в народ. Бывал в автобусе, идущем в колхоз и директор Наяшков, и даже он сам таскал мешки. Причем, по крайней мере, один раз ребята на разгрузке из кузовов совершенно уделали его, подбирая мешки из-под кубинского сахара, мы их называли «подарок от Кастро», и весили они не 40, а 80 кг. Позже он ездил на базу, но уже не в автобусе, а на черной Волге, и один раз лично он мне кидал, стоя в цепочке, кочаны. Я, правда, не знал, что «этот в беретике» — директор, и только поэтому у меня руки не тряслись от уважения и страха.

Второй этаж клуба в Чирково. Вечер. На кровати сидит сотрудница И.А., дочь стеклодува А.М., и под гитару поет. Играет комсорг Отделения электроники. Стихи типа детского фольклора — «Стиль баттерфляй на водной глади / Продемонстрировали девы / Они в бассейнах Ленинграда / Плывут направо и налево». Исполнитель промачивает горло. «Какой-то маленький вассал / Все двери замка обошел / Но туалета не нашел /Ив книге жалоб написал». Что он написал, я не помню, но куплетов было много. Думаю, что с десяток. «Король двенадцатый Луи / Велел отрезать всем по пальцу / За то, что оные страдальцы / Перчаток не уберегли». Бр-ред! — с чувством сказала бы С., и была бы права. А присутствующим хорошо. Тепло, сухо, папироса, друзья, и еще поют.

Кстати. Сотрудник Л.А. был в тот заезд особенно счастлив — «моя кровать стоит у окна, стекло разбито, и поэтому я первый узнаю, что пора идти на завтрак и ужин, и что именно будет на завтрак и ужин — кухня была внизу» — пояснял он. А на обед мы вваливались прямо по приходе с поля, нюхать времени не было.

На много важных, жизненно важных вопросов отвечало нам пребывание в совхозе. Так, например, на вопрос, почему картошка растет неравномерно. Двадцать метров пустой грядки, потом — огромный куст ботвы, правда, опять без картошки. Загадка эта стояла передо мной, подобно столбу дыма днем и огня ночью, который вел моих предков по местам будущих успешных боев Цахала. И разрешилась загадка, когда я впервые удостоился участия не в уборке, как до того, а в севе картошки.

Картофелесажалка есмь бункер для картошки на двух колесах, с дырой внизу, из коей картошка сыплется в борозду, и влекомый трактором. На подножке, трясущейся над бездной поля, стоит с.н.с. и палкой помогает картошке струиться в дыру. Венчает агрегат небольшой барабан, в который надо насыпать гранулированное удобрение (мелкие белые шарики), которые должны плавно, чинной цепочкой, услаждая взор, струиться туда же. Удобрение поступает в полиэтиленовых мешках. Принятый в стране моего проживания метод погрузки-разгрузки влечет продирание мешков, хранение их под открытым (так принято у нас говорить) небом вызывает, ввиду осадков, намокание, а последующие физико-химические процессы — «слеживание», то есть окаменение. Так что насчет чинно следующих по тонкой трубочке белых шариков — увы.

Мешок с удобрением ставится на трясущуюся над упомянутой бездной подножку и своим верхом точно достигает моей промежности (с учетом шерстяных носков, войлочных стелек и говнодавов). Упомянутая деревянная палка раз в двадцать метров — бум — бьет по мешку с удобрением. Ком размером с чайник вываливается и — бум — попадает в борозду. «Бум» в начале этого текста и «бум» в конце образуют так (литературоведами) называемую «рамку». См. прелестную книгу Герхард «Искусство повествования», посвященную «1001 ночи». В тех местах, где был «бум», вырастает куст ботвы без картошки, где бума не было — не вырастает ничего. Поэтому картошка растет (на совхозных полях) так, как она растет.

Общение с природой в колхозе имело выраженную утилитарную специфику. Впрочем, в здоровом человеческом обществе так и должно быть. Любовь — как учил нас поэт — не вздохи на скамейке! Утилитарность общения с природой состояла в превращении Природы в Еду. Особенно прославился на этом поприще старший научный сотрудник Л.М. Позже мы встретимся с ним на этих страницах — он будет одним из тех, на кого охотился Розовый Пеликан. Что это такое? Узнаете, когда придет срок.

Пока мы шли с поля домой, сотрудник Л.М. куда-то исчезал. Он приходил минут на 15…20 позже остальных, но приносил две большие сумки. Например, одну с картошкой и одну с кукурузой. Или с иным продуктом. Народ брался за ножи и начинался технологический процесс. Один из жителей нашей комнаты, И.К., позже мы встретимся с ним, когда он будет купать мышей в жидком азоте, не принимал участия в подготовке трапезы, да и в трапезе тоже. Он мрачно возлежал, а когда тарелки расставлялись на столе, и благоухание наполняло наш скромный вигвам, бурчал: «Опять блядей приведете?» Мы вяло возражали, а потом звали дам из соседней комнаты, чтобы те помогли нам справиться с едой. И они помогали. А потом исчезали. Небольшое расследование полностью удовлетворило наше любопытство. Они исчезали в следующую комнату, где их поили. Беда в том, что в нашей комнате собрались непьющие.

Что, конечно, является событием маловероятным, но надо же так случиться… Я прямо вижу, как Сэй-Сенагон наклоняет свою изящную головку и смотрит на меня недоверчиво…

Леопард. Не, это не кошечка, а кликуха или, если угодно, погоняло сотрудника Л.М. - его звали Леонард. А еще он имел обыкновение путешествовать по Северу и, вернувшись, потчевать нас рассказами. Один из его рассказов повествовал о некой избушке с некой бабушкой, которая всю ночь развлекала их народным творчеством, один из образцов которого был таков: «Какие были раньше мужчины? Нос горбиком, хуй столбиком, пять палок бросит и на руках носит. А теперь? Нос картошкой, хуй гармошкой, одну палку бросит и на водку просит». Я — сторонник дружбы народов; полагаю, что С. и эта бабушка быстро бы нашли общий язык.

Как-то раз, когда мы чистили грибы перед готовкой, сотрудник B.C. лежал на кровати, листал каталог грибов и комментировал. Про один из грибов он произнес после некоторой паузы: «А про этот написано… что по данным некоторых авторов, съедобен». Мы немного помолчали, а потом продолжили готовку. Дуракам везет — сказала бы С. - и вы читаете этот текст.

А однажды некий сотрудник (я пропускаю его инициалы не по каким-то политическим причинам, а просто потому, что забыл) сказал, что умеет готовить лягушек. Народ немедленно взалкал, тот пошел и поймал (кажется, двух) и приступил. Примерно в час ночи у меня кончилось терпение, и я пошел спать. Те, у кого терпения хватило, поведали мне утром, что досталось по ма-аленькому кусочку, а по вкусу это — курятина. Но разве нужен больший кусок, чтобы оценить и т. д. — вопросила бы С.

Еще о вздохах на скамейке — но не в колхозе, а на базе. По вечерам я иногда устраивался на скамейке с книжечкой. И как-то раз устроился рядом с одной нашей сотрудницей, кажется, Т. А на верхнем левом углу здания напротив нас сидел на фоне сентиментального неба голубь. Как-то разговор дошел до Греции и амфор. И я высказал (известную) гипотезу, что форма амфоры срисована с женской фигуры. «Конечно, нет, — возразила сотрудница и показала на сидевшего в профиль голубя, — вовсе не с женщины, а с голубя».

Позже я пытался за этой сотрудницей приударить, но отклика не получил. Умному человеку это стало бы ясно уже из истории с амфорой и голубем. «Плохо быть дураком», как говорит мой сотрудник С.К.

Разные, очень разные функции выполняли мы в совхозе. Советский инженер — сможете ли вы придумать, чего он не сможет сделать? Нет. И Сэй-Сенагон бы не смогла придумать. Уборка овощей и злаков, сев, строительство, лесоповал, животноводство… Как-то раз мы попали на ремонт комбайнов — можно сказать, почти по специальности. Не затем мы ехали в совхоз, чтобы опять держать в руках гаечный ключ! Но пришлось. Чинили комбайны мы бригадами по трое, под руководством местного специалиста. Специалисту было на вид лет 60…65, на самом же деле — думаю, меньше. Пил он так, что мы остолбенели. В обед он самолично и единоначально выдувал бутылку (надо ли пояснять, чего?) и — продолжал руководить ремонтом, отдавая понятные и правильные указания. Как-то раз он уделал две, но после этого его речь приобрела некоторую лапидарность. Однажды в конце дня мы покуривали и произнесли полушутя, что, мол, сегодня вечером надо по девочкам, а то давно пора, и — не желаете ли, Иван Иванович, с нами… И тут мы остолбенели. Этот прожженный алкаш и матерщинник покраснел, опустил глаза и смущенно произнес — не, мне с вами, ребята, нельзя… мне надо кого постарше…

Разными могут быть у людей представления о должном. Но всех нас объединяет то, что у нас такие представления есть. У И. И. они были. А у многих — уж не знаю, было ли такое во времена С. - таких представлений просто нет. Нет вообще. Можно все, за что не убили. А если кого убили — значит, было нельзя, сам виноват, не перетер, не разрулил, не фильтровал базар…

На соседней площадке чинили комбайн тоже наши ребята. Местный начальник при них был старше нашего, и вдобавок у него совсем не гнулась спина. Совсем. И как-то раз кто-то из нас отпустил какую-то шутку по этому поводу. Наш И.И. посмотрел на нас соболезнующе, с доброй улыбкой, как на несмышленышей, и медленно, с паузой после каждого слова, произнес — «наши… деревенские… бабы… им… ОЧЕНЬ… довольны».

В нашей бригаде оказался один молодой человек — новый сотрудник, которого я не знал. Когда мы слегка потрудились, то решили, что пора и покурить. Поскольку курить, тупо глядя друг на друга, не интересно (а на бескрайние просторы смотрят только поэты), то кто-то затеял разговор, скажем, о летающих тарелках. Когда очередность дошла до нового сотрудника, он открыл рот, произнес: «у меня есть масса литературы по этому вопросу» и замолчал. После некоторой паузы разговор плавно потек дальше. На следующем перекуре разговор зашел о, скажем, снежном человеке. Когда очередность дошла до нового сотрудника, он открыл рот, произнес: «у меня есть масса литературы по этому вопросу» и замолчал. Мы переглянулись. На следующем перекуре — да, вы угадали. Между прочим, в том колхозе я как-то сказал, что когда я гляжу на этого мальчика, я жалею, что я — не женщина. Мои коллеги посмотрели на меня обеспокоенно, и мне пришлось срочно пояснять, что я. это… теоретически… Всегда правильная осанка, прямой взгляд в глаза, крепкое мужское рукопожатие, внятный подбородок. Прекрасный образец человеческой породы. Вспоминая его участие в наших дискуссиях, я начинаю понимать, почему биологи не воспринимают нас как людей.

Два примечания. Подобное употребление выражения «внятный» я впервые услышал когда-то от моей подруги В.И. Она говорила — про себя — «внятная грудь». Второе — на бескрайние просторы смотрят не только поэты. А еще и влюбленные — когда она сообщает ему, что мы с тобой, кажется, недостаточно предохранялись.

Тот же товарищ И.К., который сообщал, кого мы опять приведем разделить с нами трапезу, был замешан в еще одной замечательной истории, тоже связанной с колхозом и с отказом от еды. Но важно другое — это была история о Настоящей Женщине. Как-то мы убирали картошку на комбайне, было дождливо и мерзко («все было пасмурно и серо, и лес стоял как неживой, и только гиря говномера качала молча головой» — А. Галич). И на очередном круге наш старшой (тот же научный сотрудник Л.М.) распорядился о костре и еде. Собрали еду, двое нырнули в кусты, а мы поехали убирать дальше. И когда мы сделали очередной круг, колбаса уже скворчала, и все кругом источало ароматы. Мы проглотили слюну, слезли и начали вкушать. А сотрудник, сообщавший нам, кого мы приведем, остался на комбайне и сидел там, как статуя «Научного Сотрудника на Уборке Картошки, неизв. маст, предпол. посл. четв. XX в.» И произошло чудо. Любой нормальный человек при виде этой сцены сказал бы «вот псих» и погрузил бы зубы в колбасу. Воспитанный человек не сказал бы, но подумал. Истинный аристократ духа, читатель и почитатель Рериха и Блаватской просто ничего не заметил бы, а погрузил зубы, куда сказано.

Но Настоящая Женщина, сотрудница ВЭИ Галя О. подошла к старшому Л.М. и шепотом спросила его: «Ивану отнести еду на комбайн, да?»

Пройдут годы. Люди забудут весь тот бред, который мы создали в своей жизни. Рухнут корпуса ВЭИ, изгладится из памяти людской даже мой бессмертный текст, но навсегда сохранится на скрижалях благодарного человечества эта история — история о Настоящей Женщине, накормившей Представителя Противоположного Пола. Думаю, что Сэй-Сенагон согласилась бы с тем, что это и есть высшая справедливость. «Ибо в каждом представителе есть природа Будды», — добавила бы она.

Теперь перед вами барак на 50 кроватей, в котором мы и живем. В пионерлагере «Чайка» это называлось — пионерские бараки; стоит десять радиаторов, на них вперемешку носки и грибы. Эти бараки при нас и снесли, и последующие годы мы жили в домиках вожатых, в комнатах на 3…5 человек. Начальство жило чуть комфортнее — по двое. Но это, как и все в нашей жизни, было фикцией, ибо бедное начальство по вечерам долго совещалось, как жить дальше и закусывало. А с утра — на работу. Так в жизни всегда: тяжела жизнь начальства. Про последствия начальственного совещания и закусывания я ниже расскажу. Но сначала — общая картина. Что в колхозе было обычно хорошо — это кормежка. Редко чтобы вкусно, но почти всегда — доброкачественно, и обычно — досыта. Однако я сам видел, как сотрудник Л.A. съедал по три вторых блюда, оправдываясь тем, что рыбу он очень любит. Странный вид любви — промолвила бы С. Поскольку мы занимались электровакуумными приборами, а протекание в них тока подчиняется закону Лэнгмюра, чаще называемому «законом трех вторых» (ток равен напряжению в степени 3/2) то возникла шутка насчет того, что и в еде Л.А. следует закону «трех вторых». Шутку шутили целых десять минут.

Из развлечений в пионерлагере были беседы с друзьями и сослуживцами. Вспоминаются — как пишут некоторые литераторы — две. Случай со шведскими школьницами. Главный герой этой истории — наш сотрудник Ч., член КПСС и убежденный строитель коммунизма, человек абсолютной личной честности, один воспитавший двух сыновей. Впрочем, он не нашел с ними общего языка — быть может, в силу остальных перечисленных качеств. (Впрочем, сотрудник Л.А., не член КПСС и не строитель, не нашел оного с двумя своими дочерьми, так что дело не в этом; правда, он их воспитывал не один.) В первый день по приезде сотрудник Ч. заявил, что желает обсуждать каждый вечер важные философские проблемы. Третий жилец нашей комнаты и участник беседы, услышав про это, сказал, что у него болит голова, и лег тут же спать, а я из любопытства согласился. Тем временем в комнату набилось человек десять наших сослуживцев, уже принявших перорально, закусивших и жаждавших зрелищ. Вопрос, который мой коллега поставил на обсуждение — но нет, друзья, сначала нужна преамбула. Перед отъездом, сообщил он, ему довелось прочитать, что когда шведским школьницам официально разрешили интимно общаться с мальчиками, успеваемость школьниц повысилась. И они сами объяснили это так: раньше у нас головы были заняты тем, где бы встретиться, а теперь — учебой. С другой стороны, интимная дружба в школе — считал мой коллега — это плохо. «Итак, ставлю на обсуждение вопрос, — заявил он — можно ли разрешить еблю шведским школьницам».

Народ — кто еще стоял — лег. Я и так лежал на кровати, а тут еще кто-то лег поперек меня и начал выть от смеха, колотясь головой о мой живот. А что бы ответила на этот вопрос Сэй-Сенагон?

Случай со школьницами произошел, когда мы жили в пионерском лагере «Космос», а не в «Чайке», как обычно. Это вообще был знаменитый выезд. В день приезда народ ужрался так, что статуе пионерки отломали руку, а лагерную шавку то ли хотели поймать, но не смогли, то ли хотели и поймали и привязали веревкой за хвост к лагерному колоколу. Некоторым было очень смешно. А один из сотрудников принял такую дозу, что лег спать непосредственно под кустом, на спину, высыпав из нагрудного кармана рубашки пропуск и какие-то бумажки, и художественно вокруг себя на траве разложив их… Ну и что? — спросила бы С. — благородный чиновник унизил свое высокое звание. Сейчас его чик-чик или переведут на Шикотан. Не, все интереснее! — это повод вдохнуть запах времени. Дело в том, что именно сцену с валяющимся сиро и одиноко пропуском, валяющимся беззащитно и трагично, вернее сказать — оскорбительно для миропорядка и Государства — именно это запомнил народ и вспоминал позже, называл как признак этой истории, а вовсе не какую-то там шавку, пионерку и всю прочую ерунду.

Три недели не было бани. Выдвигалось много причин, пока мой тогдашний начальник Л.Л. не взял «0,5 чистого» и не пошел искать истопника. В тот же день была баня. Это Сэй-Сенагон бы одобрила. Отодрать трехнедельную колхозную грязь было не просто, и когда сотрудник Л.А. начал вытираться, прочие участники помывки стали интересоваться, где он нашел такую страстную женщину? Оный Л.А. был несколько смущен — он не сразу сообразил, что интересующиеся всего лишь имеют в виду длинные царапины на спине, следствие излишне отчаянного мытья. А когда месяц кончился, наехало начальство и стало давить на психику, требуя остаться еще. Народ посылал начальство (про себя) и требовал возвращения (вслух). Тогда начальство начало вызывать по одному и дрогнувшим голосом говорить: «Мы отпустим тебя, хорошо. Но тогда он — показывая на одного и того же нашего сотрудника, оптика 3. - должен будет остаться, а у него двое маленьких детей». На этого партийного червяка клевали все.

Вот так в жизни и бывает. Да что говорить — на партийного червяка в 1917 году клюнула целая страна. Ох, и долго же ее после этого рвало… А потом в 1933 году клюнула другая. Дурные примеры, как отметила бы Сэй-Сенагон, заразительны.

А однажды в нашем бараке имело место перманентное высовывание языка. У сотрудника И.С. вздумала начаться ангина. А он где-то прочитал, что ангина проходит, если сколько-то раз высунуть язык так, чтобы достать — прошу не смеяться — до точки, где подбородок переходит в шею. Конечно, так высовывать язык могут только йоги, но язык И.С. тоже имел более чем внушительную длину. Однако высовывать его публично И.С. постеснялся. Народ — особенно после энного стакана — мог понять это как-то не так. Поэтому И.С. стал прогуливаться по бараку из конца в конец. «Туда» он шел как нормальный человек, а «сюда» — то есть ко мне — высунув язык. За этот вечер я хорошо насмотрелся на язык моего друга.

Кстати, о языке. Наши слесаря про партийных работников (помните это понятие?) говорили так: «Язык убрал, рот закрыл — рабочее место чистое».

А в углу сидит компания сотрудников механической мастерских. Один из сотрудников, Н.М., напившись, шумно себя вел. Сотрудники, обсудив вопрос, говорят нарушителю норм поведения — «будешь шуметь — лишим дозы». Серьезные люди — сказала бы С.

Прибытие в колхоз отмечалось, так или иначе, всегда, причем всегда именно так, а не иначе. Однажды было решено пить на противоположном берегу ручья глубиной 10 сантиметров и шириной 30 сантиметров, молча протекавшего перед домом, в коем мы дислоцировались. После отмечания народ решил пойти спать. Для этого надо было перейти через ручей по доске, которая имела место. Сотрудник В.М. на середине доски с нее упал, и, проявив дьявольскую ловкость, вымок весь. Его выволокли на берег, к несчастью — на тот, с которого он шел. Вы уже все поняли… Но я доскажу: с любовью и заботой, вообще столь свойственной ВЭИвцам, товарища раздели, обтерли, принеся полотенце с того берега, переодели в сухое, опять же принеся оное с того берега, спросили, сможет ли он перейти, и получили четкий и недвусмысленный утвердительный ответ. Товарищ отправился и на том же месте с тем же результатом. И с той же дьявольской ловкостью…

Сэй-Сенагон оценила бы ситуацию. Она бы прикрылась веером…

Дом, в котором мы жили, несколько раз в колхозе и перед которым произошло данное купание, повидал немало. Как-то раз немало повидал вместе с ним сотрудник И.С. Сидел оный И.С. на крыльце и, хозяйским глазом обозревая долы, веси и коровники, курил свою вечернюю беломорину. А мимо местная дама волокла своего мужа, который был совершенно пьян и, по сравнению с ней, тщедушен. Тем не менее, она притомилась, решила немного отдохнуть и прислонила мужа к дереву (кажется, березе). Переведя дух, она крепко взяла его хозяйским жестом за уши, как котелок со щами, приблизила его голову к себе и со звуком, от которого И.С. чуть не проглотил беломорину, поцеловала. Я не могу написать «чмокнула», ибо это какое-то уменьшительное слово. Может быть, правильнее сказать «чмонула»? Ну, так она его чмонула так, что вздрогнули коровы в коровниках. Потом прислонила к березе, перевела еще раз дух, взвалила на себя и поволокла дальше.

Еще об И.С. Однажды, когда мы стояли с ним и курили на лестничной площадке третьего этажа Электрофизического корпуса (в просторечии — корпуса ЭФК), он произнес «Мы еще увидим небо в брусочках сливочного масла». Вы, мои потомки, надеюсь, уже не понимаете смысла фразы. АС., как мне кажется, поняла бы. Мы еще увидим небо в мешочках с рисом… небо в брусочках лучшей китайской туши.

Вэивцам и вэивкам была an mass свойственна активная жизненная позиция. Перечень их увлечений, психозов, маний, больших и малых помешательств необъятен. Однажды зашел я в соседнюю лабораторию и вижу — на столе сотрудника И.С. разложены блесны. Все самодельные, все разные, аккуратными рядами, как полки на параде «от Синода к Сенату, как четыре строки». Та-ак. Все ясно… сотрудник И.С. увлекся ловлей рыбы. Это было очень правильное увлечение — его друзья (тут сглотнуть слюну) неоднократно едали выловленную им в походах и при везенную в Москву рыбу. Очень вкусную.

Среди многих увлечений сотрудника И.С. была спелеология. Кстати, сотрудник В.Ф. тоже занимался этим кошмаром. И они были знакомы. Но, когда И.С. нанимался в ВЭИ, он не знал, что В.Ф. тут уже работает. Причем в том же отделе. Когда они обнаружили друг друга в одном помещении, слегка удивились.

Вообще-то И.С. был одним из наиболее опытных спелеологов. В частности, во время прохождения пещеры Солдатская-Осенняя, когда был поставлен рекорд глубины (1100 метров), он руководил командой, которая установили на глубине 700 метров базовый лагерь и доставила туда «на руках» двойку, которая и сделала финальный рывок до отметки 1100.

Как весьма опытный спелеолог он неоднократно принимал участие в спасработах… Спустя много лет после того, как он ушел из спелеологии, я, на правах близкого друга, спросил его, почему он ее оставил. Мне это было интересно еще и потому, что я тоже лазил. Но не подумайте чего-нибудь лишнего — глубже 70 метров я не был. Так вот, он довольно долго — с минуту — молчал, а потом произнес куда-то вбок: «Очень неприятно, когда вытаскиваешь человека со сломанным позвоночником, и у него лицо идет по одним камням, а спина по другим, и ничего не можешь сделать».

Сотрудник И.С. не все время работал в ВЭИ. Был у него этап в биографии, когда он работал, как тогда говорили, «в монастыре». Говорили — и накаркали. В здании, где находился «Центр исследования поверхностей и вакуума», с приходом Нового Времени обосновались попы. Будете в здании Президиума Академии наук РФ (не буду пока сообщать, как называет народ этот фаллический символ с золотой головой) — поглядите вниз, в сторону реки. Не гоже мне, иудею, высказываться насчет катехизации Российской Федерации, но как гражданин этой страны не могу не отметить — происходящее все крепче противоречит принципу отделения общественных организаций (и в том числе — религиозных) от государства. Но сейчас речь не об этом, а о том, что и указанный Центр, и монастырь оказались связаны многочисленными и видимыми узами с ВЭИ. Во-первых, в нем работал как-то И.С., и об этом я ниже кое-что расскажу. Во-вторых, в нем работал как-то сотрудник Л.К. В-третьих, туда просился работать я (не взяли). В-четвертых, там после ухода из ВЭИ работал мой сосед по лаборатории металлург А.Ш. - он занимался литьем в мастерских при монастыре. Помните «свечной заводик в Самаре»? Ну вот, а тут литейные мастерские в Москве.

Теперь обещанная история. Как-то раз получила лаборатория, в которой работал И.С., электронный микроскоп, и он был выше их помещения. Но лаборатория в помещении над ними должна была выехать, а въехать в ту комнату должна была другая. Владельцы микроскопа дождались, когда первая выехала, объявили субботник, сломали перекрытие над своим помещением, а дверь, которая вела по верхнему этажу в теперь несуществующее помещение — аккуратные и заботливые люди! — забетонировали. Чтобы кто-нибудь, идя в задумчивости по тому этажу не пошел в эту дверь. Или в этой ситуации правильнее сказать «не «вошел» в эту дверь»? С началом рабочего дня радостная весь донеслась до директора Центра — профессора Рамбиди. Профессор пришел и стал ходить по помещению, заложив руки за спину и бурча «Что за безобразие, никого не спросили, что за самоуправство, что за безобразие». В какой-то момент он поднял голову, увидел на месте двери второго этажа бетон и изумленно заверещал «И дверь забетонировали!!»

Когда-то здесь делали физику. Теперь по тенистому дворику величаво проплывают откормленные служители культа, бывший металлург А.Ш. льет в подвале крестики и прочие предметы культа, горделиво возвышается над рекой сдвоенная золотая залупа Президиума Академии…

И здесь гармония — заметила бы Сэй-Сенагон.

К вопросу об активной жизненной позиции. Как-то раз в советские времена на станции метро Авиамоторная (ближайшей к ВЭИ) порвался эскалатор. Не сообщенное количество жертв, среди них — четверо из ВЭИ. Сотрудник В. Ф. предложил собрать денег и помочь. Так его немедленно вызвали к соответствующему начальству и предложили прекратить. «Эта самая «Солидарность» тоже со сбора денег началась» — мрачно сказали ему. Но хватит о мрачном…

А однажды сотрудники ВЭИ Л.З., Л.А. и Л.К. строили загон для телят. Причем в этом мероприятии проявились как творческое начало научных сотрудников, так и несгибаемая вера советского народа в наличие у научных сотрудников оного начала. Утром, на «разводе», старшой (это произносится, естественно, с ударением на «о») сказал, что вот… ээ… загон для телят… ээ… три человека… Три названные выше персонажа вызвались (они работали вместе, двое были просто приятелями — это они тушили «Беломор» в бензине). Было сказано — ждите, за вами заедут. Три персонажа сели и закурили.

Через некоторое время подъехала машина, и шофер пригласил персонажей в кузов. Персонажи влезли в кузов и с удовлетворением обнаружили там лопаты и топоры. Машина тронулась. Сначала ехали по дороге, потом по еле заметной дороге, потом просто ехали. Потом машина встала, водитель пригласил вылезать, махнул рукой в сторону небольшой рощицы и произнес — «Ну… вот… здесь… загон…» — и пока персонажи переваривали сказанное, взгромоздился в кабину. Машина несколько раз конвульсивно вздрогнула и отбыла. Три персонажа сели и закурили.

Покурив, персонажи взялись за лопаты, выкопали десятка три ям под столбы, потом взялись за топоры, срубили десятка три деревьев на столбы, обрубили их на должную длину и вкопали. Только не спрашивайте меня, почему три десятка, а не три сотни. Поймите, я НЕ ЗНАЮ, как они определили, какого размера должен быть «загон для телят». Я подозреваю, что и они этого не знали. Они это сделали так, как мы любим женщину — не по науке, а по наитию.

Полагаю, что С. даже не поняла бы, о чем это мы. Разве можно делать загон для телят как-то иначе?

Потом они нарубили деревцев потоньше — на жерди, набили их на столбы и даже изобразили нечто вроде ворот. А когда Л.З. и Л.K. рубили жерди, Л.A. их таскал, поэтому вечером, за ужином, он гордо сообщил, что вот, довелось ему и трелевочным трактором поработать.

Заметим, что наличие столь славной страницы в трудовой биографии не спасло Л.А. от увольнения. История эта сама по себе была достаточно забавной (по крайней мере, для зрителей), и мы ее расскажем. В середине 90-х годов начали происходить одновременно два процесса. Цены росли, а зарплаты — нет. И с какого-то момента рабочее место изменило статус. Оно не приносило денег, но давало возможность использовать аппаратуру, приборы и помещения. (Ага — прокомментировала бы С. — слова «лизинг» в России еще не было, а сам лизинг уже был.) Поэтому реально люди разделились на две группы. Первая — те, кто находил себе какие-то заказы на стороне, что-то делал и где-то как-то через посредников получал. Вторая — те, кто на работу ходил иногда, ради «демонстрации флага», а прокорм добывал себе где-то еще. Или не добывал нигде, имея хорошо зарабатывающего мужа. Естественно, найти заказ было трудно, поэтому никто ни с кем не делился, и первых было не более трети. Остальные вели себя тихо. Пили чай, как и раньше… Впрочем, перестройка сказалась и на этом! — марки чая менялись.

Ну, что касается Л.А., то он не горевал — поскольку он всю жизнь преподавал, то преподавание теперь его и кормило, вдобавок он стал писать научно-популярные статьи для журналов, а один из журналов как раз тогда и начал его привлекать к редактированию. И пригласил его на работу. Так что в ВЭИ оный Л.А. появлялся сначала три раза в неделю, потом два, потом… Как-то раз его вызвал его начальник «через одного», А.Ш., пузатый и высокомерный тип, руководитель местного, простите за выражение, университета марксизма-ленинизма (а вы думали, что нынешняя идиотская манера всех вузов называть себя университетами с потолка упала?) и задумчиво сказал, что коллектив им, Л.А., недоволен. Что он, Л.А., раздражает людей. Нормальный совковый подход, а каким он мог еще быть? Л.А. резонно предложил выйти в коридор, зайти в любую комнату и спросить, кого он раздражает. Тогда А.Ш. сменил легенду и изрек, что Л.А. разлагает коллектив. На это возразить было нечего, но Л.А. ловко вывернулся, предложив А.Ш. поставить задачу, и тогда он, Л.А., немедленно отправится ее решать. Но! Делить пирог никто не хочет. Вдобавок при разговоре присутствовали две дамы — В.А. и Т.М., та, которая сказала «возьми веревку и удавись». При женщинах Л.А. зверел. Поэтому он добавил после приличествующей паузы, что его время сейчас уже довольно дорого стоит, и если А.Ш. имеет что сказать по делу, то он, Л.А., весь внимание — с головы до ног. Почему А.Ш. не убил щенка на месте — не знаю. Он поступил умнее — перевел стрелку на А.Е., непосредственного начальника. И тут Л.А. получил под дых.

А.Е. спокойно сказал, что у него для Л.А. работы нет. Вот этого Л.А. не ждал. Он по наивности считал… впрочем, черт его знает, что он считал. Поскольку у него в этот момент было два места работы, кроме ВЭИ, и он мог выбирать любое или брать оба (что в итоге и сделал), он просто повернулся и вышел. Спустился на первый этаж, зашел в отдел кадров, сказал, что увольняется, заполнил что положено и отряхнул прах.

К этому надо добавить следующее. Один из сотрудников ВЭИ позже высказал гипотезу, что эту душещипательную сцену А.Ш. и А.Е. разыграли не экспромтом и не случайно при дамах. Будучи умудренными жизнью людьми (кем подрабатывал А.Е., рассказано в другом месте, а А.Ш. был ничуть не глупее — оцените сочетание: еврей, завлаб., член КПСС и этого… марксизма-ленинизма), они понимали, при ком Л.А. будет вести себя наиболее по-дурацки.

И они не ошиблись, — задумчиво сказала бы С. И, как мне кажется, еще более задумчиво посмотрела бы вслед Л.А., покидающему территорию ВЭИ после отрясания праха.

Важной частью советской жизни вообще, и вэивской в частности, были так называемые заказы. Рис в них бывал, а китайской туши не было. Часто в них были продукты, которые или невозможно или очень трудно было купить в магазине. Заказов выделялось немного, скажем — два или три на лабораторию из десяти или двадцати человек. Заказы бывали нескольких типов — были мясные (мясо и мясные продукты), были алкогольные, были так называемые сладкие — из кондитерских изделий. Распределение заказов всегда было смесью цирка, психушки и дерьма. Наиболее цивилизованные лаборатории устанавливали очередь, некоторые тянули жребий и долго потом обсуждали, кому и почему везет больше, чем следовало. А особо интересные скандалы возникали, когда некто выигрывал заказ, который был ему не нужен. Или подходила его очередь на то, что ему было не нужно. Должен ли он уступить свою очередь следующему, или имел право получить и отдать, кому хотел? Коллективы обычно считали, что должен был уступить, и если товарищ получал и хотел отдать, приходилось это делать в отдалении от дружеского коллектива, ибо иначе возникал скандал. А еще иногда распределялись не заказы, а талоны, дающие право посетить магазин и сделать покупку. В этом случае с передачей талона другому возникала запредельная проблема, ибо все знали, что выиграл один, а в магазине видели другого! Скандал попервому разряду был гарантирован.

Сэй-Сенагон прекрасно бы это поняла: мужество противопоставить себя коллективу — мужество особого рода. Придворные фрейлины могли затравить любого, даже хорошее отношение императора не спасало. История знает случай, когда затравили насмерть.

Другая дискуссия, о коей я желаю поведать вам, произошла в «Чайке» в эпоху, когда «пионерских бараков» уже не было. Как-то вечером я гулял с одной девочкой О., специалисткой по радиосхемам вообще и в особенности по звуковоспроизведению или, как говорит новое поколение, по аудиотехнике. А я когда-то тоже этим увлекался. И мы ходили, и беседовали о магнитофонах и проигрывателях, и что будет, если сделать так или этак.

В какой-то момент мы увидели группу не самых пожилых сотрудников, которые отплясывали под одиноким фонарем. От группы отделились две дамы и направились в нашу сторону. Это были: секретарь аспирантуры И.Н. и редактор институтской стенгазеты, обе слегка навеселе. А я был аспирант и редактор отделенческой стенгазеты (мы делали ее вдвоем с Я. Л. и назывались «соредакторы»). Когда до нас осталось метров десять, одна из дам плавным жестом показала другой на нас, радостно произнесла — «Ну, аспирантуре и стенгазете Леня не откажет!» — и они с хохотом проследовали мимо, оставив меня в холодном поту.

Время шло, вечер перешел в ночь, лагерь стих, а мы с О. все гуляли. И, наверное, не ради дискуссии о преимуществах разных схем звуковоспроизведения гуляла со мной она. И, наконец, примерно в час ночи (ночь, звезды, окна погасли, одинокий фонарь, смолкли — и замерли в ожидании — соловьи) на очередной мой вопрос «что будет, если сделать так-то и так-то?» Оля гаркнула на весь спящий лагерь: «ЭТО БУДЕТ ГА-А-ВНОИ»

Если бы в этот момент вспыхнуло солнце или все окна в лагерных домиках — я бы не удивился. Но этого не произошло. И мы очень быстро пошли спать по своим комнатам. По-видимому, от некоторого обоюдного смущения. Редкое ощущение, правда?

Кстати о том, когда надо ложиться спать. Мой сослуживец и друг И.С. утверждал, что его здоровый организм нельзя заставить заниматься этой дикой бессмыслицей — добычей картошки согласно «технологии», по которой она получается золотой. Поэтому он приводил свой организм путем ежедневного пения песен до 3 часов утра под гитару в некое оглушенное состояние, когда ему (организму) было хорошо и в борозде.

Так в жизни и бывает — с милым рай и в шалаше, что немцу из объединенной Германии смерть, то сотруднику ВЭИ в самый раз. Но однажды сотрудник парткабинета ВЭИ, нажравшись, лег спать посреди бела дня и посреди улицы близлежащей деревни. Это было сочтено выходящим за рамки. Мужика тихо уволили.

Кстати, о борозде. Сидим мы как-то с одним моим сослуживцем, В.В., делаем перекур между той картошкой, что была до перекура, и всей остальной. По борозде бежит мышь, я беру ее и сажаю в корзину. И мышь начинает бегать по корзине. Сделает круг, остановится, мордочку остренькую поднимет, на небо посмотрит. Еще круг. Еще посмотрит… И спросил я: «Валера, как ты думаешь, ей сейчас страшно?» Валера подумал и ответил: «Нет. Но ей нехорошо».

Это одна из наиболее глубоких философских фраз, услышанных мною вообще в жизни. Сэй-Сенагон посмотрела бы на мышь, потом на нас и тоже сказала бы «им нехорошо».

Однажды В.В. попросил меня отнести Владимиру Ильичу, давиле на нашем заводе (ОЭМЗ ВЭИ), некие детали. Владимир Ильич — это имя и отчество рабочего, давила — это сленг, правильное название профессии — давильщик. В.И., как всегда, был пьян. И когда я сказал «это детали от Валеры», у него замкнуло в мозгу между изображением моей рожи и именем Валера. Все. Впоследствии я несколько лет пытался убедить его, что я — Леня. И в итоге стал отзываться на «Валеру».

Так бывает и в жизни. Мы согласились с тем, что мы советские люди, причем не какие-нибудь, а именно новая общность. У другого Владимира Ильича тоже замкнуло, и он решил, что советские люди живут именно в этой стране. И теперь им нехорошо. Нет бы, взять ему для своих экспериментов о. Науру (8000 чел.) или еще лучше — Ватикан (700 чел.). Их тоже жалко, но… меньше по населению государств пока нет.

Сотрудница Т.К. решила пошутить с В.В. Она выписала на адрес ВЭИ и его фамилию вьетнамский журнал по разведению гусей. Шутка была, по-видимому, слишком философской, во всяком случае, В.В. ее не понял. Нельзя, однако, сказать, чтобы у В.В. не было чувства юмора вообще. Однажды, узнав по приезде в колхоз, что мы в эту смену будем жить в пионерлагере вместе с сотрудниками НИИ-Стекла, В.В. произнес: «Дураку стеклянный хуй на один день». «Почему?» — вопросил сотрудник Л.А. Ответ гласил: «Или разобьет, или пропьет».

Еще о названиях. У нас работает человек по имени Павел. Сокращенная форма — Паша. Однажды на шабашке где-то на юго-востоке бывшего СССР, когда ему орали через всю стройку «Паша, неси кирпичи», местные дико хохотали. Позже выяснилось, что «паша» — на местном языке — женский половой орган. Плохо без знания языка — сказала бы Сэй-Сенагон.

Некоторые истории, происходившие в колхозе, были связаны с животным миром этой многострадальной страны. История с мышью уже упоминалась. Понятно, что в колхозе главной частью фауны был крупный рогатый скот — коровы и быки. Тем более что однажды ваш покорный слуга работал две недели помощником ветеринара. Было это очень хорошо, ибо работали в тепле и сухости, когда вне коровника было холодно и мокро. А к запаху можно привыкнуть. К тому же много веселее работать с живыми существами, чем выковыривать картошку из подмерзлой земли… Соответственно и истории были веселые.

Например, однажды мы получили распоряжение погрузить некоего быка в грузовик, который должен был отвезти его на бойню. Бык не производил впечатления больного. На вопрос — зачем же его убивать — последовал ответ: «он стал очень большой и начал мять коров». Мы начали с того, что приблизились к быку с целью привязать веревку к рогам. Бык посмотрел на нас, опустил голову и сказал «м-м-м-у»… Я никогда не думал, что на мокрую бревенчатую стену можно забраться с такой скоростью. Хотя, занимаясь альпинизмом и спелеологией, имел некоторое представление о том, куда и как можно забраться. Но в сапогах? Скотник некоторое время обхаживал и успокаивал несчастного, и мы ухитрились привязать к нему три веревки. Почему три? Сейчас узнаете.

Две веревки перебросили через кабину грузовика и начали трактором подтаскивать быка к машине. Имелось в виду, что бык въедет в кузов по доскам, спущенным с кузова на Землю. А чтобы бык не вырвался, О., сотрудник ВЭИ имени В.И. Ленина, шел за быком, оттягивая его веревкой за нефритовый стебель назад. А трактор продолжал тащить. А сотрудник О. продолжал идти за быком, натягивая трос, в кедах по скотному двору, и жижи по середину голени. А что еще забавно, когда трактор идет по морю «этого самого», то у заднего края гусениц сто ит вертикальная струя «этого самого» метра в два-три высотой. Гейзер, только не на Камчатке. И не из подземных вод.

Люди начитанные могут вспомнить здесь — нет, не Сэй-Сенагон, есть же предел цинизму — а Курта Воннегута-младшего с его культовой книгой «Колыбель для кошки» и боконистским словом «пууль-па, что означало гнев божий или дождь из дерьма».

По-видимому, бык понял, что на бойне это самое, к чему был привязан трос, ему уже не потребуется, рванулся вперед, взбежал в кузов и всадил рога в кузов и заднюю стенку кабины.

Хорошо, что водитель оказался умный — он наблюдал за всей этой процедурой, мирно покуривая на обочине. Так они и поехали на бойню — водитель и рога в кабине, а бык в кузове, плотно пристыкованный к передней стенке кузова. Выдернуть рога обратно сам он не мог, а как его вызволяли на бойне, я уже и не знаю. Не думаю, чтобы у этой басни была мораль. Разве что — надо выходить из кабины грузовика, когда в него затаскивают за два троса быка, привязав ему веревку к нефритовому стеблю, как сказала бы — да, вы угадали — Сэй-Сенагон.

…творцы марксистско-ленинской диалектики правы — мир движется по спирали, все возвращается, только на новом уровне. Коровник, тепло, запах, жующие морды со всех сторон, проходит двадцать лет — жующие морды со всех сторон, запах, тепло, московское метро…

Однажды, когда мы по приезде в родной совхоз в неторопливой беседе выясняли, что, как, кто и где, про скотника нам было сказано, что помер он. «Как так?» — естественно-бессмысленно спросили мы — и услышали неожиданный ответ: «А его бык закатал». Оказалось, что оный труженик скотоводческой нивы напился на работе до того, что лежал вполне бесчувственно, а быку то ли не понравился запах, то ли просто домашнее животное решило поиграться, но оно начало катать его, подталкивая мордой, а может, и рогами, по полу коровника… И докатало…

Спросив, как поживает тракторист Князев, мы услышали, что в больнице. Перевернулся в кювет. Что же он так — спросили мы. Да он же ездит, как ворона летает. В каком смысле? — вопросили мы. Ну как ворона летает… по прямой. Интересное наблюдение — сказала бы Сэй-Сенагон.

Животный мир колхоза не ограничивался млекопитающими, были там и птицы. Но не воробушки, воспетые С., а здоровенные гуси. Как-то раз народ отправился к близлежащему пруду искупаться. Не помню, как восприняло местное население этот процесс — не исключено, что оно полагало, что в наших широтах (и долготах) в воду лазают только дети. Впрочем, чего взять с этих городских… А некоторые из нас — те, кто не был уверен в своих плавательных потенциях — стали играть в некую странную игру, смесь футбола без ворот, баскетбола без колец и волейбола без понятно чего. А вы что думали, играть после энного стакана! И в какой-то момент мяч покатился в сторону стада гусей, мирно созерцавших это зрелище. Черное, круглое, СТРАШНОЕ приближалось неумолимо. Храбрые гуси попятились. Но, пятясь, они вытягивали в сторону приближающегося ужаса шеи и угрожающе шипели… Почти самураи…

Как-то раз кому-то из нас на утреннем разводе досталась какая-то работа, для которой надо было сначала найти какого-то коня. И где этот конь — спросил кто-то из нас. «А эвона» — ответил совхозник — плавным движением руки обведя пол-горизонта. Широка, блин, страна родная… Не помню, нашелся ли конь. То есть, конечно, нашелся, когда захотел есть. Но не знаю, кем он нашелся — или сам — и когда — к вечеру или на следующее утро…

Основная поездка в колхоз называлась «на картошку». Осень, от двух недель до месяца. Вторая, весной или летом (единственный раз — зимой) в колхоз, или в зимой или весной на Малинскую овощебазу. Не каждый год, обычно от недели до двух. Все поездки — первые пять — десять лет работы, потом посылали реже (появлялась молодежь). Формально поездки в колхоз оправдывались тем, что по К30-Ту (Кодексу законов о труде) работника можно было перемещать без его согласия на другую работу на месяц. Правда, в КЗОТе было сказано — в пределах предприятия. Но народ предпочитал не возбухать — отгулы капали, иногда и немного денежек давали, а главное — слинять от начальника и родственников, с приятелями, на природу, и магазин рядом! Ну, то-ись винно-водочный отдел, ебёнть… Был, впрочем один случай, когда товарищ отказался ехать. Ему помотали немного нервы и. отстали. Да и как было его ущучить? Тут многое зависело от непосредственного начальника — захотел бы он — со свету бы сжил сотрудника В.А. Но его начальником был А.Ж., патриарх советской физики и нормальный человек.

Повезло — завистливо прокомментировала бы С.

Осенние поездки обычно были на картошку — то есть на ее уборку. Существовало, собственно, два способа уборки картошки. Первый — лопата, корзина, мешок. Обычно идут парой — один копает, второй выбирает из глины картошку и кладет в корзину. По полю перемещаются отдельные люди, подносят парам мешки. Корзина высыпается в мешок, он тащится за собой, после нескольких корзин наполняется и остается стоять. Время от времени приезжает машина, объезжает поле, мешки закидываются в кузов, там опорожняются и вышвыриваются обратно. Закидывают и опорожняют те, кто носил пустые мешки по полю, пары обычно на это не отвлекаются. Работа пар — физически более легкая, но нудная, часто пара — это мальчик и девочка.

Второй способ — комбайном. Поскольку картошку от глины он отделяет не вполне успешно, на нем работает обычно шесть человек — по три на транспортер. Три человека при средней скорости движения успевают выбрать картошку из того, что идет по транспортеру. Работа физически легкая, требует внимания и быстроты реакции, у некоторых (в частности, у меня) просыпается азарт — успеть выбрать всю картошку.

Зимние, весенние и летние поездки бывали на что угодно: например, на сев картошки и зерновых, на уборку оных зерновых. На сев зерновых я как-то попал. На сеялке было очень тряско, очень пыльно (потом, вечером, — колко), работали в защитных очках — зерно было «протравленное», в нем попадались какие-то кристаллики, и нас предупредили, что если нам нужны глаза… Кристаллики в очки на попадали, но содержание соли в поте, оказывается довольно велико.

Однажды сотрудник Я.Л. попал летом на сено. Жили в тот заезд по хатам. Хозяйка данного жилого помещения не задолго до этого померла. Молодежь решила ввечеру запалить костерок. Пошарила по хате, нашла какие-то газеты… когда Я.Л. увидел эти газеты, он кинулся на них, как коршун и выхватил из огня. Это были газеты за сентябрь 1939 года. Мне кажется, что С. бы это поняла. Уважение к истории… Но очухавшись, Я.Л. высказал мнение, что указанная выше древняя бабка могла что-то интересное закопать и в огороде.

Вы не поверите — но молодежь его перекопала. И вы поверите — ничего не нашла.

Много места уделено в этом тексте употреблению алкогольных напитков, попросту — пьянству. Причем как пьянству нашему, вэивскому, собственному, так и пьянству в окружающей среде — в городе и вне его, в колхозе. Еще два наблюдения последнего. Когда мы ехали в колхоз, мы часто по дороге останавливались у магазинов — ибо взятого с собой, как народ к этому моменту понимал, не хватит даже на процедуру отмечания приезда. Равным образом при отъезде — тоже не хватало даже на дорогу и приходилось останавливаться. Ситуация особенно осложнялась, если перед отъездом нам — клянусь, такое бывало — давали деньги.

Каждому было ясно, что по приезде жена отнимет, а если не жена — то просто каким-то загадочным образом куда-то денется. Значит, надо немедленно употребить — а больше просто не на что. Так вот… перед магазином в родном колхозе был большой газон, и когда наш автобус тормозил и мы бурлящим потоком устремлялись в магазин, нас провожали счастливыми взглядами добрые граждане, мирно лежавшие на газоне. Большинство, впрочем, мирно спало и провожать нас взглядами не могло, даже если и хотело. Обычно, если дело происходило весной, летом и осенью, на газоне имело место от трех до пяти граждан. Для меня осталось загадкой, что они делали зимой — ибо в это время года мы ездили в колхоз только один раз и в другой колхоз.

Однажды сотрудник B.C., пообщавшись с местным населением, пришел с квадратными глазами и вставшими дыбом волосами. Местное население объяснило ему, как оно действует, когда нет денег на водку, а самогона не хватило. Есть два способа — поведали ему информанты. Первый называется «три пшика» и состоит в том, что в стакан прыскается три раза из баллончика с дихлофосом. Два раза недостаточно — получается слабо, четыре нельзя — слишком крепко, можно окочуриться. Три в самый раз. А если надо много, например, для свадьбы, применяется другой способ — берется ведро с водой, под воду опускается баллончик с дихлофосом и ему гвоздем продырявливается стенка.

Кто говорил, что именно борьба с алкоголизмом привела к самогоноварению и токсикомании? Наивные люди — пожав плечами, сдержанно заметила бы С.

Чаще всего мы работали в колхозе на уборке картошки, эти поездки так и назывались — «на картошку». Но занимались мы и ремонтом техники, строительством, севом той же картошки, севом и уборкой зерновых, работали «в животноводстве». однажды я целый день работал помощником пастуха. В тот день я еле приполз в наше местожительство — ни до, ни после я столько в один день не бегал. Ситуацию усугубило то, что это был первый день, когда коров выпустили из коровника на пастбище после долгой российской зимы.

Коровники были по одну сторону дороги, а бескрайние пастбища — по другую. Буренки летели к дороге как на крыльях любви, сигали через неглубокую яму, изображавшую кювет, спотыкались (ноги после зимы не держали), падали пузом и мордами на асфальт, по инерции проезжали по нему, шатаясь, вставали и, пошатываясь же, устремлялись дальше.

Так я понял, что простейший способ покончить счеты с жизнью — не повеситься или застрелиться, а встать на пути у буренки. В первый день выпаса…

«Куй железо, пока Горбачев». Именно в колхозе я научился ковать железо. Произошло это так. Мы собирали картофелеуборочные комбайны. Есть такая часть — комкодавитель. Это большой барабан из резины, который и давит комки. Что такое комок? Нет, при чем здесь магазин… Это кусок глины или картофелина, облепленная глиной. Или несколько картофелин… да, да, именно облепленных. Так вот, этот давитель и должен их давить и выявлять, есть ли там картошка. Насчет давить — это как повезет. Нет, ничего личного, конструкторы — заслуженные люди. Комбайн они испытывали на полях Рязанщины, посуху, и не удивлюсь, если на спецполе. Где до сева все просеяли, чтобы камешки не это… не попортили дорогую технику. Ну, а на подмосковной глине, да в дождь этот давитель. вот почему наверху, на двух транспортерах, по три инженера, ну или мэнээса, это без разницы, быстренько комки разбирают и картошку выявляют. Но разговор не об этом. А о том, что резина комкодавителя натягивается на железный каркас и закрепляется на нем болтами, отверстий под которые в резине нет, и мы ее дырявили заостренным и раскаленным железным прутом. Все очень гармонично — тут же, в кузне, раскаляли, молотом отковывали, то есть заостряли, конец, потом опять нагревали и — рраз! Не нравится запах? Зато теперь, когда я читаю, что дебильные европейские бездельники-антиглобалисты или накурившиеся арабские бездельники-хулиганы подожгли на дороге шины, я знаю, как пахнет в Европе. Или, соответственно, в Израиле.

Два раза я попадал в колхоз зимой. Один раз ничего особо интересного не было — ну колхоз, ну зима, ну силос… Кормили хорошо, работа не тяжелая, компания нормальная. Именно в тот раз, именно зимой, именно когда я выходил, тепло одетый, в телогрейке, в сапогах, на улицу и шел на работу, у меня раза два или три мелькнуло такое показавшееся мне странным ощущение — что это мое, что я этого всего хозяин…

Второй раз было забавнее. Жили мы в каком-то доме при овощной базе, на втором этаже, в маленькой комнате, вдвоем с сотрудником Т. Оный сотрудник приехал в колхоз на собственной машине, холод на улице был зверский, поэтому аккумулятор он снял с машины и держал его в комнате. Но машину надо было, как он говорил, прогревать, и поэтому каждый вечер брали мы аккумулятор, спускались вниз, ставили его на машину, прогревали мотор и ехали на почту. Ехали 200 (двести) метров, звонили в Москву, с чувством глубокого удовлетворения ехали обратно, снимали аккумулятор, шли к себе и залезали на кровати — он с приемником, я — с очередной книжкой.

Одно колхозное наблюдение, тоже не имеющее морали и оставшееся по сей день для меня загадкой, что и побудило упомянуть об этом отдельно. Женщины всегда ходили в туалет по двое, то есть парами. Именно так и было в жизни, и уж не знаю, что бы сказала по этому поводу Сэй-Сенагон.

Еще о туалете. Беседы с начальниками иногда необычно влияют на подчиненных. В частности, мощным влиянием на подчиненных славился начальник соседнего с моим отдела молодой доктор наук К.У. В комнату, в которой находились трое (я и двое сотрудников того отдела), влетел, полыхая чувствами, упомянутый выше начальник и начал «иметь» одного из своих сотрудников — Е.П. Ощутив неприличность ситуации, я и второй из сотрудников отдела (И.С.) вышли покурить в коридор. Окончив акт имения, вылетел и начальник и начал что-то объяснять нам. А объект имения тоже вышел и отправился неверными шагами и слегка растопырив почему-то руки — только не надо смеяться — в туалет. Итак: коридор, мы вдвоем, что-то трендящий нам начальник К.У., и к нам приближается уже вышедший из туалета «объект имения», Е.П. Приближается, останавливается, смотрит в нашу сторону остекленевшим взором и произносит без какого-либо выражения: «А я сейчас в туалете женщину видел».

Покрыто мраком, забрел он в женский туалет, или это ему привиделось. Маловероятно, чтобы это была уборщица в мужском туалете — они обычно перегораживали вход шваброй. Полагаю, что эмоционального накала всей этой сцены Сэй-Сенагон бы не ощутила. В ее эпоху с этими делами было проще.

К этой истории надо добавить, что по рассказам сотрудников, самым глубинным, самым нутряным, самым сладостным воспоминанием К.У., которое он выдавал только в сильном подпитии, была история про аспиранта-китайца, который «что ему ни скажешь, отвечал одно — холосо, Константин Николаевич — и шел, и делал». Однажды я шел по коридору мимо его лаборатории, дверь распахнулась, из двери вылетела, хлеща себя хвостом по бокам, его заместитель М.Н., налетела на меня, вцепилась, чтобы не упасть и, пылая страстью, выпалила: «Ну что за люди! Что бы он ни сказал, первая реакция — НЕТ!» И умчалась по коридору. Да, нелегко быть начальником над интеллигентами.

Раз уж мы заговорили о женщинах в колхозе. Это было в ту эпоху, когда в совхозе мы уже имели горячий душ почти ежедневно или даже ежедневно, и только старперы вроде меня рассказывали молодым, как в 70-е годы в совхозе душа не было вовсе, а мылись по месяцу холодной водой. Душ был в полуподвале другого корпуса, там было темно, и, пошедши однажды помыться (вдобавок в первый день очередного моего пребывания), я перепутал душ и влез в женский. Там никого не было, и я неторопливо и, получая кайф, начал намыливаться. Когда я помылся примерно наполовину, в душ вошла девушка в брюках и телогрейке. Она видит меня, я вижу ее. Я спокойно моюсь и со свойственным мне в таких ситуациях тупым любопытством жду дальнейшего. Она откручивает кран, пробует рукой воду (проверяет, есть ли горячая), закручивает воду и, уже выходя, небрежно роняет через плечо: «Это вообще-то женский душ». Поэтому вторую половину процесса мытья я делал в более быстром темпе, нежели первую, слушая, как раздевалка медленно наполняется веселым женским щебетом. Я думаю, что Сэй-Сенагон этого бы не поняла.

Но иногда воду выключали внезапно. Поэтому я брал с собой в душ кожух от примуса «Шмель», наполнял его водой (это примерно два литра) и лишь потом начинал мыться. Однажды именно этой водой я и смывал все мыло, под доносящееся из соседних кабинок мнение моих коллег о внезапном незапланированном выключении воды и о жизни в целом.

Я обещал рассказать о последствиях начальственного пьянства. Так вот, однажды командиру нашего отряда по сбору картошки было обещано, что, если мы займем первое место по району, его примут то ли в партию, то ли в кандидаты в партию. Я не поясняю, в какую, ибо из контекста ясно, когда это было, а из этого ясно, о какой партии речь. Ну, он и лез из кожи: например, когда картофелеуборочный комбайн забивался травой (его надо чистить, например, раз в 15 минут, а мы, гоняясь за выработкой, не чистили его вообще, и он вставал через 30 минут), он совал ему сзади, в транспортер, лом и пытался транспортер провернуть. Один раз это удавалось, мы ехали еще 30 минут, а потом опять лом, и из транспортера вылетали пальцы (это — название деталей). Ремонт занимал этак с час.

Так в жизни и бывает; бывает и будет, пока — и если — не построим капитализм. (Сегодня, в 2003 году, я бы вторую половину этой фразы вычеркнул.)

Жизнь сователя лома была тяжела, и по вечерам он релаксировал. Однажды ночью «крыша поехала». Он обошел этаж, ломясь во все двери и требуя, чтобы мы шли с ним «пиздить мужиков». Все объясняли ему примерно на том же языке, что будить людей в час ночи нехорошо и что напиваться до зеленых чертей тоже нехорошо.

У одного из наших сотрудников (не у меня) любопытство возобладало над разумом и ленью. Он встал и вышел с командиром во двор. Во дворе командир наорал на целующуюся парочку, которая не обратила на него ни малейшего внимания, разбросал ногами кучу листьев, сказал вышедшему с ним «благодарю за службу, отгул за мной», и они вернулись.

Странная история — сказала бы Сэй-Сенагон.

Отгулы составляли важную часть нашей жизни. Согласно КЗОТу, они полагались за вечерние и ночные дежурства. Полагались за них еще и деньги, но этого-то никогда не было, а вот отгулы были. Давали их и за дежурства в народной дружине, за поездки в колхоз и за иные повинности, которые не были обязательными. Но партия требовала с начальства, а начальство покупало подчиненных чем могло — то есть де-факто разрешением не работать. Народ копил отгулы и исчезал летом на два месяца — в поход или на дачу. Чинить забор, копать огород и т. д. Иногда начальство, взбешенное тем, что народ накапливал десятки отгулов, заявляло, что аннулирует все отгулы. Происходил скандал, потом как-то утрясалось в балансной точке. Опасно, когда подчиненным нечего терять — они ведь могут и вовсе взбрыкнуть. Так и жила вся Советская Страна. Шестая часть суши, принадлежащая ей — поправила бы Сэй-Сенагон.

Одно из главных занятий в дружине было обнаруживать граждан, справлявших малую нужду, оборотясь к забору и доставление их в милицию. В протоколах — о, советский новояз! — писали «вел себя с наглым цинизмом». Не ищите смысла в этих волшебных словах, это просто такие слова, и все. Выучите их наизусть, если хотите. Можете высечь их на чем-нибудь долговечном. Ну, так вот, сотрудник В.Ф. и сотрудник Л.А. доставили очередного циниста и ждали, пока сержант напишет протокол. Сержант писал, а в какой-то момент поднял глаза к окну — видимо, затруднившись в формулировке? — с воплем вскочил со стула и ринулся к двери… В.Ф. и Л.А. обеспокоились и неторопливо вышли за ним… Сержант прыгал вокруг мэна, совсем по-простому орошавшего забор прямо напротив милиции. «Это у них от холода пузыри сжались…» — задумчиво баском произнес В.Ф.

Инструктаж перед дежурством вэивские дружинники должны были получать в отделении милиции на станции Фрезер. Однажды, придя на станцию Новая (ближайшую к ВЭИ), дружинники обнаружили сильно пьяного гражданина с кровью на голове. Ясное дело, саданули бутылкой. Гражданин не умирал на глазах, и, будучи полны веры в несгибаемый организм советского алкаша, дружинники положили гражданина на скамейку, позвонили в «скорую», сели в электричку и отбыли на Фрезер. Там они получили инструктаж, достался им участок — станция Новая, и отбыли обратно. Прибыв на станцию, они обнаружили знакомого гражданина, мирно возлежавшего там, где они его и оставили. С момента звонка прошло не менее сорока минут. Еще через четверть часа скорая прибыла. Молоденькая врач занялась пациентом. Тот открыл глаза и жеманным голосом произнес «Доктор, что со мной?» «Дырка в голове» — без выражения ответила девчушка — надо полагать, у нее это был десятый алкаш за день. «А большая?» — с ужасом в голосе поинтересовался пациент. «Кулак пройдет» — без выражения произнесла врач. «А-а-а-а…» — слабо пискнул пациент, глаза его закатились, и голова упала набок.

Нет, не был он настоящим самураем — сказала бы С.

На протяжении этого текста мы уже несколько раз обращались к теме народной дружины. Беспомощная попытка властей создать элемент гражданского общества в авторитарном государстве: гражданское общество — это взаимодействие диалога, авторитарное государство — это взаимодействие приказа. Разумеется, и при авторитарном обществе хочется привлечь к работе гражданский ресурс, но, как только люди начинают что-то делать, они начинают чего-то хотеть. Причем не от общества, а непосредственно от того, кто захотел чего-то от них: от начальства. Оно расплачивалось отгулами, то есть с точки зрения экономиста — падением валового продукта, а с точки зрения психолога — приватизацией жизни. Ибо взяв отгул, человек отправлялся в частную жизнь — к друзьям, любовнице, семье. Система оплаты деятельности в народной дружине была такова — дружинник должен был отдежурить за год восемь раз (восемь вечеров) и имел три отгула, далее — по отгулу за каждые два дежурства. На других предприятиях система могла быть и иной, кое-где это было просто обязательным и никаких отгулов не полагалось, но там было лучше что-то другое, например, зарплаты. Рынок труда в СССР — даже в ублюдочно-зачаточном виде — хоть в какой-то мере выравнивал… Но к делу! — воскликнула бы С. При всей ее воспитанности.

Итак, виды дежурств. В самом начале моей работы видов было два. Прогулки по району — с непонятной целью и прогулки по Лефортовскому парку — с целью пресечения нарушений общественного порядка (нарушений не было — по крайней мере в центре парка, на хорошо освещенной аллее). Этот парк наши сотрудники называли «парк последних надежд». Происхождение названия объяснил мне сотрудник

В.В. - это парк для женщин, у которых последняя надежда — изголодавшийся офицер из провинции (С. понимающе кивает): напротив парка находился Дом офицеров. Довольно быстро эти прогулки кончились, и мы стали дежурить на железнодорожных станциях и ездить в поездах с милиционерами. Последнее было самым лучшим: после посадки в поезд, в котором надо было ехать два часа, а потом возвращаться в Москву, милиционер быстро объяснял дружинникам, что у него на станции такой-то живет баба, а поскольку к ней он с дружинниками… конца этой фразы мы не дослушивали. Эфир на подготовленной к уколу попе испаряется не так быстро, как испарялись мы. Но в скором времени кончилась и эта халява, и мы начали дежурить либо в метро (чаще всего на Курской), либо на Курском же вокзале. В метро функция была проста, как банан — не пускать пьяных. Большинство наших дружинников волокли пьяных за загородку, если после фразы «в пьяном виде в метро нельзя, езжай наземным транспортом» тот не удалялся сразу. Я, в силу моего большого либерализма, который сократился с годами настолько, что С., читая это, усмехается, произносил эту ключевую фразу целых два раза. Ну уж если после этого… Однажды таким образом я арестовал Героя Советского Союза. Мужик мычал и рвался в метро, рвался и мычал… Я слегка присел, обнял его за талию, приподнял и отнес в милицейскую комнатку — мне так было проще всего. На станции Курской в том выходе на площадь, который дальше от вокзала и расположен в здании, вход в эту комнатку как раз у турникетов — можете сходить на экскурсию. В 2047 году там установят — я надеюсь — мемориальную доску. И изобразят эту сцену? — спросила бы Сэй-Сенагон. Да, — не дрогнув, отвечу я, — и тебя, любимая, тоже. Интересное сочетание, — с буддистско-синтоистской сдержанностью ответит С…

Ну так вот. Сержант поместил арестанта за загородку, выпотрошил ему карманы и начал писать акт. Перебирая напотрошенное, он обнаружил проездной с указанием на статус. Побледнел. Позвонил куда-то и сообщил, что «мы тут арестовали героя». Выслушал, что ему сказали. Побледнел. Жалобно проблеял «а мы его уже сактировали». Выслушал, что ему сказали. Побле… нет, поси… Выразительно посмотрел на меня. Бережно положил трубку… И Герой с очередной машиной отбыл в вытрезвитель. Замечу: перед праздниками милиционеры нас предупреждали, чтобы мы это… с пожилыми… не очень зверствовали. И мы этому следовали. Вообще милиционеры — по крайней мере те, с которыми мы общались, и в те времена — не представали теми зверьми, которых живо изображают и писуют фольклор и газеты. Им был свойственен камор. Один из них рассказал сотруднику Е. П. анекдот «это не извилина. Это, товарищи, след от фуражки.» Другой излагал нам классификацию пьяных, из которой я кое-что помню спустя несколько десятилетий: «товарищ, потерявший ориентацию», «товарищ, находящийся в полном отру бе», «сильно побитый товарищ». Третий на наше изумление по поводу одной дамы, выразившееся во фразе — «и что, находятся те, кто с такими?..» мельком глянул и оценил — «а, это из тех, что за стакан». Иногда, впрочем, бывало странное. Как-то раз сержант «доставил» безногого на тележке, закатил за решетку, заставил слезть с тележки, а тележку выкатил наружу. Калека деловито предупредил: «ссать буду на пол», и попросил вернуть надувной круг (сержант вернул).

Насчет дам вспоминаются две сценки. Вот первая. Идем мы вдоль фасада Курского вокзала. Теперь надо сказать — старого здания. Блин! Я ведь застал времена, когда по его поводу надо было говорить — «нового здания». Ужас ощущения прошедшей эпохи…

… был ли он знаком тебе, Сэй-Сенагон? Высоко подняв голову с ввалившимися от старости щеками, ты шагнула в вечность — в то, что люди, живущие мгновение лишь по ее часам, имеют смелость называть так…

А пока мы молоды, ты блистаешь при дворе знанием китайских поэтов, я же иду вдоль фасада и вижу следующее. Мужик лежит на мостовой вдоль края тротуара, а более чем дородная дама в грязном белом халате лупит его по морде тапочком. Второй тапочек надет на ее ногу. Другая нога, естественно, боса. Сальвадор Дали от зависти съел бы свои усы. Мы как-то успокоили даму, остановили экзекуцию и попросили даму ввести нас в курс дела. Отдышавшись и излив на нас первый слой возмущения поведением гражданина, дама поведала нам, что она мирно торговала пирожками (они упоминаются в этих воспоминаниях еще где-то), а гражданин, которому не хватало на выпивку, подкрался к ней сзади и запустил руку (С. прикрывается веером…) в мисочку с мелочью. Дама заметила поползновение, кинулась на вора, вор побежал, дама догнала его, повалила оземь, то есть на асфальт и приступила к педагогическому действу. Тактично обратив внимание дамы на тот факт, что пирожки и деньги оставлены без присмотра и это подвергает неоправданно суровому испытанию общественную нравственность, мы продолжили прерванное патрулирование.

Вторая история, связанная с дамами, кратка и загадочна. Патрулируя зал ожидания оного вокзала, мы обнаружили голую (судя по обводам корпуса) даму, которая мирно спала, лежа на четырех сидениях и укрывшись тонкой шелковой… наверное занавеской. Со свойственной научным сотрудникам сдержанностью — ведь мы ежедневно имели дело с загадками природы — мы проследовали дальше. Поскольку нарушения общественного порядка не было…

А вот случай с нарушением. Во время патрулирования мы обнаружили начало драки у касс, выявили гражданина, который пытался взять билет без очереди, вызывая соответствующую реакцию окружающих (уж не знаю, поверите ли вы, но в очереди за билетами на вокзале можно было простоять и полдня, и день, и уйти без… многие москвичи, впрочем, брали в трансагентствах — там обычно были меньше очереди — или заказывали по телефону). И повели мы гражданина в отделение, дабы пресечь разгорающийся мордобой и заодно предоставить сержанту возможность для объяснения правил поведения на вокзале. А гражданин был грузином. Ничего не имею против, но в результате мы увидели потрясающую сцену. Когда мы ввели мэна в отделение, то узрели на полу, аккурат вдоль прохода, пьяного, доставленного, видимо, предыдущей группой — наши сослуживцы еще переводили дух. Увидев этого ранее доставленного пьяного, наш доставленец замер, сделал стойку, простер вперед руку, наставил палец на лежащего (который, как мы узрели, тоже был грузином), глаза нашего доставленника округлились, взор запылал, и он звенящим голосом провозгласил «ТЫ НЕ ГРУЗИН! ТЫ — СВИНЬЯИ» После чего поступил к сержанту для заслушивания лекции о понятии «очередь» и порядке приобретения билетов.

Однажды в нашей библиотеке решили сэкономить немного денег на подписке. И на очередной год выписали Реферативный журнал (РЖ ВИНИТИ) без указателей. Сэкономили 10 % стоимости, а пользу от издания уменьшили в 10 раз. Вот так в жизни и бывает. Почти каждый день…

Но однажды сотрудник Л.А. узнал об этой жизни что-то такое, что очередной раз поколебало его представление о разумном и добром. В соседней лаборатории у него было несколько друзей, и там же работала К. Н. - разумная и приятная женщина… Влетев в дверь, Л.А. обратился к К.Н. с фразой: «Кира Петровна, у этой выгребной ямы, кажется, нету дна!» Его друзья много лет напоминали ему эту фразу, когда он удивлялся очередной советской глупости или мерзости.

Часть III

Перестройка, потрошеный голубь, как стрелять из пылесоса

Спустя много лет случилась Перестройка, открылись границы, кончилась ВЭИвская часть моей жизни, рассыпались сотрудничества и некоторые дружбы, а сотрудница К.Н. со своим мужем, физиком, уехала в Германию. Как-то я шел по Гоголевскому бульвару и увидел издалека К.Н… наверное, мне не надо объяснять вам, почему я дернулся к ней — то ли хотел что-то рассказать, то ли что-то спросить… то ли просто побыть рядом. Она приветливо махнула мне рукой… то есть сделала мне ручкой… я остановился… вежливо и радостно улыбнулся ей и… пошел дальше. О, великое искусство культурного человека! — так поставить барьер, чтобы даже восторженный идиот понял — надо просто радостно улыбнуться и пойти дальше.

Мне кажется, что между нами… между тобой, С., и мной — не такой высокий барьер. Прости мне эту наглость, если сможешь…

Когда началась Перестройка и на какое-то время возникла иллюзия, что генералы больше не будут кормить бездельников, А.Е. начал метаться и искать, на чем бы заработать. Известны четыре его попытки, вполне репрезентативные для ситуации вообще. Первая: делать нагреватели для уличных киосков. Вторая: купить большую партию маленьких кусочков мыла и продавать ее меньшими партиями за большие деньги гостиницам. Но мытье — не то, чем занимаются люди во времена футуршока. Это же не кошки, в конце концов…

Третья: покупать вне Москвы оптом электрочайники и продавать их в Москве розничным торговцам. Все было бы неплохо, но каждый третий чайник у покупателя сгорал. Когда количество мест, куда надо поехать и заменить, стало таким, что весь рабочий день уходил на эту деятельность… ну, все ясно. А как же

Ростест, сертификаты и прочая дребедень? — спросите вы. Ну, как бы вам объяснить попонятнее… купить-то уже тогда можно было все — это было первое завоевание Перестройки. Разумеется, и все сертификаты. Но стоило это дорого, а ксерокс был. Компрене ву? Компрене, компрене… Только на том месте, где документы накладываются один на другой, образуется ступенька, а на ксерокопии — линия. Так что ее — «штрихом» и еще раз в ксерокс. Но сертификатом чай не вскипятишь, а чайники тоже этого не делали.

Четвертая попытка: ввоз с Украины (просто там были связи — еще по тем временам, когда мы работали) машины дешевого вина с последующей дистрибуцией. Ну и опять «любовная лодка разбилась о быт». Взятки на таможне оказались такими, что люди рыдали, слушая рассказ А.Е., приведшего машину в Москву. Рыдали от смеха, но А.Е. от этого легче не было. Когда деньги кончились — на самом деле кончились — А.Е. предложил таможенникам снять ящик вина с машины. Таможенники посмотрели на А.Е. странными взглядами, брезгливо поморщились и изрекли — «Мы ЭТО не пьем…» С. бы по этому поводу, наверное, заметила бы, что зарабатывать деньги — даже с помощью жульничества — намного труднее, чем проводить линию партии, преграждая жиденятам доступ к образованию. Ниже мы об этом расскажем.

Но тем временем все вошло в свои берега, истерика кончилась, выяснилось, что несколько оскудевших государственных денег хватает на прокорм тех 10 % сотрудников, которые ничего не умели или ничего не хотели и поэтому остались, нашлись и какие-то способы зарабатывать на стороне… все хорошо. Между прочим — в начале нового тысячелетия А.Е. по прежнему ошивался в вузе, где когда-то боролся за расовую чистоту советского студенчества. Как же, наверное, ему горько ходить теперь по этим коридорам, в которых он вершил судьбы. Но деньги на поступлении в вуз сегодня можно заработать очень хорошие. Надеюсь, что это его хоть отчасти утешит — сказала бы Сэй-Сенагон — в конце концов, наш император, когда у него «не стоит», утешается танцами придворных танцовщиц.

Жизнь начальников тяжела, и вовсе не только из-за пьянства. Например, мой начальник Л. Л. не пил. Но когда мы однажды приехали в колхоз, а он в этот выезд был командиром отряда, он оказался перед сложной задачей. Одна наша сотрудница, И.М., попросила его назначить ее на кухню. Группа была небольшая, человек 15, и дама с частичной помощью еще одного человека справилась бы, и в поле ездить не надо. Зато вставать рано… Одним словом, занятие на любителя, но она попросилась. А мой начальник слышал, что в общепите нельзя работать лицам, больным некоторыми болезнями. И он подошел ко мне за советом — не знаю ли я, здорова ли она, и если не знаю, то, как выяснить, нет ли у нее одной из соответствующих болезней. Я был страшно смущен сутью вопроса и напуган глупостью вопрошавшего и пролепетал что-то вроде того, что мне об этом ничего не известно.

Готовила она плохо, но никто соответствующими болезнями не заболел. Обычно так в жизни и бывает. Никто не болеет, и готовят плохо…

С этой же дамой была связана еще и такая история. Для дальнейшего (и для предыдущего — истории с 10 рублями) важно знать и неусыпно помнить, что была она весьма (и в бюсте, и в попке) дородна. Наверное, номер 8 и размер 56, сказала бы, прищурившись, Сэй-Сенагон. Так вот, это был единственный раз, когда люди жили в палатке. И было это на сенокосе в глухом углу, на стыке Смоленской, Калининской (ныне Тверской) и Московской областей. Вечером у костра народ (предварительно хорошо поддав) завел приятный разговор на тему, что в этих местах много кабанов, и они иногда… это… того… нападают… Когда наступила ночь, все отправились по палаткам. И когда дамы улеглись, и все стихло, один нашсотрудник, молодой (тогда) стеклодув Б.С. (мы еще встретимся с ним, в мерцающем свете люминесцентных ламп) начал подрывать женскую палатку и хрюкать. Дамы, и во главе них героиня нашего повествования, вылетели из па латки не одетые (видимо, после выпивки им было жарко) и, визжа, пронеслись по поляне.

Эта же дама имела привычку, хорошо поддав, прыгать с размаху на молодых людей, лежавших на кровати. Мне известны два таких случая. В одном из них сетка прогнулась до пола (но клиент все же уцелел), в другом — этот второй я наблюдал с соседней кровати — сетка не достала до пола сантиметров 5, не более, и я даже успел тупо подумать: «Ивану конец». Но он тоже уцелел. Очень был здоровый мужчина И.К., и позже мы с ним встретимся — он любил свежий воздух, особенно зимний, морозный.

Однажды мы жили в квартире в соседнем доме, а женщины — в общежитии при базе. Пили у мужчин. А потом наша героиня отправилась к себе в общежитие по ледяной тропинке через поле (была зима). А чтобы она не заблудилась, ее взялся провожать один наш мальчик К.М., вдвое ее легче. Он взял ее за попу и, как бы руля, направлял движение. Все шло отлично: она перла вперед, как танк, а он рулил ее задом. Но на полпути к ним полезли местные. Она вынула бутылку из-за пазухи и ударила первого нападавшего ею по голове. Нападавший вышел из схватки, но бутылка разбилась. «Вот тут я и разозлилась», — оправдывала она позже свое поведение. Дело в том, что остальных двоих нападавших она сильно побила.

Думаю, что Сэй-Сенагон сказала бы — правильно, так и должна действовать жена самурая. Правда, И.М. не была женой самурая, но все равно действовала она правильно.

Иногда, впрочем, происходили события, которые могли бы поставить в тупик — по крайней мере, мне так кажется — и самураев. Однажды мы жили в помещении местного клуба. А местная молодежь была недовольна этим и пришла выяснять отношения. Последовала небольшая драка с легкой поножовщиной, и они ушли. Народ посмотрел телик и лег спать, а утром, проснувшись, ощутил сильный запах и громкое жужжание. Оказалось, что местные пришли ночью и наклали (не менее чем вдесятером) большую кучу перед телевизором. Жужжали, естественно, тучи мух, летавших по помещению. Замечу, что сейчас следовало бы написать «ящик» или более экзотическое «дупло». Но в те годы говорили «телик».

И еще один пассаж из той же поездки, но связанный не с кабанами, а с волками. Ездили в том районе на тракторах, ибо другого транспорта там и вовсе не было. Вот однажды поехали наши сотрудники (Я.Л. с коллегами) на тракторе за водкой. И, едучи по дороге, стали они догонять небольшую группу волков, мирно трусивших по этой же дороге. И когда грохающее и воняющее чудище приблизилось, серые хищники мирно отошли на обочину, пропустили трактор, презрительно поглядев на сотрудников (чуть не написал — презрительно сплюнув), и продолжили свой путь. Мичурин так и сказал: мы не можем ждать милостей от природы. Взять их — задача сотрудников ВЭИ имени В.И. Ленина.

Сотрудники нашей фирмы проявляли чудеса храбрости и находчивости не только на полях нашей Родины. Высоко несли они знамя социалистического реализма по Земле братских Эфиопии и Индии. Сначала об Индии. Один наш сотрудник шатался по базару в Дели, наблюдая мир. И увидел следующую сцену. Некий гражданин обратился к некоему древнему деду, молча сидевшему рядом со своим слоном, с вопросом «который час?» Дед поднял руку, коснулся слоновьих тестикул, отклонил их в сторону и, когда они совершали колебание, назвал время. Вопрошавший поблагодарил и удалился. А наш сотрудник, покойный Ю.Р., удалился потрясенный. Как дед определил время по колебанию слоновьих тестикул? Ю.Р. походил немного по рынку и понял, что не сможет уйти, не познав этого. Он вернулся на место и обратился с данным вопросом к деду. «Дело не в колебаниях, — ответил дед на пиджн-инглиш, — они закрывают от меня часы во-он на той башне», — сказал дед, отклонил слоновьи тестикулы и показал вопрошавшему часы на башне.

Так в жизни и бывает, если расстояние до слоновьих тестикул, деленное на их диаметр, меньше расстояния до часов на башне, деленного на их, то есть часов, диаметр. Много лет спустя я обнаружил эту историю в качестве анекдота в компьютерной сети.

История, рассказанная тем же Ю.Р. о его пребывании в Эфиопии. Советские специалисты запускали завод по переработке каких-то местных фруктов в консервы. Согласно договору — его, видимо, составляли умные люди, понимающие психологию советского специалиста — каждый специалист имел право ежедневно вынести две банки с консервированными этими фруктами — скажем, ананасами. Которые и консервировал этот завод, линию по консервированию на коем и запускали наши специалисты.

Так наши специалисты кроме основной линии собрали еще одну, маленькую, которая гнала из этих фруктов со-вьет са-мо-гон, заливала его в те же банки, так же запаивала и клеила этикетку «ананас консервированный, маде ин здесь». Со-вьет спе-ци-а-лист брал две положенные ему банки и, помахивая полиэтиленовым пакетом, мирно плыл через проходную, мимо черной лоснящейся рожи с берданкой.

Я думаю, что по этому поводу Сэй-Сенагон не сказала бы ничего. Нацменьшинства (айнов и корейцев) в Японии за людей не считали.

Советские специалисты высоко несли знамя нашего болота не только в Эфиопии. Сотрудница Н.К. съездила со своим мужем в Гвинею. По возвращении она рассказывала многое. Например, то, что, когда в Гвинее было трудно с подтиркой, глава советской колонии решил сэкономить государственные деньги и заказал на Родине, почти что на другой стороне земного шара, туалетную бумагу; и пароход привез ее. На беду туалетной бумаги высокое начальство в Союзе прознало про то, что пароход везет на другую сторону экватора подтирку. Начальство было потрясено глупостью главы колонии, взъярилось, и, когда берег был уже виден, капитан получил по радио приказ — «Подтирку за борт!».

…Океан до горизонта был в рулончиках туалетной бумаги. Сколько видел глаз… Кто бы мог поверить, что в жизни такое бывает? Сэй-Сенагон точно бы не поверила.

А еще путешественница в Гвинею поведала, что когда они вернулись, то ее муж, экий безобразник, купил «Волгу», и они остались без копейки денег. Мы пособолезновали ей и сделали еще по глотку чая. После чего рассказчица добавила: «А вчера я купила «Шарп» за 2000 чеков». Полагаю, что «Шарп» Сэй-Сенагон одобрила бы.

Пояснение: чеки — это форма квазивалюты, применявшаяся для оплаты труда советских специалистов, работавших за рубежом. Могла тратиться только внутри страны, в специальных магазинах. Заменяла валюту, которой оплачивался этот труд, и которую крало у этих специалистов государство. Однако и специалисты были не совсем внакладе. Реально работа в течение нескольких лет за рубежом позволяла купить квартиру, машину и надолго обеспечить себя и свою семью.

Кстати, когда в оной Гвинее произошел военный переворот, первое, что начали жечь в советской колонии — не секретные документы, а ведомости на зарплату. Чтобы враг не захватил их и весь мир не узнал бы, как государство победившего социализма обкрадывает своих граждан.

Другая, совершенно загадочная история, поведанная Н.К., состояла в том, что она как-то ехала на машине по дороге, и некий негр, то есть местный житель, довольно долго мерно бежал перед машиной. И она смотрела на него сзади, и что-то казалось ей странным. Пока она не поняла, что на нем нет трусов или, к примеру, штанов, а только некоторый передничек. То есть спереди какая-то ткань есть, а сзади нет. И это показалось ей странным. Мне по сей день кажется странным, что это показалось ей странным.

Мы возвращаемся из странствий по базам, совхозам, Гвинеям и Эфиопиям на территорию родного ВЭИ. Загадочные подвалы, где можно найти оборудование, списанное еще при царе Горохе, легендарном первом директоре ВЭИ (во всяком случае, амперметры 1916 года выпуска у меня есть). Где водятся специальные ВЭИвские крысы, имеющие при себе производившиеся когда-то в ВЭИ приборы ночного видения и нечувствительные к радиации, которой в ВЭИ тоже когда-то занимались. Загадочная территория с системой нумерации корпусов, способной сбить с толку японского шпиона, ибо есть 38-й корпус, и есть 45-й, и нет других. Не корпусов других нет, корпусов у нас до этого самого, а номеров других нет. Зато — хоть сейчас и нет, но я еще застал — зенитное орудие, стоявшее (зачехленным) на углу крыши корпуса ЭФК. Сие означает — «электрофизический корпус». Он был построен до войны, попытка найти в 1972 году строительные чертежи к успеху не привела; для выяснения, как сделаны перекрытия, пришлось их вскрывать. И вскрыли. Вы не поверите, но я сам и вскрывал, вот этими руками. А на другом конце территории якобы коротало свои дни 45-мм противотанковое орудие. Представляете — по крысам, прямой наводкой, огонь! Скажете, в жизни так не бывает? В ВЭИ бывает еще и почище, бывает огонь не из сорокапятки, а из пылесоса. ВЭИвцы всегда отличались чудовищной изобретательностью. Даже на общесоветском неслабом фоне. Но об этом чуть позже.

Отдельного абзаца заслуживает ВЭИвская помойка, точнее свалка. Трудно сказать, чего там не было. Чего я только там не находил… Из наиболее запомнившегося — слиток кремния длиной 25 см и диаметром 6 см, серебристо-лилового цвета, с бугристой поверхностью; мои ученики, когда я вынимаю из сумки этот слиток, почему-то сползают от смеха под столы. А однажды я нашел на свалке такое, что упомянутый выше мой знакомый А.А. поднял брови, ласково осведомился, где я это взял, а услышав ответ, немного подумал и посоветовал или выкинуть обратно или никому не показывать. Это оказался шибко секретный — по тем временам — гальванический элемент с расплавляемым электролитом.

На ВЭИвской помойке в самом конце ее славного существования кто-то находчивый срубил немного бабок по-быстрому. Выяснил это сотрудник Я.Л. - однажды, зайдя на помойку, он обнаружил бригаду из восьми тинэйждеров, бодро разбиравших и сортировавших содержимое. Рекомендую вспоминать эту историю словоблудам, очередной раз изливающим опиум чернил и свою известно какую слюну по поводу эпохи первоначального накопления капитала в России. Жизнь разделила людей на три группы — тех, кто разбирал помойку, тех, кто догадался послать на помойку тех, кто разбирал, и тех, кто как незабвенный символ наш, Вассиссуалий Эл., лежал на диване и трендел. Большая белая грудь доброй жены какое-то время спасала… Эх, добрая русская женщина, не там ты родилась — заметила бы С. - надо было рождаться у нас, в Нихонго. А если угораздило жить в России, надо было взять этого идиота, вынести с утреца на порог, поставить мордой на восход и сказать — без денег домой не приходи. Пинок… Светлое завтра было бы построено к вечеру.

Но самое странное произошло позже. Тех, кто лежал на диване, оказалось очень много. А среди тех, кто разбирал — не умных, не смелых, но сообразительных — нашлись политики, которые сказали там, кто лежал: у вас мало денег потому, что много у тех, кто догадался и осмелился послать разбирать. Сделайте нас властью, мы у них отнимем. И эти дурачки-лежебоки не только привели сообразительных к власти, но даже не спросили их — так где обещанное? Зрелище травли «олигархов» оказалось достаточным для счастья. С. бы заметила — раз «зрелище» заменило «хлеб» — значит, хлеб был. И те, кто завывал, что в доме нет ни рисинки — как всегда, лгали.

Но было уже поздно…

Вернемся ненадолго к традиционной теме — теме начальства. Мой начальник был неплохим инженером, но стал плохим начальником. Живое доказательство принципа Питера. Побыв сколько-то лет плохим начальником, он опять стал инженером. И, кажется, неплохим. Ну да ладно. Поскольку мы хлеб не пекли и дома не строили, и бомбу фактически не делали (хотя и пыжились, как все), человечеству от этого было ни тепло, ни холодно.

Совок-начальник, уверенный, что чем больше дашь поручений, и чем больше будешь говорить, тем будет лучше. И чем дольше будешь обсуждать с каждым сотрудником, надо ли ему идти в отпуск именно тогда, когда оный сотрудник хочет. Готовый продать любого своего сотрудника следующему начальнику. Не умеющий даже как следует поссорить сотрудников, а пытающийся сделать это путем вранья А, что В настучал ему, что А делает на работе, и вранья В, что А настучал ему, начальнику, что В делает на работе… Не мог понять мой начальник, что А и В договорятся быстрее, ибо он для них — классовый враг.

Из положительных свойств: не допускал прямой фальсификации результатов измерений, не пил в рабочее время, не курил, имел симпатичную внешность, не грабил, не насиловал и т. д. В молодости два-три раза, уже будучи завлабом, лично ездил в колхозы и своими руками убирал картошку. Народ это не забыл и нежно любил его… Злые языки говорили, что он знал что-то о махинациях следующего начальнике, почему тот его и берег и почему он и просидел в своем кресле 20 лет, развалив работу полностью. Думаю, что это не так. Его трудовая биография по советским меркам была вполне нормальной.

Однажды, идя по коровнику в родном совхозе, он попал ногой между досок. Оттуда ударил фонтан понятно чего и поразительно точно попал в лицо сотруднику М. Ш., шедшему рядом. Молва гласит, что в ответ обделанный сотрудник открыл рот и произнес единственную в своей жизни фразу без запинки (он сильно заикался). Фразе гласила: «Ну и мудак же ты, Логинов». Ничего более интересного о своем тогдашнем начальнике я вспомнить не могу.

Вернемся ненадолго к теме науки. Признаться, об этом, да ещё второй раз, мне говорить не хочется. Ибо, что есть наука в отраслевом НИИ? Одна суетливость. А, как сказано, кажется, в книге Имелинского «Введение в сексопатологию», «суетливость — первый признак подступающей импотенции» (думаю, что Сэй-Сенагон с этим бы согласилась). Конечно, многие наукой заниматься под шумок пытались. Но эта ложь, как и всякая ложь, отравляет и разлагает. Мы не были «Империей зла», мы были «Империей лжи». Были и остались, а Запад этого по сей день не понимает. А ведь без преодоления этого зла невозможны ни капитализм, ни интеграция в мировую хозяйственную систему… Но эта привычная ложь порождала забавные ситуации.

Один молодой доктор физ. — мат. наук К.У. (это за ним будет гоняться вахтерша с пистолетом) обнаружил, что пришедшая на отзыв кандидатская диссертация списана с двух параграфов его докторской. Он поехал на защиту в Киев, зашел за кулисы, взял диссертанта за галстук и произнес: «Ну, так как?» Диссертант в ужасе отстранился, сколько позволяла длина галстука, и произнес: «У меня же двое детей». «Ах, дети», — ответил доктор и немедленно выпустил галстук из руки. Защита прошла успешно.

Кстати, насчет К. У. и суетливости. Однажды подчиненные К. У и их гость, Л.А., пили чай. Бывает. И случилось так, что в помещение вбежал К.У., побегал по нему, что-то попроизносил и выскочил. Вот тут Л.А и процитировал Имелинского. Народ оценил…

А вот любимый анекдот сотрудника К.У., вышеуказанного доктора и профессора.

Техас, хорошая погода, водитель едет в открытой машине и слышит из кювета диалог. Мужской голос: «Десять долларов». Женский: «Пятнадцать». Мужской: «Десять». Женский: «Пятнадцать». Пауза. Мужской: «Ладно, десять». Водитель останавливает машину, вынимает из бардачка кольт, выходит из машины, разряжает пистолет в кювет и произносит: «Так будет со всяким, кто будет нарушать сложившиеся цены на услуги профессионалов».

С. спросила бы, надо полагать, почему я счел нужным рассказать любимый анекдот именно сотрудника К.У., а не, скажем, стеклодува Б.С. или директора ВЭИ. Ответ — потому, что спустя много-много лет, когда в России только-только зазеленели слабенькие всходы капитализма и перед, по крайней мере, некоторыми гражданами возник вопрос — как, по какой цене продавать свой труд, я и вспомнил этот анекдот. Сейчас на дворе второй срок второго президента, к власти в стране пришли люди, которые не умеют работать (потому что никогда не работали), а умеют только брать силой (потому что делали это всегда, ибо КПСС именно для этого их и держала). Они настолько не умеют работать, что не могут даже грамотно доить народ, над которым властвуют. Они идут по следам сеятеля и топчут поле, по следам петуха и выдирают из кур яйца. Судьба людей зависит от того, что произойдет раньше — эти люди насладятся властью, нажрутся и отвалятся или ими будет затоптано все, что успело прорасти.

Сэй-Сенагон тоже умилялась детям. Впрочем, этот ревнитель научной чистоплотности весьма резко реагировал, если кто-то из его сотрудников публиковался без него.

А однажды он закатил форменную истерику, к которой даже я оказался слегка причастен. Дело было так. Я написал несколько статей в соавторстве со своим институтским другом В. Гординым. Ну то есть я писал уравнения, а он их решал, попутно объясняя мне, как я должен был их писать. Мне это льстит, ибо когда у моих приятелей горели утюги, вентиляторы и магнитофоны и меня призывали их чинить, я не мог брать на себя риск и не рассказывал им, как они должны были их чинить. Ну так вот… Сотрудничество наладилось, что-то они там посчитали и намылились (не в смысле электронной почты, до нее было еще десять лет сов ка!) послать доклад на конференцию. А там было ограничено число знаков в тексте. Сотрудник Я. Л. сидел день, высчитывая запятые, и в итоге родил текст, в котором, ради экономии объема авторов одной из совместных публикаций указал так «Гордин В.А. и др.» В «др.» канула фамилия и самого Я.Л., но пес бы с ней, туда канула и фамилия их начальнике К.У. «ЧТО ЭТО ЗА АВТОР ГОРДИН И ДР! НЕТ ТАКОГО АВТОРА ГОРДИН И ДР!»

… крик разносился на весь этаж, а он у нас был маленький…

Попутно замечу, что своего начальника я приучил к тому, что публикуюсь без него, сразу, хотя показывать ему все, отсылаемое в печать, он требовал еще несколько лет. Однако я и этого не делал, и понемногу ему надоело и требовать.

Особую страницу, славную страницу в истории ВЭИ составляют люди, пошедшие дальше нас по нашей общей дороге. Пошедшие дальше нас, ушедшие дальше нас… Один из них, И.К., ловил мышей в мышеловку новой конструкции, в виде пластмассового стаканчика. Когда утром там обнаруживалась мышь, он заливал в стаканчик жидкий азот (-196 °C) до полного захолаживания мыши, вытрясал полученное на лист бумаги и бережно (чтобы оно не упало и не разбилось) выносил это на помойку.

Он же убирал однажды картошку в совхозе так. Расстилал в начале грядки плащ, ложился на него и начинал тщательно рыть землю перед собой, растирая и просеивая ее, аки археолог. Продвигался за смену метра на три. Зато картошку выбирал всю. Правда, ставить его нам в пример начальство не решалось. Заметим, что примерно такие методы сельхозработ всегда применялись на Дальнем Востоке, хотя о них Сэй-Сенагон, будучи придворной дамой, не писала. Я же, не являясь придворной дамой, счел возможным остановиться на этом вопросе. Тем более, что освоение передовой, в том числе японской, технологии — веление времени.

Вообще И. К. многое делал не так, как все и иногда вел себя загадочно. Уже после начала перестройки, когда народ побежал из ВЭИ не тоненьким ручейком, а бурным потоком, исчез и Иван. При этом он, вроде бы, не увольнялся, и никто не знал, что с ним приключилось. Но, спустя несколько месяцев после его исчезновения, кто-то из сотрудников с изумлением увидел его на территории. Иван деловито куда-то шел, неся на плечах мешок. Осталось покрытым мраком тайны, откуда и куда он шел, что или кого нес в мешке, купил, украл, получил в дар или сам создал его содержимое. А также все остальное.

Вообще-то его раз-два в год забирали туда, где небьющиеся стекла, а потом возвращали в лоно родного ВЭИ отдохнувшего, притихшего и чуть более контактного. Ну и лоно — вздохнула бы С. Однажды, когда Иван опять загремел «туда», начальство собрало отдел и начало обсуждать, кто должен проявить дружеские чувства. Все отнекивались — огород копать надо, теща больно, жена просила сделать нечто по дому и т. д. В какой-то момент зашедший на огонек, то есть на чашку чаю, сотрудник соседнего отдела Л.А. произнес — «Но, Константин Николаевич, вы же там рядом живете». Немая сцена. Начальник отдела К.Н. не имел огорода и всего остального перечисленного, и ему пришлось нести вовсе что-то странное. В итоге отправился В.Ф. Вернулся он крайне задумчивый и поведал, что двери там без ручек. Ивана ему нашла какая-то древняя бабка в какой-то толстой замусоленной книге. Поэтому Ленин и сказал, что социализм — это учет и контроль. В.Ф. осторожно подносил ко рту кружку и смотрел задумчиво. Народ поеживался…

Другой из наших сотрудников, не И.К., пришел однажды на работу как бы погруженный в свои мысли, что в ВЭИ всегда смотрелось немного странно. На вопрос сотрудников о причинах этой ситуации он несколько смущенно вымолвил: «Я вас, ребята, всех заложил». В ходе расспросов выяснилось, что он пошел на Лубянку, туда, где «прием граждан круглосуточно», и, как он выразился, «донес на всех». Мы так никогда и не узнали, что именно он донес от Красноказарменной до Лубянки. Через несколько дней его забрали в Кащенко. В памяти сотрудников ВЭИ давно стерлась его фамилия, но люди помнят бессмертную его фразу: «я чувствовал, что делаю что-то не то, но не мог остановиться».

В жизни так бывает, бывает, бывает. Со мною, с вами, с нами всеми. С Сэй-Сенагон так не бывало.

Еще о погруженном виде. Один наш сотрудник Е.П. явился утром на работу именно с ним. На вопрос ответил: «Просыпаюсь утром (пауза), в кровати — незнакомая женщина (пауза, мы тихо сползаем со стульев от смеха) на тумбочке — паспорт (пауза, у нас перехватывает дыхание), я взял, посмотрел (пауза, рассказчик недоуменно пожимает плечами) — молодая…»

Одобрила ли бы паспортную систему Сэй-Сенагон? Думаю, что да. Япония Хэйанской эпохи, оставившая нам образцы высокого искусства, была отменно советской системой.

Как-то раз, находясь в совхозе и созерцая просторы, я узрел БТР, неторопливо ползущий по оным. Полагаю, что С. не одобрила бы моей реакции — самурай не должен от удивления разевать варежку на 120 градусов. Подвернувшийся абориген пожал плечами и сообщил, что да, в совхозном гараже есть. «А бидоны с молоком на нем возим… Там же ничо не пройдет…» — и мотнул головой, видимо, в сторону отдаленной молочной фермы, скрытой туманом, моросящим дождичком и невысокими холмами среднерусской равнины.

Местная часть получила, надо полагать, две или три коровы, солдатикам досталось немного мяса, БТР списали, как утопший в болоте, коров — как павших от невесть чего или, может быть, утопших там же. В не помню каких лохматых годах был такой академик Глушков, который полагал, что, если учесть все на свете, до последнего болта, и построить АСУ, автоматическую систему управления, которая скажет, где этот болт лежит и чего делать должен, то наступит рай на этой части суши, тогда — одной шестой. Надо полагать, академик никогда не бывал в моем совхозе… Магическое слово «АСУ» некоторое время держалось в фольклоре в виде шуток «книга Глушкова «Все об АСУ», глаголов «осучивание», «обасучивание»… История — это смена поколений. Не помню, кто это сказал, но С. бы с этим согласилась.

История страны разворачивалась на наших глазах. Помню времена, когда картошку сортировали вручную, из бурта, потом появились первые транспортеры с автономными двигателями на солярке. Потом исполнилась мечта Владимира Ильича Ульянова (Ленина), легендарного (гипотеза о его существовании в основном подтверждается тем, что его именем назван ВЭИ) основателя Советского государства, легендарного государственного образования, простиравшегося от Тихого океана на востоке почти до Атлантического океана на Западе и от Ледовитого на севере почти до Индийского на юге. Так что эскимосы, окончив пасти оленей, могли отправляться, как гласят легенды, к Индийскому океану мыть лапти, и в родной колхоз пришло электричество. В эпоху транспортеров на солярке непременной принадлежностью транспортера была веревка, дергая за которую, запускали двигатель. Веревка была гнилая и связанная из кусков, как и весь мир вокруг нас, а механик, запускавший двигатель, был в сиську пьян, опять же, как и весь мир. И дергая за то, что изображало веревку, а не за то, во что он был пьян, он эту веревку в сотый раз порвал и огласив горестным комментарием долы и веси, куда-то (видимо, в тот мир, что был вокруг нас) канул.

Сотрудник Л.А. вынул из своих говнодавов шнурки из капронового репшнура (он состоял в альпсекции), двигатель был немедленно запущен, сотрудники ВЭИ с торжествующими кличами затоптали окурки и приступили к сортировке картошки.

К вопросу о пользе спорта — сдержанно заметила бы, наверное, С.

Сотрудница Л.С. запечатлелась в общественном сознании или, если угодно, — в нашем коллективном разуме — следующей историей. Которая произошла хоть и не в ВЭИ, но рассказана она была уже здесь и уже сотрудником. Итак, до ВЭИ оная Л.С. работала в НИИ «Дельфин». Высокое, сплошь стеклянное, здание. Лето, окна открыты, сотрудники иногда подкармливают птичек. Среди птичек народ примечает одного голубя, отличающегося окраской или каким-то там хохолком. Ну, клюет и клюет. Потом, через какое-то время, скажем, через месяц, исчезает. А нашего, с хохолком, не видели? Нет, не видели. Жалко. Ну, значит, улетел… Еще через какое-то время начальство собирает личный состав в актовом зале, выступает начальник отдела режима и долго что-то трендит про происки мировой буржуазии и бдительность. Народ — кто спит, кто травит анекдоты. Потом начальник начинает что-то плести на тему современной техники, которая создала такие маленькие магнитофоны и даже камеры (народ просыпается), что они могут быть встроены в птицу. Народ окостеневает. Гробовая тишина, пауза. Начальник кончает фразу… «но в этой ничего не было».

Однажды я зашел в нашу медсанчасть, МСЧ-52, увидел издалека ряд портретов на стене, и про третий слева уверенно пришла мысль — это псих. Подошел ближе: Ганнушкин.

Запах дурдома, растворенный в воздухе — вот что такое наша фирма. Люди, целыми днями пьющие чай и обсуждающие цены, стоящие в очередях в буфеты и столовые, готовые за пол-литра отдать ВСЕ, добывающие и распределяющие заказы и книги, устраивающие «выездную торговлю» и греющие на этом ручки, ножки и все остальное… А если и работающие — то делающие то, что никому не нужно, и знающие это. 100 % ритуального поведения. Ну, точно — психушка. Или — как у нас говорят — «вэевая атмосфера»; самые вежливые говорили — «вэивский академизм». Самое странное, что несмотря на это, мы все же что-то делали и полезное. Полная аналогия Победившей Страны Советов. Полная аналогия жизни.

Кстати, о медсанчасти. Однажды сотрудник Л.А. получил у одного и того же врача две справки в течение трех минут — одну, что ему по состоянию здоровья показан отдых в санатории на южном берегу Крыма и вторую — что он допущен к восхождениям какой-то там категории трудности. Врач даже глазом не моргнула.

Выше упоминалась сорокопятка — из нее при мне не стреляли. Зато стреляли вот из чего… Некий сотрудник ВЭИ потребовал — народная память не упомнила что именно — но забаррикадировался у себя в комнате и сообщил, что будет обороняться. Вызвали пожарников. Сотрудник налил в пульверизатор бензин, нацепил пульверизатор на пылесос, врубил пылесос и поднес, естественно, зажигалку. Огнедышащий дракон в натуре. Не сразу потрясенные пожарники сообразили отключить электропитание в корпусе. В итоге его, конечно, скрутили и увезли на лечение.

Как сказал Лис в «Маленьком принце» Сент-Экзюпери, «нет в жизни совершенства». Я думаю, что Сэй-Сенагон с этим бы согласилась.

Мелочи типа изготовления «серебряной воды», изучения книг по хиромантии и графологии и т. д. я опускаю. Этим занимались все. А вот наше высокое начальство занялось иглоукалыванием. Для этого сотрудники подвергали вольфрамовую проволоку диаметром 0,13 мм длительному отжигу в вакууме. Вы спросите — зачем отжиг? Этого не знаю ни я, ни Сэй-Сенагон. Совершенно точно, я спрашивал.

А вот история мрачная. Жил да был у нас несостоявшийся Остап Бендер, мелкий жулик и прохиндей Т. Что он делал на работе, сказать трудно. Но зато охотно ездил в совхозы и на базы. Там он, впрочем, тоже себя работой не изнурял; но, как и в городе, так и на селе, был любим лучшей половиной человечества и недостатка в выпивке и закуске не испытывал. Кроме ВЭИ он «работал» еще на хлебозаводе напротив, посему — регулярно приносил свежий хлеб, а по заказам — торты, ром и дрожжи. А еще он был обильный матерщинник.

Как-то раз я зашел в комнату, где он бывал, и увидел его, стоящего с потусторонним видом. Увидев меня, он открыл рот и — как хочется теперь сказать — замогильным голосом произнес:

Над кладбищем ветер свищет,

На кладбище кто-то дрищет.

Я в ужасе попятился, просочился через дверь и пошел вон. А через два дня на доске объявлений увидел его фото в черной рамке и приличествующие слова.

В этом месте гармонично будет выглядеть следующая история. Однажды я застал сотрудниц нашей библиотеки в обеспокоенном виде. По-видимому, этажом или двумя ниже кто-то спалил трансформатор (ситуация для ВЭИ обыденная) и по вентиляции тянуло паленым трансформатором. Запах специфический (аллюзия не на сыр, а на Райкина), для меня вполне привычный — но не для сотрудников библиотеки. «Мы обошли весь фонд, — сказали они мне, — вроде нигде не горит». С чувством, что говорю какую-то глупость (хотя сам еще не понимаю, какую), я произнес: «А в пожарную охрану вы не звонили?» (в ВЭИ, естественно, своя пожарная служба). «Звонили», — потупив глаза, ответили они (длинная пауза)… «Ну и что?» — спросил я. «Они ответили, что денег нет, и всех пожарников уволили».

Что бы на это сказала Сэй-Сенагон? Я не сказал ничего.

Странности поведения, которые мы диагностируем как ненормальность… что это такое? Возможно, что скоро мы — а вернее наши сослуживцы — это узнают, поглядев на нас повнимательнее. Говорят, что в некоторых корпусах ВЭИ повышенное содержание ртути и это, де, влияет… Такое влияние должно накапливаться с увеличением стажа и, следовательно, возраста. Гипотеза эта похожа на правду. Ибо известно, что один начальник в 40…50-е годы, когда велись работы с ртутными приборами, делая монтажницам замечание — что-то у вас стол ртутью забрызган — направлял быстренько пламя горелки на грязное место… Безалаберность наша не знает предела. Я знаю группу, которая въехала в зартученное помещение, не проведя — хотя я их к этому призывал — демеркуризацию. На мои вопли о том, что в кабельных каналах в полу у них полно ртути, А.К. спокойно ответил мне, что уже присыпали песком. Нельзя сказать, что в жизни так не бывает, но это один из немногих случаев, когда мне не хватило русского языка — со всеми его расширениями — для объяснения…

Сотрудник А.К. однажды показывал некому командировочному высоковольтный генератор, стоящий на столе, небольшой такой генератор, надо полагать на несколько десятков, не более сотни киловольт. А.К. показывал оное устройство, плавно помавая карандашом. А у карандаша, как известно, есть грифель. Компрене ву? Грифель, как известно, проводник. Ну и его укусило. То есть разряд в грифель и в руку.

Жертв было немного — один прибор, который А.К. разбил затылком, отлетев от стола и угодивши именно затылком именно в этот прибор. На стенде, который стоял метрах в двух от стола. Затылок не пострадал.

Так вот, уж не знаю, ртуть это или просто «дух дурдома», но в ВЭИ всегда были крайне интересные деды. Так, например, один как-то похвастался, что может выпить за раз и без закуски стакан чистого спирта. Для деревни это далеко не рекорд, но для города — приличный результат. «Только, — предупредил он, — после этого я отключаюсь, вы, ребята, с моим телом, пожалуйста, гуманно…» В обеденный перерыв ему принесли, и он принял. И правда — лег и заснул. Его отнесли в кладовку. В конце дня, однако, разбудить не удалось. Оставили 1/2 стакана чистого, заперли и отбыли. Утром открыли — весел, оживлен и общителен. Сообщил: ночью проснулся, абсолютная темень, по запаху нашел, принял и лег дальше.

Я думаю, что такие люди слишком хороши, чтобы делать из них гвозди. В жизни бывают вещи, требующие более высокой прочности — например, построение коммунизма или работа в ВЭИ.

Одну из технологических операций мы делали в ИГИ — Институте горючих ископаемых, на мощной установке, высота два с половиной метра, метр в диаметре, печь — полторы тыщи градусов, непрерывный процесс — 100 часов, то есть четверо суток, с нагревом и остыванием — неделя. В основном в печи их детали, ну и немного наших. Круглосуточное дежурство, а у них не хватало персонала, стало быть, мы дежурили тоже. Бартер натурой. Дежурить полагалось по двое. Спали теоретически по очереди. Практически как-то раз я просыпаюсь от нехорошего звука, иду в соседнее помещение, где стояла печь и — ни. себе! Из верхней части печи бьет белая струя дециметр в диаметре в начале, под потолком, через всю комнату, в конце расширяется до метра. Я очень быстро возвращаюсь в ту комнату, где спали, с намерением разбудить напарника — он из местного персонала, он знает, как выключать установку. И быстро устанавливаю, что «местный персонал» пьян настолько, что не посыпается. Даже от моих призывов. Возвращаюсь, смотрю на струю, с ревом бьющую поперек помещения и медленно прихожу к выводу, что до ближайшего телефона — двести метров, автомат на другой стороне Ленинского проспекта. Тут меня второй (и пока последний) раз в жизни посещает интересное чувство — мне не страшно, мне не хочется бежать, мне хочется «не быть здесь». Понимаю, что это надо переждать, стою и жду. Секунд через пять-семь чувство проходит. Иду к щиту управления, соображаю, где регулятор, снимаю накал и отключаю печь. Ложусь спать.

Тема алкоголя не лишена поэтичности. Сотрудник Ю.З., опрокинув стакан, ласково проводил себя ладонью по груди и животу и тепло произносил «винтом пошла». Древние называли это «гилозоизм» — одушевление природы. Полагаю, что Сэй-Сенагон знала этот термин и его смысл. Этот же сотрудник рассказывал, что в его бытность во флоте они пили тройной одеколон, разбавляя его водой. Смесь имела белый цвет (потому что была эмульсией), а называли ее «анютины глазки». Наверное, не за ее цвет, а за цвет глаз тех, кто ее употреблял перорально. То есть через рот.

С алкоголизмом в ВЭИ боролись. В этом нет ВЭИвской специфики, ибо бороться по четным дням с тем, что создали по нечетным, мы были обучены сызмальства. Замечу, что нечетных дней больше, но это между прочим. Тем не менее, и в это вносили мы свою неослабевающую и немеркнущую специфику. Рассмотрим один пример. Председатель Комиссии по борьбе с алкоголизмом, Б.Ш., заказал в мастерских «доску по борьбе с алкоголизмом». Она была очень красива. Лист желтого стеклотекстолита, плексигласовые пластиночки, за которые предполагалось закладывать статьи о вреде алкоголя из периодической печати, и красивые фигурные гаечки из латуни, коими оные плексигласовые пластиночки прижимались к стеклотекстолиту. Выложил он за нее 1,5 литра, естественно, спирта. И в первую же ночь доску сперли.

Б.Ш. побегал, поискал, но ничего не нашел. Да он, надо полагать, и не надеялся найти. Тот, кто крадет среди ночи такую вещь, крадет ее не затем, чтобы ее нашли. Опять же на нашей территории можно спрятать вещи куда большие, нежели какая-то доска.

Я разочарую вас банальным продолжением — но доска была найдена. Неделю спустя сотрудник В.В. зашел по каким-то своим делам в Большой испытательный зал Отдела высоких напряжений и случайно заметил, как в углу среди промасленных тряпок и прочего мусора мелькнуло что-то желтое болезненно знакомого оттенка. В.В. пошел на желтый цвет, как самонаводящаяся ракета, разрыл кучу и явил на свет. Скорое следствие показало, что доску скрали те, кто ее делал, и они же продали ее, опять же за спирт, в Отдел высоких напряжений. Таким образом, они удвоили полученную дозу и закрепили достигнутый успех. Это, как говорил Ленин, «хорошо» (том, страница).

Указанный выше Б.Ш. однажды сел на пульт управления мощной установкой в момент, когда установка была включена. Никакого отношения к его борьбе с алкоголизмом это деяние не имело — просто сел и все, без какого-либо подтекста. Но оказалось, что человеческая задница, несмотря на гладкость ее поверхности, превосходно нажимает на кнопки. Причем штук на пять сразу. Ремонт установки занял несколько дней. Как же мы матерились…

ВЭИ имени Ленина принимало участие в достижениях советской и мировой науки. Одним из способов оного участия являлось писание отзывов на диссертации. Природная стыдливость не позволяет мне подробно остановиться на этом вопросе, но сотрудник В.Ч., например, писал отзывы так. Он писал два отзыва — один положительный, другой отрицательный. Приносил оба своему начальнику К.У. и тот говорил, какой отсылать. Но это происходило, когда В.Ч. уже накопил, по мнению К.Н. достаточный опыт. А на начальном участке своей многотрудной деятельности на ниве родо-, пардон, диссертациовспоможения В.Ч. носил тексты К.У. для корректировки. Тот правил, В.Ч. перепечатывал, К.У. опять правил, причем иногда в обратную сторону. Тогда В.Ч. начал не перепечатывать, а аккуратнейшим образом вырезать строки, начертанные К.У. и вклеивать их в текст. Их К.У. уже не правил.

К.У. договорился с начальством в МЭИ, что его и его сотрудников будут утром пускать в бассейн. И некоторые стали ходить в оный бассейн до работы — благо, рядом. Правда, на работу они приходили позже. В.Ч. им завидовал, но в бассейн не ходил. Зато утром, если кого-то из них спрашивали вживую или по телефону, В.Ч. поджимал губы и брезгливо произносил — «Они моются».

Среди сотрудников, принадлежавших к старшему поколению, отмечались случаи а) создания теории элементарных частиц, б) создания устройства для извлечения энергии из ничего, в) коллекционирования старых радиоаппаратов и радиодеталей, г) занятия общественной деятельностью, д) строительства дач, е) разведения курей на балконе, ж) попыток отстоять свою тематику, когда она делалась не нужна начальству, з) попыток работать, и) попыток учить работать других. Я думаю, что неплохим тестом на психическое здоровье мог бы быть следующий: выберите из этого списка то, что вы считаете ненормальным. В жизни так бывает — по диплому врач-психиатр, а посмотришь — ну точно псих. Например (см. выше) — Ганнушкин.

С другой стороны, все эти психи научные работники. И вот идет такой старшего поколения научный работник М., ученый секретарь то ли Ученого Совета, то ли всего Института, между прочим, и несет в руках ксерокопии двух статей. Останавливается перед другим научным работником, менее старшего поколения, но более «старшим» по званию, К.У., и в ужасе произносит: «Здесь, — взгляд в левую копию, — пишут так, а здесь, — взгляд в правую копию, — иначе!» Взгляд вопрошающего огненным копьем вонзается в вопрошаемого. «Константин Николаевич, ЧЕМУ ВЕРИТЬ?»

Народ называл его «розовый пеликан». Тот, кто впервые подметил это сходство, не поленился принести «Красную книгу», и все убедились, что в профиль они действительно чрезвычайно похожи друг на друга. Только в «Красную книгу» внесли одного. В жизни так бывает — обидели, причем незаслуженно.

Тот же М. известен еще одной замечательной историей. Однажды во время некоторого эксперимента лопнула труба, по которой шел газ — смесь аргона и углекислого газа — под давлением 7 атм. Смесь эта, как легко видеть, не ядовита и не опасна. Но шум, с которым газ при 7 атм. покидает трубу через трещину, довольно громок. Можно даже сказать — очень громок. Один на участников эксперимента побежал к баллонам — закрывать вентили (действие самое разумное), другой побежал к аппаратуре — выключать ее (действие тоже разумное), а Розовый Пеликан начал почему-то прыгать. К трубе — от трубы, к трубе — от трубы… Позже я сумел осознать, в чем дело. Долг старшего товарища гнал его к трубе — спасти! закрыть! грудью!.. а страх гнал обратно. Вблизи от трубы побеждал страх, вдали долг. Вот и прыгал наш герой…

В жизни так бывает довольно часто. И прыгаем — я, ты, он, мы, вы, они, целая страна…

В коллекционировании старых радиодеталей был замечен сотрудник Л.А. Его приятели знали о болезни, и если какой-то отдел выкидывал что-то старое на свалку, его звали. Доподлинно известно, что старые электронные лампы в его коллекции были представлены лучше, чем в Политехническом музее. Он хотел подарить им, пошел туда — поговорить, и вернулся с перекошенной мордой и произнес диагноз: «Им же ничего не надо! Только чай пить…» Позже он подарил часть Музею радио и телевидения в Шяуляе (Литва). Он говорил, что когда он увидел среди выкинутого радиолампы из первых типов советских радиоламп, у него было такое ощущение, что сердце сделало сильный внеочередной удар — экстрасистолу. Можно поверить… Кстати, первые советские транзисторы у него в коллекции тоже были. А однажды сотрудник В.Ф. сказал этому Л.А., что в подвале одного из корпусов есть дореволюционные распределительные щиты. Л.А. взял инструменты, фонарь, и направился. Несмотря на предостережения В.Ф. «Там же крысы по полметра!» — увещевал тот. Но крыс Л.А. не встретил. В первых помещениях находились бутылки и окурки, в более глубоких — попадались матрасы, еще глубже матрасы кончились. Вековая пыль — в самом прямом смысле слова. Приборы начала века, точнее — 1916 года, Л.А. действительно нашел. Выволок на поверхность, народ смотрел, охал и ахал…

С. бы это поняла. Тоже ведь — культура. Почти как чашка для чайной церемонии великого мастера такого-то. Или, скажем, бидзэнский меч…

Потом сотрудник Л.А. начал думать, куда их девать. Вообще-то многим людям свойственно сначала делать, а потом думать. И осенила его идея подарить эти приборы какому-нибудь электротехническому музею. Поскольку опыт общения с Политехническим музеем у него уже был, он отправился в Музей истории развития Мосэнерго им. Г.М. Кржижановского. Пустой зал, стараяэлектротехника, тишина, неподвижный воздух, блестящие витрины, натертый пол. Пока он озирался, появилась сотрудница, вцепилась в него и поволокла его вдоль стендов, читая лекцию. Первые минут десять он вырывался, лепеча, что всю жизнь этим занимался и все знает. Потом смирился, замолк и внимал, как агнец, еще минут двадцать. Вышел в вечернюю Москву, очумело вертя головой… Тихи воды Яузы… Приборы? Какие приборы? А… да, естественно, такие приборы там были. И не один.

А вот Розовый Пеликан не собирал транзисторов, он любил охотиться на соискателей ученой степени кандидата физико-математических наук, причем не всех, защищавшихся в нашем совете, а лишь на имевших плохую запись в графе национальность. Его охота ни разу не кончилась успехом. Мораль — серьезное дело надо поручать серьезным людям, а не Розовым Пеликанам. Правда, бывший директор ВЭИ В.Ф., даже если и поймет правильность моего совета, надеюсь, что уже не сумеет им воспользоваться… Думаю, что по этому поводу сказать больше нечего. По крайней мере, и советские, и российские власти со мною согласны. Ничего по этому и всем подобным поводам они и не говорят, и говорить не собираются.

Внутри коллектива в ВЭИ антисемитизма не было. Но на защите диссертации сотруднику Л.А. кинул единственный «черный шар» единственный еврей в ученом совете — начальник отдела криогенной техники с почти канонической фамилией Фишер. Задал он этому Л.А. только один вопрос, свидетельствующий лишь о слабом знании им, Фишером, институтского курса физики, получил от Л.А. вежливый и исчерпывающий ответ и — проголосовал «против». О чем Л.А. не преминула сообщить симпатизировавшая ему секретарь Ученого совета А.С. (русская). Логично: еврей — член Ученого Совета — должен быть выше подозрений в потакании «своим». Естественно, от Л.А. это через пять минут узнали все. Хохоту было…

Кстати, об антисемитизме. Как-то раз в курилке после очередного анекдота тот же Л.А. задумчиво произнес (внимание — на дворе 1980 год!) «Два великих народа — русский и еврейский — объединяет то, что оба они свои проблемы и несчастья используют как материал для анекдотов». Последовала длинная пауза. Но никаких «последствий»… То есть никто не настучал. Разумеется, бытовой антисемитизм был, но проявлять его считалось неприличным. И даже про откровенного хама А.Ш. никто не говорил «У, жидовская морда». Даже я этого не говорил!

Впрочем, если бы сказали, вряд ли он бы понял, почему это вдруг сказали ему, а не сотне других «таких-то». Хам редко понимает, как он выглядит со стороны. А если понимает, то это не хам, а политик. То есть тот же хам. То есть политик… Кажется, я запутался.

Вернемся к проблемам защиты. С этой же А.С. и свадебным генералом Л.А. - его «научным руководителем» К.У. произошла такая история. Месяца за два до защиты К.У., встретив Л.А. в коридоре, осторожно сказал, что аспиранты — эстонцы и прочие из Прибалтики дают свои диссертации перевести или отредактировать редакторам и не хотел бы Л.А. дать кому-то отредактировать его диссертацию? На что Л.А. сделал грудь колесом и немедленно произнес — прибалты из Прибалтики это делают, а евреи из Москвы этого не делают! Через пятнадцать минут на него налетела, опять же, в коридоре, А.С. и, пылая от гнева, возопила — «Как Вы могли сказать это своему руководителю? И члену Ученого Совета?» К.У. были свойственны, несмотря на молодость, странные поступки. На защите своего сотрудника А.К. он заявил: «Он вообще генетически не способен мыс лить». Прелесть ВЭИ состоит в том, что А.К. защитился успешно после такой оценки, сделанной публично начальником и научным руководителем в одном лице.

Однажды оный научный сотрудник А.К. явился на работу в сильно огорченном состоянии и поведал коллегам, что жена нашла его заначку в размере 25 рублей (трехдневная зарплата инженера или научного сотрудника без степени). На естественный вопрос, где была заначка, А.К. рассеянно ответил: «Да в Ленине…» Пауза. Народ переваривает, пытается понять, не понимает, на всякий случай хохочет. В итоге оказалось, что А.К. прятал деньги от жены в одном из томов собрания сочинений Владимира Ильича. Но — возопил народ — это же пятьдесят с лишним томов, как же она нашла?? А на этом томе пыль была стерта — пояснил несчастный.

Следует отметить, что на нашем уровне социальной пирамиды Коммунистическая Партия Советского Союза (я пишу это так, как предписывали тогдашние правила) смотрелась не столько вампиром и людоедом, каковым она на самом деле была, а скорее чем-то надоедливым (когда надо было посылать людей в колхоз) и анекдотическим (в остальных случаях). Например, в отделе К.У. членами партии были: книжный барыга Я.У., специалист по плетению тросов и вор с хлебозавода А. Т., и упомянутый выше А.К. Теперь вам должно стать понятно, почему так громко визжал сотрудник, прибежавший с информацией, что «Т. и У. чешут друг другу пятки!» А они просто нашли в каком-то журнале статью про какие-то чувствительные точки на подошве и искали оные точки. Если же говорить всерьез, то на нижних уровнях партийной пирамиды встречались и нормальные люди. Например, наши парторги дважды уберегали Л.А. от некоторых неприятностей. Оба эти случая описаны где-то в данном тексте.

Сотрудник Я.У. иногда предавался самокритике. Расположите руки жестом «хенде хох» из советских фильмов. И, слегка покачивая бедрами, произнесите слегка нараспев: «Вот такое я дерьмо». Только не делайте этого перед зеркалом. Сотрудник Я.У. делал это не перед зеркалом — перед сослуживцами.

Перед защитой сотрудник Л.А. несколько волновался. Не за работу, по сути — за административную сторону. Собрать членов Совета не просто, вдобавок два оппонента должны приехать из Фрязино и Калуги — начальник катодного отдела НИИ Исток Б.Д. и начальник катодного отдела ВНИИМатериалов Электронной Техники А.К. Зубры данной области и сливки советской катодной науки и техники. Десять минут до начала, оппонента из Калуги нет. Л.А. выходит на площадку покурить, видит, что около урны стоит кто-то вроде смутно знакомый, но в ВЭИ три тысячи человек, всех не упомнишь, подходит и прикуривает. Тот смотрит на него и спрашивает — Что-то не в порядке? Вы, вроде бы, чем-то обеспокоены? Л.А. отвечает, что да, проблема, пять минут до защиты, нет оппонента из Калуги, срыв защиты, а собрать их всех, сами понимаете… все сдвинется на несколько месяцев. Собеседник немного наклоняет голову на бок, слегка улыбается и произносит: «Нет второго оппонента… А я, по-вашему, кто?». И Л.А. с ужасом медленно осознает, что перед ним и стоит А.К., которого он прекрасно знает, ибо бывал во ВНИИМЭТе много раз. А.К. смотрит на перекосившуюся рожу Л.А., полуобнимает его и, мурлыча что-то успокаивающее, ведет его в актовый зал…

Что бы сказала Сэй-Сенагон, если бы молоденькая фрейлина, первый раз попавшая за занавеску к Императору, перепутала девятого помощника правой руки с восьмым помощником левой руки? Боюсь, ничего лестного для молоденькой фрейлины она бы не сказала.

Но защита все-таки не могла пройти бесследно для психики несчастного Л.А. Он стоически перенес все: нескольколетнюю беготню в поисках Совета, который не побрезгует, занятия, экзамены и переэкзамены, весь этот мутный бред… Сбор документов, разговоры с начальниками, которые полагали, что раз он аспирант, то они держат его за, сами понимаете, какое место (и очень удивлялись, когда это оказывалось не так — но защиту сие не приближало), весь этот мутный бред… Он перенес все. А сломался на следующее утро после защиты, когда пришел в отдел аспирантуры и секретарь отдела аспирантуры, милейшая и доброжелательнейшая И. Н. на моих глазах, улыбаясь, протянула ему хорошо исписанный лист со словами «это список документов, которые теперь надо подготовить».

Л.А. открыл рот… И.Н. обняла его (за плечи) и усадила, мурлыча «все хорошо, ничего страшного, я понимаю, вы устали, ничего страшного, я понимаю..» (и так четыре раза).

«Извилисты пути советской науки» — любил повторять мой приятель Л.А, наливая 150 г. слесарям, вынося через проходную своего или чужого предприятия нечто, нужное на чужом или своем предприятии соответственно. Например, многократно пересекались пути науки и первого отдела; много нервов потратили люди на оформление актов экспертизы к публикациям… длинная это, мерзкая и не специфическая для ВЭИ история. Но вот что могло произойти только в нашей психушке.

Начальник К.У., невзлюбил своего подчиненного Е.Е. Любовь — не знаю, а ненависть, по моим жизненным наблюдениям, всегда конкретна. Причина этой ненависти была более чем конкретна — Е.Е. вздумал написать докторскую диссертацию. А начальник был к тому моменту доктором, но не был (он стал им позже) профессором. И если бы тот стал доктором, они бы носили одинаковые погоны. Понятно, что такого быть не должно? Понятно. И начал К.У. выживать Е.Е. А как его выживешь? На работу ходит, диссертацию пишет… Придираться по мелочам — не выполняет соцобязательств и т. п. — он не мог. Честь советского ученого не позволяла. Но она позволила другое.

В каждой комнате у нас висел список «работающих в этой комнате» — одна из тысячи безумных и бессмысленных придумок внутриколесных белок из первого отдела. Так вот в результате множества пересадок и переездок никто уже не сидел там, где был вписан в эти пожелтелые бумажки. Да и кто о них помнил? Так вот, как-то К.У. ворвался в комнату и завопил, что Е.Е. не имеет права здесь находиться и он, К.У., немедленно запирает комнату с Е.Е. внутри и вызывает начальника первого отдела! Е.Е. побледнел, вскочил, выбежал за дверь… и пошел искать рабочее место в другом отделе. Так начальник К. У. выжил подчиненного Е.Е.

Аминь — сказала бы Сэй-Сенагон — что еще можно сказать, подумала бы она, если люди не владеют мечом и луком. Да и люди ли это?

Часть IV

Секретность, никелевая крыша, столоверчение

Кстати, раз уж мы заговорили о секретности и первом отделе. Сейчас трудно представить себе серьезность, с которой большинство ко всему этому относилось. Вот маленький пример. Рядом с моим домом была очень большая лужа. Однажды поздно вечером, возвращаясь домой и поставленный перед необходимостью перейти ее, я подтянул штаны и пошел вброд. Дома выяснилось, что я потерял — почти наверняка, выронил из кармана при подтягивании штанов — паспорт и справку из первого отдела, подтверждавшую, что у меня есть допуск. Сама по себе справка не была секретным документом, но ее полагалось по окончании срока действия сдавать. Я в шоке и панике. Через три дня по почте пришло письмо — молодой человек, если Вам нужны ваши документы, позвоните по такому-то телефону. Я был в полном счастье… Между прочим, наше ВЭИ было раздолбайским местом, а вот в упомянутом выше НИИ «Исток» я однажды был свидетелем следующей сцены — сотрудник (то есть бывший сотрудник) стоял перед сотрудником Отдела режима и оправдывался уж не знаю за что, а тот бесцветным голосом произносил «Вы у нас больше не работаете». Три минуты жалкого блеяния. «Вы у нас больше не работаете». Еще три минуты жалкого блеяния…

Вы что, уважаемый читатель, как маленький, какой, к черту, профсоюз, какой, к черту суд, вы что, дурака валяете? При этом учтите, что Фрязино — не Москва, все предприятия — ящики, человека, выгнанного с одного, не взяли бы ни на какое другое, выход один — искать работу не по специальности и где-то в окрестностях или вообще уезжать в другой город.

К каждой статье, направлявшейся для публикации в научный журнал, должен был прилагаться акт, что в статье нет ничего секретного, ничего, запрещенного к публикации и т. д. Акт должны были подписывать член экспертной комиссии, начальник первого отдела, начальник патентного отдела, председатель экспертной комиссии и утверждал замдиректора. То есть посредством этих актов начальство не только контролировало все публикации сотрудников, но и разрешало-запрещало. Например, однажды, когда сотрудник Л.А. явился за подписью к большому начальнику В.П., оный начальник посмотрел на Л.А. и задумчиво произнес — а почему вы не публикуетесь со своими сотрудниками? Собственно, в переводе на русский язык было сказано — молодой человек, рекомендую вам приписывать к вашим статьям вашего непосредственного начальника Л.Л. Что Л.А. мог на это ответить? Что он делает физику, а его прямой начальник интеграл от е в степени икс без справочника не может взять? Былинный герой гордо сказал бы свое «нет», нормальный человек ответил бы «да», приличный человек ответил бы «да», но не стал бы делать. Л.А. был по молодости и глупости настолько ошарашен, что проблеял что-то невразумительное. Но акты он после этого ходил подписывать к другому начальнику — А.Ж (кстати, серьезному физику). Тот все понимал, ухмылялся и бурчал — за подпись по полтиннику, итого с вас, Леня, рупь пятьдесят.

У этого же Л.А. было приключение и с начальником патентного отдела Н.М. Ей взбрело в голову, что очередной обзор, написанный Л.А., должен быть опубликован с грифом «ДСП». Бедный Л.А. не мог ей сказать, что это вообще не ее дело, что за секретностью следит первый отдел. То есть сказать-то он мог, но лучше бы не стало. А хуже — наверняка. Поэтому многострадальный Л.А. дождался, пока Н.М. ушла в отпуск, и подписал у ее заместителя.

Прелестной традицией советского мира было опечатывание комнат перед праздниками. Имелось в виду, наверное, что именно на праздники империалистический обобщенный штирлиц злодейски проникнет. Неясно зачем, но злодейски, а печать своей магической силой остановит его.

В СССР лучшие силы науки и техники в течение 70 лет работали на войну. Почему так получилось, почему эта убийственная в прямом и всех переносных смыслах система была устойчива — очень интересный вопрос. Но как бы мне не хотелось им заняться, я вынужден с хрустом опустить мой редакторский сапог на горло моей авторской песни. ВЭИ по раздолбайской (в среднем) ментальности и низкой (в среднем) культуре производства на войну работать не мог.

Исключение — «второй отдел» под руководством «секретного академика» Архангельского, занимавшийся приборами ночного видения. Приборы эти были хуже американских аналогов, но секретность была лучше — мы про их приборы знали, а они, наверное, нет. Сам Архангельский был личностью примечательной — семито- и интеллигентоненавистник, хотя второе у него было немного слабее второго. Ибо в отделе было ноль пархатых, но один человек с высшим образованием имелся — особь женского пола, его заместитель (кроме него самого, но он шел вне программы).

Так что со строевой подготовкой у вэивцев было не очень, а присосаться к военным денежкам (и престижу) хотелось. Тем более, что в те времена денежки эти были — по советским меркам — немеряные. Не раз ВЭИ встревал в те или иные военные разработки, но кончалось это (разумеется, я говорю только о тех случаях, про которые знал) конфузом. Причем головы-то у нас были! Придумывать мы могли. На бумаге… Сделать — нет. Для того, чтобы сделать, нужна такая загадочная вещь — культура производства.

Но благодаря одной из этих безумных придумок я познакомился с тем, как работали действительно серьезные люди и понял — как жил бы советский народ, если бы «совьет руководство» не строило мир во всем мире. Причем не какой-нибудь мир, а именно наш: «мы наш, мы новый мир построим».

Однажды сотрудник Л.К., я и еще один товарищ из Отделения высоких напряжений отправились в Челябинск, на хорошо секретное предприятие. При входе мы читали бумагу, в которой рассказывалось, что именно мы должны говорить, если нас спросят, что делают за вон тем заборчиком. Делали что-то вполне невинное, но что отвечать на второй вопрос — если это такое невинное, то почему тако-о-ой заборчик? — не было. Наверное, составители бумаги полагали, что получив первый ответ, империалистический шпион злобно сплюнет ядовитой слюной на советскую землю и пойдет сдаваться.

Итак, прогуливаемся мы по коридору, подкатывается к нам улыбчивый мужичек, говорит «О, ребята, из Москвы? Скучаете, такого-то ждете? А я вас чаем напою, айда ко мне, я местный военпред, как вам наш город» и далее всякие ля-ля. Заводит к себе в кабинет, усаживает, оглаживает и вопрос — «А вы сколько изделий испытали?» Мы потупляем глаза и выдавливаем «три» (соврали не сильно). Мужик мгновенно и радикально скучнеет, улыбка пропадает, добродушный говорок — туда же, в урну. Тоскливо-разочарованно: «не, мне с вами говорит не о чем… вот когда тридцать будет…»

Сцена номер два. Организация с характерным неконкретным названием — НИИТП — НИИ Тепловых Процессов. Во дворе — большая мемориальная доска с информацией о том, что именно здесь делали «Катюшу». Мемориальная доска поменьше на кабинете Келдыша. И вот — кабинет, но другой, не мемориальный. Беседа о совместной работе, мы приглашены как специалисты. В основном рассказываем, как надо делать, и немного — как именно делаем. Товарищи вежливо выслушивают, и начинают рассказывать, как они делают. На третьей минуте мне становится стыдно и за то, что и как мы рассказывали и за то, что и как мы делали.

Таблетка из LaB6 диаметром 10 мм и толщиной 1 мм (эмиттер) должна быть закреплена в торце цилиндрической трубки из 0,1 мм тантала. Таблетка крепится завальцовкой, то есть краешек трубки, грубо говоря, загибается на таблетку. Потом цилиндр — причем именно поверхность таблетки — должна устанавливаться с точностью 10 мкм относительно прикатодного электрода. Они устанавливают не поверхность таблетки, а поверхность завальцованной трубки. Я — а как вы определяете положение эмиттера? Ведь вы устанавливаете не его, а тантал. Они — а мы после завальцовки протачиваем поверхность завальцованного с этой точностью. У меня падает челюсть. Пауза. Они — а еще после завальцовки мы протачиваем торец завальцованного металла. Я беззвучно, как кот, открываю рот. Они, прочитав у меня в глазах крик «зачем?!», пожимают плечами. «Да так, чтобы аккуратно было…»

Что сказала бы на это Сэй-Сенагон? Я не нашелся, что ответить. Но они и так все поняли.

Окидывая взглядом эти почти четверть века, я вижу, что непосредственно с работой было связано не так уж много историй. Потому что на работе мы жили. Это не слишком четкое утверждение — но оно совершенно тривиально для любого советского человека. И вообще это явление есть важный, как мне кажется, элемент советской культуры, причем настолько для нее специфичный, что само утверждение не понятно вне контекста. Попробуйте объяснить это явление западному человеку, причем не культурологу…

Вот два приключеньица, связанные именно с работой. В некой лаборатории запускали плазменную напылительную установку, купленную во Фрязино (на НИИ «Исток»). Напылять собирались, среди прочего, металлические порошки. Порошок проходит через плазму, нагревается или плавится, в виде горячих частиц или капель шмякается на подложку и застывает. Однажды зарядили молибденовый порошок. А молибден на воздухе замечательно окисляется, и напыление надо вести в среде инертного газа. Ну, а его не подключили, да и про подложку, кажись, забыли. Или просто так, от балды, нажали на кнопку, как некто сотрудник Б.Ш. некогда попой на неком стенде… В помещение прыснула струя расплавленных частиц молибдена фракции, кажись, «71…100 мкм». Эти суки немедленно сгорали, а капли окиси молибдена, продолжая лететь, вытягивались на лету в легчайшие белые нити, молчаливо парившие в воздухе. Значится, так: помещение, по всему пространству тысячами плавно парят нити, через каждые три — пять сантиметров, как паутина в русском осеннем лесу, только в сто раз чаще, и с разинутыми ртами стоят сотрудники. Сэй-Сенагон заметила бы тактично — а вот ротики лучше закрыть…

Второй случай в той же лаборатории и тоже с порошком — но вольфрама. Пришел он от поставщика, пардон, подмоченный. А перед напылением решили подсушить. Чтобы он струился плавно и т. д. Тут просматривается некая аналогия с севом картошки, если вы уже тот кусок прочли, а если он ниже — дойдете, вспомните. Добры молодцы инженер А.Ш. и м.н.с. Л.А. насыпали в фарфоровую миску два или три килограмма (не вздрагивай, ребенок, не прижимайся от ужаса к маме — все кончилось хорошо), поставили в муфельный шкаф и крутнули регулятор температуры вправо. Ну хочется же побыстрее, это так понятно, правда? Когда им надоело курить, они достали… и узрели. Миска, на ней горкой порошок — примерно, как пять кило манки по объему и фракционному составу. И по этому темно-серому конусу, по этой пирамиде, по этому террикону неторопливо, как вальяжный таракан, ползет красно-оранжевый светящийся круг около сантиметра в диаметре, оставляя за собой след, как улитка, — дорожку спеченных частиц. Сэй-Сенагон понимающе сказала бы: «Ага, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, СВС». Физик бы что-то пролепетал бы о том, что при спекании сокращается поверхность и горение прекращается. Эти двое — физик и металлург — просто стояли, завороженные красотой и загадочностью зрелища. Забыв, что один из них даже без очков. Но обошлось…

Примечание всерьез. При чтении воспоминаний людей, которые делали Бомбу, делается уже не смешно, а страшно всерьез. Ведь у них на дебильную безалаберность накладывались 25 часов в сутки разогреваемые партией патриотизм с трудовым порывом. И вот кладбища вокруг закрытых городов, а про генофонд уж не будем…

Кругооборот барахла в ВЭИ был устроен нетривиально. Где-то в этом тексте упоминается вэивская свалка — честь, хвала, гордость и т. д. Ясное дело, что многое тащилось со свалки на рабочие места, постепенно превращавшиеся в ее филиал, домой. Я, признаться, много интересного унес с нее — для преподавания, но формально это тоже домой. Однако на свалку «потенциально выкидываемое» попадало сразу только, если начальство визжало, а это бывало в двух случаях. Первый: «сверху» звонили и говорили, что завтра будет проверка пожарной безопасности, да не наша комиссия, а районная! городская!! Второй случай — начальство, войдя в комнату, стукалось коленкой обо что-то. Или не коленкой… Если же визга не было, то прибор, установка, стенд, ящик с деталями и т. п. сначала выставляли в коридор. И далее в течение нескольких дней мы наблюдали, как с прибора, установки и т. п. понемногу исчезали части — лампы, детали, провода, потом крепеж. Как пираньи не ко времени упавшего в реку ягуара, обгладывали инженеры и младшие научные сотрудники выставленное в коридор. Иногда исчезал в итоге даже каркас.

Разумно, — прокомментировала бы С.

Наша лаборатория вела работы по использованию углеродного волокна, а оное волокно заказывала на каком-то заводе в Белоруссии. Когда она была одной из республик СССР, а их теперешний маленький фюрер — Лукашенко пас свиней. Или - бери выше! — запрягал лошадей. Как все-таки быстро в наше время растут люди. Вчера — козопас, ныне президент с большой буквы. Или так: сегодня — Президент, а завтра главный пахан на зоне.

Примерно в те годы случился Чернобыль, снесла курочка-АЭС цезиевое с плутонием яичко, и так ловко — загадила Белоруссию, пол-Украины, кусочек России и даже слегка на скандинавов. Ну, они-то нежные, хай подняли, молоко-де фонит, детям нельзя давать. В чем проблема, дорогие друзья? Нельзя — не давайте. А белорусы с украинцами как жили, так и живут. Потому что здесь вам не там — где угол, работу и прописку имеешь, там и живешь.

Сотрудник А.Ш. поехал как-то в Белоруссию, именно что вот по поводу волокна, на завод, где его делали. С утреца — в цех, покурили и приступили. В обед чего-то пожевали, покурили, приступили. А.Ш. с работягами живет, опыт перенимает. На третий день, когда они перестали гостя замечать, своим то есть стал, спросил как-то вскользь: «А Чернобыль? Как тут живете?»

Последовала длинная пауза. Докурили. Вставая, один обронил вбок: «Мы об этом не разговариваем».

Сотрудник Я. Л. и сотрудница Е.Г. налаживают мощный газовый лазер. Ага — думаете вы — темнота, пронизанная тонкими лучами, напряженные взгляды ученых (глаз не видно за черными очками, но мы-то знаем — напряженные), замершие стрелки приборов… не, все не так. Умеренно захламленное помещение, лазер длиной почти во всю комнату — метра три, какие-то объемы, корпуса, провода, трубы, стоит несколько баллонов, стучит насос, а шлангов-то, шлангов… до «пронизанных тонких лучей» еще пес знает сколько времени, а начальство уже лается. Сотрудник Я. Л., брезгливо переступая через шланги, ходит вокруг. За ним, как тень — сотрудница Е.Г. в белоснежном халате. Когда Я.Л., повинуясь неведомым импульсам, останавливается, Е.Г. мгновенным и плавным движением достает из кармана халата гаечный ключ и вкладывает его в руку Я. Л. Тот подтягивает гайку, возвращает ключ и продолжает свое немолчное кружение. Откуда Е.Г. знала, какую именно гайку собирался подтягивать Я.Л. и какой ключ надо ему подавать?

Услышав этот вопрос, С. бы самодовольно усмехнулась.

Мы переходим к повествованию об одной из наиболее колоритных в истории ВЭИ фигур — Б.И. Был он разработчиком тиратронов с малым временем срабатывания для управления бомбометанием и получил за это грамоту от Сталина. Был он разработчиком уникальных газотронов на напряжение 1 мегавольт. Был он умелым руководителем, создавшим дружный и работоспособный коллектив. Заботился он о людях, устраивая одного в ВУЗ, а другого вытаскивая из-за решетки, куда тот угодил по глупой случайности — соучастию в поножовщине. Все это было…

Запертая комната. За столом мирно спит человек. Звонок в дверь. Человек просыпается. Тянется рукой вдоль правого бедра к колену и чуть дальше. Внутри стола на уровне колена находит кнопку. Нажимает ее. Одновременно: а) подается питание на схему, испытуемый тиратрон загорается голубым, б) подается питание на лампочки на верху сетки, огораживающей поле, лампы загораются красным — «высокое напряжение включено», в) открывается электромагнитный замок на двери. Всовывается голова визитера и видит глазами — владелец комнаты погружен в работу: ведет испытания. Да и владелец с извиняющейся улыбкой просит зайти попозже. Визитер удаляется.

Владелец кладет голову на стол. Гаснет тиратрон. Гаснут лампочки. Медленно погружается в сон могучий ум…

Могучий ум, покрывший крышу своей дачи никелевыми полосами — век простоит такая крыша. Могучий ум, напихавший в свою дверь вокруг замка молибденовых прутьев — при попытке просверлить такую дверь ломается любое сверло. Могучий ум, оставлявший соседу по даче при убытии в отпуск ключ на случай пожара, но оставлявший этот ключ в запаянной стеклянной колбе, чтобы нельзя было бесконтрольно попользоваться, и завернутым в фольгу, чтобы не была видна система замка.

Могучий ум — несомненно, сказала бы Сэй-Сенагон. Почти как «девятый советник левой руки» императора…

Но время шло, и настали для Б.И. тяжелые времена. Пришел на работу молодой (тогда) и активный (тогда) завлаб Л.Л., получил в подчинение Б.И. и его четырех подчиненных и начал их строить. Подчиненных-то он построил легко. Будучи людьми, воспитанными в те времена, когда труд считался доблестью, а иначе — в лагерную пыль, они любили и умели работать (такая вот диалектика — пошутила бы С.). Но их бывший начальник Б.И. работать не хотел. И уж во всяком случае, под началом Л.Л. - мальчишки и сопляка (по сравнению с ним, обладателем грамоты от Сталина). Так и этак, мытьем и катаньем пытался Л.Л. приспособить Б.И. к делу — нет, не получалось! Умен был Б.И., умен и увертлив. Апофеоз наступил через несколько месяцев. Поручил Л. Л. рассчитать ему подогреватель для катода — а свелось это дело к определению длины винтовой линии. Ну, значит, есть цилиндр, и надо определить длину линии, нарисованной на его боку — при заданном шаге или угле наклона. Б.И. обложился справочниками и начал вычислять. Л. Л. смотрел на это и медленно сходил с ума. К середине дня Л. Л. увидел, что Б.И. приступил к экспериментам — он свертывал из бумаги цилиндр, навивал на него нить и измерял ее длину линеечкой. В конце дня Б. И. подошел к Л.Л. и дрожащим голосом произнес: «Лев Владимирович, у меня получается странный результат!» «Какой?» — выдавил из себя Л.Л. «Длина спирали получается меньше длины цилиндра».

Не исключено, что Б. И. надеялся на инфаркт. Но — ошибся. Л. Л. служил во флоте, начальником радиочасти на малом морском охотнике, и нервы у него оказались крепкие. Это мы с вами от такого пассажа отправились бы на рандеву с Сэй-Сенагон. Л.Л. отправился к начальству, а Б.И. через некоторое время отправили на заслуженный отдых. Финита ля комедия, ля трагедия и ля драма… Абзац.

Забавные случаи происходили, впрочем, не только с дедами. Сидим мы как-то в столовой и едим бефстроганов. Так называлось мясо, нарезанное кусками примерно от 0,5x0,5x3 см, еще более древнее название — «мясо по-строгановски», происхождение и того, и другого названия мне не известно. Итак, едим и в некий момент замечаем, что один из нас не ест, а молча и набычившись смотрит на кусок стекла примерно 1x1x1 см, который держит в руке перед собой. Судя по форме — изогнутой и с хорошими острыми краями — кусок от горлышка банки. Сотрудник ВЭИ В.К. молча смотрит на кусок, а мы, медленно помирая — от смеха? от чувств вообще? — смотрим на него. Наконец В.К. встает и направляется на кухню. Через некоторое время возвращается без стекла, берет свою тарелку и отправляется на кухню. Через еще некоторое время возвращается, неся тарелку, на коей лежит гора гречневой каши (две тогдашние и примерно четыре нынешние порции), а сверху — кусок мяса размером не менее как с мой кулак. В.К. ставит тарелку перед собой, садится, некоторое время молча (как и все предшествующее экранное время) смотрит на нее и потом (внимание, мы приближаемся к кульминации) открывает рот и скучным голосом произносит: «Зря я им бефстроганов от дал. Там еще много оставалось». Занавес.

В жизни так, конечно, не бывает, да и Сэй-Сенагон бы этого не поняла. Приятно знать, что мы, благодаря Марксу, Ленину и всем прочим, знаем что-то такое, чего не ведали ни Сэй-Сенагон, ни вся ее хэйанская эпоха вместе взятая.

Осциллограф соединяется с сетью шнуром, на одном конце которого имеется вилка (втыкающаяся в сетевую розетку), а на другом конце — некое подобие розетки (всовывающейся в осциллограф) называемой на техническом слэнге, естественно, «мама». Что-то не в порядке с подводкой питания к осциллографу. Герой момента, А.К., вынимает «маму» из осциллографа и, не вынимая вилки на другом конце кабеля из сети, лезет отверткой в «маму». Треск, искры, отвертка падает на пол. Наш герой поднимает отвертку и с отверткой наперевес и со словами «в чем дело, я же отключил?», кидается вперед. Грохот, искры, народ рыдает от смеха.

Чингачгук Большой Змей сказал бы по этому поводу: только бледнолицый может замкнуть одной и той же отверткой одни и те же клеммы с сетевым напряжением ДВА РАЗА.

…лето, колхоз, мы лежим на пригорке, курим и лениво обсуждаем, Наденька или не Наденька идет по противоположному концу поля. Внимательно вглядевшись,

А.К. произносит: «Нет. Бюст не ее».

«Думается», как говаривал Михаил Сергеевич, что Сэй-Сенагон не стала бы с этим спорить. В бюстах она, думается, знала толк.

Как-то раз А.К. зашел в комнату, где народ пил чай и увидел новую сотрудницу. Кто это — шепотом спросил он. Дипломница B.C. - ответили ему. Чья-чья любовница? — переспросил он.

На бюсты надо не смотреть. А что надо с ними делать? Однажды жизнь дала ответ на этот вопрос. Шел как-то по коридору сотрудник А.П. вместе с девочкой из стеклодувной мастерской — подругой И.М. И, посмотрев на нее, спросил А.Н — почему ты такая грустная, что-то не в порядке? Не ебут меня — просто и естественно ответила она. А.П., дошедши до своей лаборатории, поведал об этом диалоге своим сотрудникам.

Впрочем, сказала бы, улыбнувшись, С. - это не совсем про бюст, хотя до некоторой степени связано…

Чем моя фирма славна, так это своими свалками. Научные сотрудники считают своим приятным долгом регулярно их посещать. Там можно найти много интересного. Однажды лист железа примерно 1,5x1,5 метра был принесен И.К. (велик русский язык и могуч — всякий скажет, что надо сказать — «приперт» — а как это перевести на английский?) и лихим движением засунут за некий шкаф. При этом листом была разбита пластмассовая крышка, закрывавшая клеммную колодку, через которую включались все приборы, а ребром листа некоторые провода были перерезаны и замкнуты. Мне бы не хотелось цитировать сотрудников, в этот момент как раз работавших на установке. И после этого неделю чинивших сгоревшее и перегоревшее.

Думаю, впрочем, что по этому поводу Сэй-Сенагон тоже ничего бы не сказала.

Да, не одни ВЭИвские старики были колоритными фигурами. Бывали и колоритные молодые… Вот еще один из них, А.Л. - он прославился тремя пассажами.

Его сотрудник И.С. имел жену, которая, занимаясь горными лыжами, сломала обе ноги; во время общего чаепития наш персонаж спросил у владельца этой несчастной жены: «Можно ли иметь дело с женой, у которой сломаны обе ноги?» Повисла тишина. Первым через 20 секунд ответил я (редчайший случай в моей жизни, обычно я придумываю ответ к вечеру): «Сломай своей и тогда узнаешь».

Для полового акта существует множество эвфемизмов — любит, имеет, трахает, дрючит, потягивает, исполняет, познает, натягивает, засаживает и т. д. Я, например, очень люблю слово «уестествил». Наш герой А.Л. (подобно известному герою «12 стульев») любил подробно излагать, какой паре соответствует какой термин. Например, шеф потягивает; молодежь в лифте перепихивается, а научный сотрудник лаборантку… впрочем, вам будет гораздо интереснее пофантазировать самим. Минут на десять-пятнадцать ему этой темы хватало.

Третья история имела некий привкус уникальности — ибо это был, прямо сказать, не частый случай в жизни, когда А.Л. выглядел смущенным. Примерно треть помещения их лаборатории была отгорожена черной занавеской — они там вели какие-то оптические измерения, которым свет мешал. И начал А.Л. излагать что-то насчет русской поэзии предреволюционной, сильно демократической эпохи. И цитировать. В комнате в начале сей сцены присутствовало 4 человека — он, я и две дамы — К.Н. и Л.С. Понемногу неприличность цитируемых текстов возрастала. И, наконец, цитируя стихотворение (кажется, Саши Черного), описывающее будущее, он произнес фразу «будем мы пердеть эфиром». В моей голове молнией проносится мысль: «в комнате было четверо — я, он, Кира, Люба. Я — вот, он — вот, Кира вышла — я видел, Люба — где Люба?»; за занавеской слышится шорох и выходит Люба.

С А.Л. она не разговаривала целую неделю. По этому поводу Сэй-Сенагон заметила бы — «Обида на мужчину, который симпатичен, проходит быстро». Полагаю, что он был ей симпатичен.

Многие из этих историй слабо связаны с ВЭИвской спецификой. Да и что это такое, эта специфика? Есть ли она вообще? А если есть, то может ли рассуждать о воде рыба, живущая в ней? Лягушка в болоте… Вот история, которая на первый взгляд совсем не ВЭИвская, а сугубо личная. На первый… Откуда же берется ВЭИвский дух? Или его нет совсем? Как — вот, наконец, конструктивная формулировка вопроса — складываются микроособенности в неповторимый групповой портрет? Дурак на фоне Перестройки. С картины неизв. худ. поел. четв. XX в. Кретин в интерьере. Этюд великого мастера к ненаписанному декаптиху… Короче, телефонный аппарат у меня на столе, телефон в нем громкий и слышно, что говорят оттуда. Звонок. Зовут мою сотрудницу Т. М. Зову. Подходит и берет трубку. Далее следует разговор из двух фраз.

— Ребенок не делает уроков.

— Возьми веревку потолще и удавись.

После приличествующей паузы считаю возможным заметить, что Сэй-Сенагон могла бы ответить так же. Вполне по-самурайски. Не делает уроков? — возьми веревку и удавись.

Разумеется, в ВЭИ были разные по степени этого самого отделения, отделы, сектора, лаборатории и группы. Система названий и сами названия время от времени менялись, наверное, чтобы — вы угадали — сбить с толку шпионов; когда возникло название «направления», я предложил ввести понятие «тупики». А почему оно возникло? Это тоже совок-поэма (аллюзия с рок-опера). Руководство ВЭИ постоянно боялось, что какая-то часть ВЭИ попытается обрести самостоятельность. И слово «отделение» их раздражало.

Подразделения ВЭИ были по духу все немного разные, но все были ВЭИвские. И, между прочим, то, которое я в основном описываю, было умеренно «ВЭИвское». Так что впечатление вы получаете взвешенное. И еще в ВЭИ есть завод, ОЭМЗ ВЭИ, Опытный электромеханический завод…

В начале семидесятых годов некий мастер сильно надоел ученикам ПТУ призывами убирать стружку со станков. Ребятки наладились сдувать ее струей воздуха под давлением, а он возражал — мол, может отлететь в глаз. Детки улучили момент, когда он зачем-то полез под верстак, и ткнули ему шланг в зад. Давление 4 атмосферы, разрыв прямой кишки.

Замечу, что в Японии аналогичная практика отсутствовала, так что С. не взялась бы, полагаю, комментировать этот прецедент. Но вот Петр I, строитель новой России, надувал кузнечными мехами бояр, не желавших стричь бороды. Но давление было меньше и обходилось без разрывов. А может быть, кишки в те времена были крепче…

А вот другой, тоже ОЭМЗ-ВЭИвский пассаж и тоже из начала 70-х. Имел место несчастный случай — поражение электричеством со смертельным исходом. Собралась комиссия и инженер, ответственный за установку, стал объяснять, что и как было. «Он, — сказал он о потерпевшем, — встал сюда (и встал), — и, — продолжил он, — взялся здесь» (и взялся). После некоторого не очень продолжительного остолбенения комиссия засуетилась, а отсуетившись, села и составила второй акт о несчастном случае со смертельным исходом. По этому поводу комментарии как-то не напрашиваются…

Впрочем, надо — как говорят некоторые — отметить, что на высоковольтных установках в лабораториях имелись устройства, которые должны были отключать их при попытке лезть в нее руками. Например, установки располагались в отгороженной металлической сеткой части комнаты, а при открывании дверцы падал стержень у контактора (как на дверях лифта), отключающего высокое напряжение. Но ведь быстрее так, с напряжением. А те, кто попал под напряжение — дураки, не умели работать осторожно. А мы умнее. Разумеется. И научные сотрудники держали в столах скобы, которые надевались на контактор и держали их замкнутыми при открытой двери и работающем на установке человеке. Хорошо еще, если в комнате кто-то был, а если второй отлучался пописать? Или вызывало начальство? Хотя, что это я глупости говорю, как раз в этом случае народ с чувством законной гордости изрекал, что очень жаль, но установка включена, и отлучиться никак не может.

На одном из высоковольтных стендов висела фотография чьих-то детишек и надпись — «помни, тебя ждут дома». Лично я бы такой надписи не вешал — раз ждут, надо все делать побыстрее, значит — как раз с нарушениями техники безопасности. Я бы посоветовал написать скромненько: «Некрофилка ли твоя подруга?» Но меня, как обычно, не спросили…

Да что там начальство! Сотрудник Л.А., мотивируя «включенной установкой» сбежал из-под ножа хирурга. Дело было так. Съел Л.А. пирожок с тем, из чего их делали в советские годы (их и сейчас из этого часто делают, но тогда — 100 %). И заболел у Л.А. живот. Заболел сильно. Настолько, что Л.А. пошел ко врачу (в ВЭИ была медсанчасть). Врач померила ему РОЭ, взяла ручку и, не удостоив Л.А. какой-либо коммуникацией, начала что-то писать. Л.А. спросил, что она пишет. Удивленная его тупостью врачиха сказала — «Как что? Направление в хирургию. У Вас приступ аппендицита, я вызываю машину из ближайшей больницы — и на стол». Л.А. заверещал, что оставил включенную установку и если он ее не выключит, будет пожар. Врачиха разрешила сходить отключить. Л.А. прямиком пополз к своему приятелю И.С., мать которого работала в Склифе, рухнул к его ногам и прошептал слова прощания. И.С. брезгливо пошевелил подыхающего Л.А. ногой, убедился, что тот даже не просит «Беломора» и позвонил матери на работу. Потом поставил Л.А. вертикально и приказал выйти за ворота, взять такси, дуть к Склифу и если те решат резать, проситься в бригаду такого-то… По прибытии в Склиф боль — видимо от страха — стала утихать, ему сделали опять анализ, помяли живот и посоветовали впредь не жрать всякую гадость и не беспокоить людей зря. Воя от радости на все Садовое кольцо, Л.А. помчался обратно. Но не выключать установку, а покурить с И.С.

Я — один из тысяч сотрудников моей фирмы. Многие из них смогли бы рассказать такое же или более интересное. А почему? Для того чтобы вы поняли, почему мы можем, придется мне рассказать вам еще одну историю.

Один наш сотрудник должен был организовать некую лекцию по линии общества «Знание». Позвонил он предполагаемому лектору, обо всем договорился, осталось назначить срок. Решили сделать это позже, по телефону. На что тот задумчиво сказал, как сказали бы наши писатели-почвенники «с раздуминкой», но без «хитринки»: «Когда же вам позвонить мне?.. Сегодня среда, завтра и в пятницу меня не будет, в понедельник я еще буду на даче, во вторник, наверное, в библиотеке, в среду… ммм… а там четверг… знаете что? Позвоните мне через пятницу». Повисла некая тишина, напряженность которой была ощутима даже по телефону. «А где вы работаете?» — напряженным голосом спросил наш сотрудник. «Я? В Институте международного рабочего движения», — рассеянно произнес лектор и спросил: «А вы… сидите по этому телефону, что вы мне дали?» «СИДИМ», — остервенело произнес сотрудник.

Вот поэтому мы и можем рассказать много интересного. Вот так бывает в жизни, дорогая Сэй-Сенагон.

Наступила пора вернуться к теме забора. Постоянным объектом заботы Руководства является охрана института. То колючую проволоку на заборе навесят, то сам забор покроют металлической сеткой, то в проходной «вертушку» установят, то попытаются установить автоматические турникеты (как в метро), срабатывающие от сунутого в них пропуска сдырочками по краю (а машина будет считывать индивидуальные номера, и Руководство будет знать, кто в какую секунду вошел и вышел из Института; и, мечтали наверное они, каждое утро Руководство будет иметь на столе распечатку с Данными…) Но эта последняя идея рухнула — слишком сложным оказалось устройство. Технического гения не хватило. А номерные замки у нас крали, молча срывая их с дверей. Где они сейчас, у кого верно, как мирный атом, несут свою службу на кладовке с картошкой?

Лопались трубы, и текла вода, повреждалось дорогое оборудование, но денег на ремонт труб не хватало. Сотрудники покупали «за свои» клей, бумагу, карандаши — на это у Института денег не было. Но на новую ультразвуковую охранную сигнализацию на этаже, на коем я несу службу, деньги нашлись. Охранять было нечего, но охранная сигнализация свидетельствует о важности Проводимых Работ. Знавали мы с Сэй-Сенагон одного генералиссимуса из Верхней Вольты, лампасы у него были шириной в ладонь — но нарисованные на голых ногах, ибо на штаны у ихнего Минобороны денег не было.

Сэй-Сенагон этого не понимала. За японским придворным церемониалом стояло веками отшлифованное искусство стрельбы из лука и потрошения оппонента мечом, а бедный крестьянин был, как и всегда, беден, но он ведь и эполет не носил…

Второй этаж главного корпуса нашей организации называется «директорский этаж». Посреди него в стеклянной витрине находится знамя Института. А также 8 грамот, коими наши начальники награждали друг друга. У психологов это называется «поглаживания». Однажды, проходя мимо, я заметил, что знамени нет на месте. И внутренне хихикнул — ага, выпарывают «Всесоюзный» и вышивают «Всероссийский». Спустя неделю я опять проходил там и увидел, что знамени на месте опять нет. В этот момент мне попался навстречу уже знакомый нам сотрудник Ч., которому я тут же и начал рассказывать известный анекдот: «Возвращается Василий Иванович из командировки и спрашивает Петю: как дела? Все в порядке, — отвечает тот, — только Жучка сдохла. — Отчего? — А конины объелась. — Откуда конина? — Лошадей всех пришлось зарезать. — Что такое? Почему?? — А конюшня сгорела. — Отчего? — А Фурманов шел, трубку курил, уголек уронил… — Ох, Петя, опять ты меня, старика, разыгрываешь. Фурманов же не курит! — Да как тут не закуришь, когда полковое знамя сперли». При этих словах я широким жестом показал на пустое место за витриной и одиноко торчащую дыру, в которую вставлялось древко.

И вместо хохота — увидел полные тоски и боли глаза собеседника, устремленные на меня. «Вы что, Леня, не знаете?» «Что?», — медленно холодея, спросил я. «Что в ночь с 7 на 8 ноября знамя украли»… К этому я бы добавил, что в зрелище дыры из-под древка, одиноко торчащей из пола на месте красовавшегося вертикально знамени, современные литераторы наверняка нашли бы фрейдистский смысловой слой. Эдипов комплекс, кастрация, вагина и т. д. В жизни это бывает, но Сэй-Сенагон подобный ассоциативный ряд, видимо, не воодушевил бы. Фрейда она не читала.

Одним из видов антисоветской деятельности, которую проводила Система, являлось проведение субботников. Субботники были антисоветской деятельностью по нескольким причинам. В частности потому, что делалась бессмысленная… работа? Нет, так нормальный человек не скажет. Бессмысленная деятельность. Но однажды. Из одного из наших корпусов в другой из наших корпусов кратчайшая дорога пролегала между двумя сараями. Круглый год по ней все бегали, а весной и осенью там стояла лужа. Во время субботника сотрудница Г.О. по своей инициативе, вместе с сотрудником Ч. выложили эту щель между сараями кирпичами. Стало навсегда сухо. Потрясенный разумностью этого действия, я предложил присвоить этой щели имя: «Щель Осиповой». Народ долго и гнусно хохотал. Излишне говорить, что лично я ничего «такого» в виду не имел. Думаю, что Сэй-Сенагон тоже не поняла бы, что такого «змешного нашли мои несчастные сотрудники.

Сотрудник Я.Л., идучи вечером (в 19 часов) по коридору третьего этажа электрофизического корпуса, увидел сотрудника Б.С., молча уринирующего из открытой двери своего помещения в коридор. Струя таинственно поблескивала в неверном свете мерцающих люминесцентных ламп…

Уместен вопрос: полагал С., что уринирование облагораживает уринируемый объект, и тем самым имел своей целью облагородить коридор, или, наоборот, полагал, что не облагораживает, и не хотел не облагораживать свое гнездо? Я склоняюсь ко второй гипотезе, хотя путей доказательства ее не вижу. В случае же, если мы принимаем эту гипотезу, то, распространяя ее на человеческую культуру в целом, мы можем заметить, что разные люди и субкультуры проводят границу между своим и чужим по-разному. Для среднего россиянина это — дверь в квартиру; на лестнице он и плюнет, и окурок кинет и за своей собакой результат дефекации не уберет. Для многих это — дверь в комнату; живущие в коммуналках могут это подтвердить. Для западного человека средневековья это — граница дома; на улицу из окна он выливал помои. Для современного западного человека это то ли граница участка, то ли города. А некоторые не гадят просто нигде.

Возвращаясь к сотруднику Б.С., можно спросить, что бы сказала по этому поводу Сэй-Сенагон. Но я затрудняюсь ответить на этот вопрос.

У каждого предприятия и организации была и остается какая-то своя специфика. Некоторые из тех, кому я показывал этот текст, замечали, что разнообразие историй, происходивших во Всесоюзном и Всероссийском, больше, чем происходивших в иных местах. Причина этого, как мне кажется, в том, что мы — «отраслевой НИИ». Академический НИИ имеет больше академиков и меньше слесарей, причем это уже порядком обакадемиченные слесаря, испортившиеся… На заводе меньше академиков. А вот у нас был и один академик, и десяток докторов наук и изрядное количество не сильно пропитавшихся академическим духом слесарей, и целый опытный завод на той же территории. Общество в миниатюре… и струя в коридоре — добавила бы грустно Сэй-Сенагон.

Однажды начальник Л.Л. повадился звонить по утрам своим подчиненным (они частично сидели в другом корпусе) и тем самым проверять, пришли ли они вовремя на работу. К сожалению, этот метод не дает возможности узнать, кто именно пришел (кроме того одного, кто обычно снимает трубку), ибо для изобретения причин, по которым надо позвать к телефону другого, у Л.Л. не хватало мощности процессора. Вы никогда не слышали, как работает «Клавишная вычислительная машина Рейнметалл»? Хряп, хряп, хряп, хряп, БУМ!

Так вот, подчиненный Л.А. снимал трубку, раза три алекал и раздраженно клал ее обратно. Примерно с пятого звонка (он тоже был туповат, да что уж поделаешь) он понял, в чем дело и на очередное тихое молчание произнес в трубку «ку-ку». После паузы начальник Л. Л. помертвевшим голосом произнес: «Что это вы кукукаете?» На что Л.А. с хохотом ответил, что кто-то повадился звонить по утрам и молчать в трубку, проверяя, на месте ли мы. «Ага», — ответил начальник Л., положил трубку и больше по утрам не звонил.

Любопытно, какую птицу (или, может быть, тоже кукушку) изобразила бы в такой ситуации Сэй-Сенагон? Спустя восемь веков после нее Тиё из Kara написала:

«Пока повторяла я: //«О кукушка, кукушка!» // Рассвет уже наступил». Она родилась в 1703 году в провинции Kara, была женой бедняка; овдовев и потеряв маленького сына, постриглась в монахини и посвятила себя поэзии. Умерла в 1775 году. Подумайте и скажите, что из сегодняшней культуры будет восприниматься как часть непрерывной культурной традиции хотя бы через триста лет?

Некоторые отделы ВЭИ особо славятся простотой нравов. Например, про бывший корпус ОРВ (Отдела ртутных вентилей) старики рассказывают следующую историю (ни с одним из ее участников я не знаком). Некая уборщица мыла пол традиционным методом — тряпкой без швабры. Некий сотрудник ОРВ, которому никто из дам не давал, ибо он был весьма крупен и все боялись, подкрался к ней сзади и… На что она, не оборачиваясь и не разгибаясь, движением направо-назад-вверх хлестнула его тряпкой по физиономии и добавила: «Ты думаешь, если я уборщица, мне можно ногой в… лазить?» Судя по некоторым признакам (технология мытья и др.), это происходило (если происходило вообще) в начале 60-х годов.

Старики помнят события Первого мая в Москве в… ээ… 93 году. Что, внучок? Конечно, конечно, в 1993 году. Тогда коммуняки подговорили нескольких хулиганов и те напали на милицию. В связи или не в связи с этим в одну из ночей 1–4.05.93 по моему родному ВЭИ, внучок, была выпущена ракета. Что такое ракета? Как бы тебе объяснить, внучек, длинная такая и может летать… Не смешно. Утром нашли дыру в стекле, и пол, усыпанный мельчайшими осколками; ракета была не боевая, но и не сигнальная — осветительная. Почему не возник пожар? — повезло: ракета попала в стальную стойку. А направлена она была в окно комнаты, где стояла уникальная литографическая установка, единственная в своем роде в России и одна из лучших в Европе. Информация о ней среди специалистов была; при пожаре установка была бы выведена из строя навсегда; так — лишь на пару недель. Кому из конкурентов она мешала? Кто оказался самым сообразительным? Что сказала бы Сэй-Сенагон о таких методах «вхождения в рынок»?

С годами мы делаемся пессимистами. Как это гуманно — заметила бы С. - ведь пессимисту легче умирать.

Одно время ходила легенда, что в ФИАНе пьют спирт, смешанный с жидким азотом. Надежных данных на этот счет у меня нет, но мы в ВЭИ, в частности лично я и сотрудник В.М. практиковали в жару следующий метод. Брали в буфете стакан сока, доливали его доверху (на 2 см) жидким азотом и размешивали (как правило, отверткой) до полного выкипания азота. При указанном исходном соотношении сок охлаждался до примерно 0 °C, и пить его, с мелкими комками замерзшего, было весьма приятно.

С тем же В.М. было связано еще три забавные истории. Первая — В.М. жил в Удельной, в деревянном доме с верандой. Однажды, через некоторое время после Чернобыля, он пришел на работу утром, трясясь, и произнес: «Вышел ночью на веранду, а там мя-ан-тай лежит и с-с-с-ветится!» Еле мы его отпоили чаем и объяснили, что минтай светился не от радиации, а потому, что протух. Вторая — когда в Москве гастролировал цирк ГДР, то билеты распределял профком, давали заслуженным людям, ветеранам и т. п. На лабораторию выделили один билет — ему. Он пришел с выступления, дрожа от изумления и негодования, и, заикаясь, произнес: «У них. там. ТАМ. одни веревочки!» Третья — один наш новый сотрудник Е.Г. позвонил как-то утром и сказал, что не может выехать на работу из-за дождя. В.М., интуитивно полагая, что этот новый сотрудник живет или в Удельной, или где-то за городом (многие жили по этой дороге) и там дождь еще сильнее, чем в Удельной и дорога такая, что не пройти, не имея в виду ни шутить, ни издеваться, спросил — а где ты живешь. Ответ был: «На улице Горького». Занавес.

Когда В.М. попал с язвой желудка в больницу, в числе прочего мы передали ему, кто что счел нужным — я, например, кипятильник. Когда после выхода из больницы он появился на работе и стал рассказывать о пережитом, он в частности, произнес: «Леня, я был большой человек на этаже. Ко мне ходили — у меня был кипятильник». Впрочем, это не про ВЭИ, а про советскую бесплатную медицину.

Как-то раз сотрудники В.М. и Л.А. изображали самописец. Надо было отловить момент фазового перехода в системе Ir-La (или Ir-Се?). Сделали 1 г проволочку, насытили ее с поверхности La и начали ме-е-едленно греть ее пропусканием тока. При фазовом переходе скачком меняются многие параметры (например, сопротивление и коэффициент излучения), из-за этого должна прыгать температура, а из-за этого… словом, сложна жизнь. Но выглядела она в данном конкретном случае просто — сотрудник В.М. глядел на часы и прибор и раз в десять секунд называл число, а сотрудник Л.А. записывал. «Беломор» им в зубы вставляли коллеги раз в пол-часа. Длилось это героическое уродство не 70 лет, как некоторое другое, а три часа.

Но и результат был скромнее — заметила бы С. сдержанно.

В любой организации есть вычислительная техника. В нашей лавочке тоже. Была у нас — уже в эпоху ЕС и в эпоху персоналок PC машина — страшно сказать — БЭСМ-6. Однажды на ней случился пожар. Официальная теория — крысы перегрызли кабель. Начальника машины тем не менее наказали — послали на 2 недели убирать картошку в совхоз. Вот и убирал со мной на соседней грядке картошку страшно сказать — аж начальник БЭСМ-6, злой как собака. Виновный в том, что крысы что-то перегрызли… или во время ночного дежурства, совмещая работу и отдых, сотрудники увлеклись сексом и не погасили сигарету? Или крысы увлеклись и не погасили…

Вот история для контраста. Однажды сотрудник Л.А. зашел в соседнюю лабораторию и увидел на столе сотрудника Я.Л. калькулятор НР-57, который лежал и вычислял что-то по программе (в эту модель программы могли вводиться с магнитных карт), красные цифры в окошке так и мелькали. Он в изумлении остановился. Я.Л. заметил ступор, ухмыльнулся и произнес — «Такая маленькая и такая самостоятельная, да?» Сэй-Сенагон бы не удивилась самостоятельному поведению маленького — с ладонь — калькулятора. Крыса или мышь еще меньше — сказала бы она — а ведут себя самостоятельно.

Тот же Я.Л. однажды поспорил с сотрудником В.К. на бутылку, что некое дифуравнение имеет решение. Взял бумагу, ручку… и через пол-часа оппонент понял, что может идти за бутылкой. Пошел, через некоторое время вернулся с нею и гордо сообщил, что только что выиграл спор на бутылку у сотрудника Ю.С. …

Нет. На этот раз вы не угадали. С сотрудником Ю.С. он спорил НЕ на это уравнение. Жизнь все-таки скучнее театра — прокомментировала бы С.

В. К. вообще соображал быстро. Когда в России начались новые времена, он ушел из ВЭИ и создал фирму, которая ввозила продукты из Европы. Попутно он брал деньги у друзей, бывших сослуживцев и прочих желающих под процент. Что для России странно — не украл. И что для России тех лет звучит вообще неправ доподобно — вернул после дефолта! Когда могучие банки не выполняли своих обязательств.

С другой стороны, Я.Л. был свойственен научный подход к жизни. Вот пример. В студенческие времена он побывал в стройотряде, который внес вклад в гидромелиорацию СССР — а именно, построил плотину на некой речушке. И как-то раз вечером он и его соученики, сидя у костра, задумались над проблемой: за какое время их отряд смог бы наложить эту плотину и налить соответствующее озеро. Как вы понимаете, Я.Л. решил эту задачу. Я имею в виду — теоретически, дорогая С.

Вы договорились с каким-то предприятием, что вам что-то там продадут. Надо печатать гарантийное письмо. Просим поставить и оплату гарантируем. Сколько экземпляров письма печатать? Ит из э вери сложный квестчен. Одним словом — квестчен всем квестченам квестчен. Один экземпляр — в адрес. Один экземпляр — себе. В ДЕЛО. Дальше ситуация усложняется. Суть ее в том, что на каждом письме должно быть сколько-то виз; постановка визы есть Административный Акт. Замечу, что существенной частью советской — а ныне российской — системы являлась «раздача престижа». Что вообще в обществе циркулирует, как кровь в сосудах? Нефть, электроэнергия, зерно, сталь, цемент, престиж. Большой начальник раздает престиж маленьким. Они его поддерживают, отчасти из благодарности, но больше — в надежде на дальнейшие раздачи. Форма раздачи — не зерно в вагонах, сталь в катанках и полосах, а — право на постановку виз. Или более престижное право — право на взятие экземпляра. Так вот, право на постановку визы имели многие (прямой начальник, следующий начальник, плановый отдел, финансовый отдел, бухгалтерия отдела, бухгалтерия института), а вот право брать себе копию имели не все, а хотели иметь все. Интересно, что естественный и естественно неограниченный аппетит умерялся сознанием того, что больше пяти экземпляров машинка не печатает, а требовать печатать «две закладки» ни у кого язык не поворачивался. Короче, они требовали, мы выли, что «нет экземпляров», и как-то это уравновешивалось. Так и жили. Печатали, сколько лезло в машинку, а потом шли и выли…

А потом похоронили систему, по которой некоторые воют по сей день. Интересно, когда Императора хоронили, тоже выли или нет? Сэй-Сенагон должна это знать. Надо будет спросить, когда увидимся.

Один из наших сотрудников прославился на почве родовспоможения. Дело было так. Однажды в совхозе, вечером, после поля, когда все отдыхали, явился наш старшой и сообщил, что есть интересный наряд за два отгула. Один из сотрудников, некий К., пошел со старшим. Позже стало известно, что он пошел помогать ветеринару принимать роды у коровы. А мы мирно проводили время, которое понемногу шло. Когда вечер спустился на многострадальную землю и упомянутую выше корову, К. вернулся, ни с кем на разговаривая и даже не поворачивая головы (а многие кинулись к нему с расспросами), пересек по диагонали помещение (второй этаж клуба в Чирково, зрительный зал, 30 кроватей, стол, стулья, выпивка), полез под свою кровать, достал из-под кровати бутылку водки и стакан, открыл бутылку, налил стакан, выпил, все это абсолютно молча, размеренными движениями, с остановившимся взглядом, налил второй, выпил, налил остаток, выпил, поставил бутылку и стакан под кровать, лег поверх одеяла одетый лицом вниз и отключился. Так, не шевелясь и ни на что не реагируя, он лежал — надо полагать, спал — до утра.

По-видимому, что прием родов у коровы произвел на сотрудника ВЭИ К. сильное впечатление. Обратите внимание, что ВЭИвец оказался на высоте — роды были приняты, а остальное — мелочи. Думаю, что Сэй-Сенагон с этим бы согласилась.

Однажды — как вы сейчас поймете, очень давно — к нашему директору Н. (это до В.Ф.) явилась наниматься на работу секретарша и запросила 700 рублей. «Голубушка — ответил директор, — да у меня главный инженер получает 200! «Ну и ебись со своим главным инженером», — ответила претендентка и ушла. О ВЭИ ли эта история? Или о нашей идеологии? В отличие от претендентки на должность секретарши, нельзя сказать, что эта история ушла и «след ее простыл», как принято изъясняться в фольклоре. Идеология изменилась меньше, чем кажется. Разумеется, лично с участниками этой истории я не знаком, и есть основания полагать, что это просто анекдот. В этом случае резонно спросить — почему он так живуч?

Однажды директор ВЭИ, В.К., (это после В.Ф. и еще был один по дороге, И.Б.) шел по коридору мимо комнаты отдела информации (в этой комнате работала моя М.А.) Из двери одной из комнат, выходивших в коридор, вышел сотрудник ВЭИ Я.Л.; порывом ветра одновременно ему отвернуло полу халата и захлопнуло дверь в комнату, прищемив дверью полу халата. Директор ВЭИ К., увидев это, улыбнулся и, произнеся «хорошо, что только халат», прошел мимо.

Народ бережно хранил в своей памяти в течение нескольких лет историю о том, что сам директор может шутить как простой смертный. Думаю, что Сэй-Сенагон бы пафоса этой истории не поняла. Ибо император имел жен и любовниц как простой смертный, и все, надо полагать, знали, когда с кем из них и что именно он делал. При этом Империя стояла незыблемо — не менее незыблемо, чем ВЭИ.

Еще об М.А., точнее — о нравах. М.А. очень хорошо работала. То есть, если нам (научным работникам и инженерам) было что-то нужно от отдела научной информации — шли к ней. Найти, где было что-то опубликовано, достать копию, что-то узнать и так далее. В результате к ней стояла очередь, с многими она дружила, все ее любили. А ее сотрудницы, натурально, ее ненавидели. Работать, как она — не могли или не хотели, а завидовать — хотели и могли. По некоторой случайности, важной для дальнейшего, ее стол стоял не так, как остальные десять или около того столов в ее комнате. Те стояли параллельно окнам, а ее — перпендикулярно. Почему так случилось — не знаю. Да это и не важно. А важно вот что. Когда она уволилась, случилось так, что я зашел в ее комнату через 15 минут после того, как она, холодно кивнув, покинула комнату, отдел и территорию ВЭИ. Как вы думаете, что делали ее сотрудницы? Правильно… Я тихо закрыл дверь и пошел дальше по коридору. Не часто в этой жизни меня так выворачивало наизнанку…

Они поворачивали ее стол.

Давайте десять секунд просто помолчим? Хотя Сэй-Сенагон предложила бы сосчитать до десяти и несколько раз глубоко вздохнуть.

Сотрудница К.А. обижалась на то, что замдиректора Т. перестал с ней здороваться, сталкиваясь на территории. «Я же его еще пацаном знала, когда он из женского общежития, из окон первого этажа на улицу выпрыгивал» — сокрушалась она. Зря обижаетесь — заметила бы ей С. - он вовсе не в обиде на вас, он просто перестал вас замечать…

Известно, что одной из функций системы секретности в СССР была замена названий. Конфуций назвал бы это обновлением имен. Например, на Колыме не говорили «золото». Говорили — «первый металл». Отчасти эту игру подхватил народ, ибо она давала очень важное для душевного равновесия ощущение сопричастности.

До нашего времени эта психопатия докатилась в следующих двух видах. Во-первых, читая вполне нормальные книги по химии, внезапно обнаруживаешь (аллюзия на Маяковского) фразы типа «клей такой-то состоит из продукта 123А, растворенного в веществе 456 Б» или что-то в этом роде. Во-вторых — и ради этого все сие рассказано — когда-то мы вели работы с иридием (изучали сплавы 1 г-РЗМ), так вместо «иридий» народ говорил «железо». Само по себе ведь ничего секретного, это не золото и не уран. Сталин был велик еще и этим — создал ощущение сопричастности. Контаминация замаранности и гордости.

Однажды на территории ВЭИ построили новый корпус. Скоро сказка сказывается, не скоро корпус строится. Точно определить момент окончания строительства корпуса невозможно. Потому что, когда он был уже построен, готов, сдан, и когда в нем уже работали, оставались дыры в крыше. Летом они особых — по советским меркам — проблем не создавали, но ближе к зиме… Тогда начальство объявляло «Учения ГО» (ну, гражданской обороны) и нас кидали на восстановительные работы после атомного взрыва. Понятно, как делаются «восстановительные работы», когда за спиной молча стоит начальство? Наверное, так же, как если за спиной молча стоит атомный «гриб». Но следующим летом дыры в крыше проблем не создавали, а следующей осенью — следующие учения.

Когда я пришел в 1971 году, уже был вырублен яблоневый сад, в котором загорали и ели яблоки ВЭИвские старики, когда были молодые (аллюзия с песней Никитиных), и вырыт котлован. А где-то в середине 80-х корпус был «как-бы» (здесь отсылка к молодежному сленгу начала этого века) достроен. И в этом корпусе, когда он был достроен, внезапно получила помещения наша лаборатория. Позже выяснилось, что на плане территории уже были нарисованы бетонные основания для столбов, несущих забор, отгораживающий этот корпус от остальных. Отдел полупроводников, получавший этот корпус, хотел отделиться и превратиться в новый институт. Но наш директор просек, устроил скандал и воспрепятствовал. На углу нового корпуса срочно на фоне неба установили несколькометровые буквы «ВЭИ», а один этаж выделили другим подразделениям института. Достался кусок и нам.

Паны дерутся — у холопов что-то появляется — сказала бы Сэй-Сенагон. Если бы знала фольклор будущего.

Часть V

Иностранцы, лизание корана, что такое «стимулус»

Отдельную и славную страницу в истории ВЭИ составляют контакты с иностранцами. Являлись они — по моему скромному мнению — отражением ситуации в стране, чем и были интересны. Ну, во-первых, была целая когорта, которая на этом паразитировала. Со специальным помещением, с оборудованием, с кофе и т. п. Во-вторых, система пущания — непущания: когда приходили приглашения на международные конференции, то каталось Руководство. Поездка-то требует денежек, и не малых, так зачем их выделять на подчиненных? Когда к нам стали ездить иностранцы, то в столовой всякий раз отгораживали чистый угол, иногда даже салфетки клали (был случай, когда положили крафт-бумагу) и гостей кормили. Не полными тарелками икры, конечно, но различия с нашей едой были видны простым взглядом. Принимались меры по недопущению контактов. Когда как-то сотрудник В.Ч. попробовал вступить в контакт с южнокорейцами, был большой скандал и в итоге его (не южнокорейца, а В.Ч.) лишили «допуска». Целая серия историй была связана с проведением в 1977 году у нас Всемирного электротехнического конгресса — ВЭЛК-77.

ВЭЛК-77 надолго остался в нашей памяти. Во-первых, потому, что в первый день никого на заседания не пускали. Стояли у дверей «директорского этажа» (куда выходит конференцзал) здоровенные мордовороты. Во второй день, когда выяснилось, что зал пустоват-с, нас стали загонять чуть не силком на «этот собачий ВЭЛК», как бурчали мэнээсы и сэнээсы. Дело в том, что более интересные для нас доклады были в первый день.

На выходящих во двор окнах корпуса, где проходил оный ВЭЛК, повесили белые занавесочки, дабы иностранцы не увидели наш загаженный двор. Или по соображениям секретности? Как правильно говорить — секретная куча дерьма или куча секретного дерьма? На дверях туалета прикрепили красивые граненые стеклянные ручки, которые, впрочем, сперли через день после окончания, и вообще, к приезду иностранцев заново обустроили — хоть не Россию, но — туалеты на директорском этаже. Кафель, зеркала, писсуары. До бидэ дело не дошло, а может, устроители не отдифференцировали их в каталоге импортного туалетного оборудования от унитазов, и не заказали. К туалету оказался причастен и я, вместе с м.н.с. Е.П. и завгруппой Ю.Г. мы в вечер перед открытием ВЭЛКа отдирали новые унитазы от цемента, которым их уляпали ставившие их в срочном порядке работяги. К этому можно добавить, что я вообще внес большой вклад в строительство родного ВЭИ — например, я подносил раствор плиточнику, клавшему плитку в одном из помещений столовой нового корпуса. А именно, в рыборазделочной, что, учитывая мои вкусы, очень правильно.

Да и Сэй-Сенагон согласилась бы, что плитка в рыборазделочной — это важно.

Алкогольные традиции являются частью традиций трудовых, а те — частью традиций вообще. Например, к традициям вообще, но не к трудовым, относятся так называемые «календарные обряды». Например, «весеннее наступление», которое сразу вспомнили бы Сэй-Сенагон и все многолетние читатели советских газет. К традициям трудовым, но не алкогольным относятся традиции чайные, похоронные, поездки в колхозы, слушания политинформации и др. Собственно, вся наша жизнь регулируется традицией (как видно, в частности, из этого текста). Так вот, алкогольная традиция повелевала пить в пятницу после обеда. Когда я был молодой, я этого не знал и как-то собрался, уж не помню, по какому делу, сбегать на завод. Мне мягко посоветовали не ходить в пятницу после обеда на завод, но я не послушался.

Наш завод, на нашей же территории, и среди прочих вещей там делали приборы, которые мы разрабатывали. Один из этих приборов (мощная электронная лампа) имел рост с меня, и там были некие элементы в виде длинных, больше метра, тонких (диаметром 12 мм) трубок (катоды), которые должны были быть установлены с точностью в десятки микрон. Добежал я до завода, иду по участку и вижу мастеров в белых халатах, сгрудившихся вокруг прибора и явно занимающихся юстировкой. Я на цыпочках иду мимо, и тут один из них, начальник участка, поворачивается ко мне (он уже знал меня в лицо), протягивает штангенциркуль и с большим трудом произносит: «Посмотри, что он показывает… а то я что-то не могу разобрать».

Амплитуда колебаний рук — два сантиметра, корпуса — пять, изображать на письме речь пьяного мне лень.

Однажды, переступая через порог в таком же состоянии (а за порогом лежала деревянная решеточка на двух брусочках), оный товарищ долго (секунд десять) целился ногой в решеточку, а когда прицелился, решился и ткнул ногой в пространство, попал аккурат на самый край, решеточка встала дыбом и, по-видимому, неожиданно, хлопнула его по ноге.

Как это горько и несправедливо — сказала бы Сэй-Сенагон.

В одной из лабораторий применялась схема формирования мощного импульса, в которой ограничивала длину импульса испарявшаяся проволочка, то есть попросту предохранитель. Все было хорошо, но каждый раз проволочка взрывалась со страшным грохотом. А на втором, следующем, этаже, над ними был туалет. И по мере увеличения мощности схемы было успешно достигнуто состояние, когда — как сотрудники оной лаборатории В.Ф., Я.Л., Е.П. и др. мне с гордостью говорили — к ним приходили жаловаться, что «от грохота граждане спрыгивают с унитазов».

Не знаю, имелось ли это устройство в древней Японии.

В этой же лаборатории имел место хроматограф. Это такой сложный прибор, который был им не нужен и поэтому не работал. Но в этом сложном приборе имелась печь с программным подъемом температуры. То есть в самом простом варианте нагрев с заданной скоростью до заданной температуры, выдержка определенное время и охлаждение с заданной скоростью. Итого надо задавать (минимум) четыре параметра. Уважаемые В.Ф. и Е.Г. использовали хроматограф для запекания курей. Большой объем экспериментальной работы… А друзей и, в том числе, меня — регулярно приглашали на дегустацию. Это был очень правильный поступок, сказала бы, как мне кажется, Сэй-Сенагон.

На общем фоне В.Ф. выделялся естественностью поведения. Однажды на занятии по философии (в аспирантуре) возник разговор на тему, что джинсы протираются на неприличном месте и что с этим делать. В.Ф., сидевший развалясь в кресле, раздвинул ноги на 120°, указал пальцем на свою промежность и гордо произнес «Жена! Из собственного кошелька сделала». Промежность действительно была кожаной. Полагаю, что даже В.Ф. протереть ее было бы не легко.

А однажды В.Ф. рассказал анекдот… я бы сказал, вполне репрезентативный для семантического поля его дискурса… «Женщина вбегает в бухгалтерию с листочком на зарплату и кричит, что ей недоплатили. Бухгалтер изучает листочек и спрашивает — вы в каком цехе работаете? Женщина — в минетном! Бухгалтер изучает листочек и спрашивает — а с заглотцем или без заглотца? Женщина — с заглотцем! Бухгалтер изучает листок и провозглашает — так за питание и вычли!» Полагаю, что С. не удивилась бы ситуации, но не оценила бы анекдота. Это в советской культуре способы свершения половой близости стали бэкграундом обсценной лексики и инвективной коммуникации. В древней Японии просто не поняли бы, «об что спич эбаут» (Саша Островский).

Занятия по философии у нас протекали вообще интересно. В значительной мере это была заслуга нашего философа Ю.Т. Начать с того, что он произнес нам довольно крамольную по тем временам фразу «В аристократии нет ничего плохого. Аристон — по-гречески совершенный. Беда в том, что наша аристократия — не совсем аристократия». Другой раз он заявил, что у обезьян есть свой язык и некоторые аспиранты из Африки (он преподавал в МЭИ, и там такие были) его научили. Изображать, несмотря на наши горячие просьбы, не стал. Не стал он изображать и язык пчел, хотя долго рассказывал нам, как они общаются, «вертя попочкой». Кончилась вся эта философия тем, что группа плохо сдала экзамен, а двое получили по двойке. Потом, естественно, пересдали, и Л.А. на предзащите на вопрос: «Что вы получили по философии?» ответил: «Шесть». И после паузы гордо продолжил: «В двух подходах».

У нашего философа был кот. Этот кот предпочитал следующие три вида занятий: есть, спать и играть. Как и все коты — заметила бы С. (она полагала, — и я согласен с ней — что «красиво, когда у кошки черная спина и белоснежная грудь»). Свои три занятия кот мог совершать в любом порядке. Поел, поиграл и — спать. Поспал, поел и — играть. И так далее, легко видеть — всего шесть вариантов. Но этими шестью фразами наш философ ухитрялся иллюстрировать все жизненные закономерности. Мы не были, однако вполне уверены, что «философский кот» реален. И сотрудник В.Ф. напросился в гости. Видимо, после визита в психлечебницу в сотруднику И. К. ему уже ничего не было страшно. Вернулся он вполне удовлетворенным: кот был, и он действительно чередовал эти три занятия. Как и все коты…

Усиленные занятия философией не прошли для Л.А. даром. Он как-то публично произнес, что вообще-то философия — более серьезная наука, чем он раньше думал, и надо бы заняться… народ отшатнулся, а сотрудник И.С. успокоительно произнес — ничего, ничего, это за одну-две недели обычно проходит… Л.А. гневно возразил, что он говорит серьезно, нечего ерничать и т. д. Все молча разошлись… Через неделю он случайно вспомнил разговор и с удивлением ощутил внутри себя некоторую пустоту. Желания всерьез заниматься философией не было. Оно куда-то делось.

Второе прохождение курса философии (после двойки на экзамене) его могучий организм перенес стоически, сцепив зубы. С экзамена он вынес четверку и с остановившимся взглядом молча пошел по жизни дальше. Но что-то внутри него произошло. И через несколько дней, оказавшись в Ленинке, во втором зале, где он месяц ежедневно зубрил классиков, и где по сей день висит мазня какого-то совхуда — Ленин, читающий — а вы что думали — газету «Правда» — показал картине язык. Взрослый человек… ив те времена… И, через секунду осознав, что делает и устыдившись, пошел дальше.

Занятия по философии в аспирантуре. Аспирант Г. Тосунян на занятиях присутствовал редко (это не помешало ему в Перестройку стать банкиром — заметила бы С. - а может быть, и даже помогло), и философ Ю.Т. начинал занятия с того, что нараспев произносил «А товарищ Тосунян то сунян, то не сунян, и все более опять же не сунян». Уж не знаю, имел ли он в виду сексуальную аллюзию, но мы таковой не замечали. Все-таки портимся мы с годами — заметила бы. или не заметила бы?

А однажды аспирант Г. Т. заснул. Ну и что? Не он первый, не он второй и не он тысячный, и даже не он последний… но он начал всхрапывать. И философ поглядел косо. И еще косее… И аспирант М. решил того, разрулить (как сказали бы позже), и слегка пнул Г.Т. ногой. Но попал под колено. И Г.Т., как гласит великий и могучий, «вскинулся». И хорошо вскинулся!

Философ осклабился и елейным голосом провозгласил: «Вы, извините-с, ВСХРА-А-АПЫВАЛИ». Занавес…

Сотрудник В.Ф. некогда работал на ускорителе. Ну и что, — спросила бы С., - мало ли кто где работает? Но количество установленной регистрирующей и управляющей аппаратуры было столь велико, что не было места, свободного от проводов — ну как будто змеи по всем стенам. Змеились… Провода выходили из соседней комнаты слева и ныряли в соседнюю справа, (и наоборот) и никто не знал, какой провод откуда, куда и зачем. Кроме, разумеется, своих собственных проводов, но их было так мало, что не о них речь. Когда для монтажа какой-либо схемы нужен был провод, а под руками его не было, брали кусачки и выкусывали из стены. В 95 % случаев ничего не происходило, потому что 95 % этих проводов уже шли ни от чего, и ни к чему, и были ничьи. В 5 % случаев с воплями прибегали хозяева, у которых что-то отключилось. Тогда выкусыватели говорили — ах, пардон. И немедленно восстанавливали содеянное. Главное было помнить — откуда выкусывали. Тот же В.Ф. ввел в практику два термина: выдирание деталей из неработоспособной схемы он называл «акт мародерства», из работающей — «акт вандализма».

У сотрудника В.Ф. были родственники в деревне. Поэтому его неоднократно приглашали на деревенские свадьбы. Когда он возвращался и через некоторое время выходил на работу, народ сбегался в его нору и слушал рассказ.

Деревенские свадьбы длились традиционно 4 дня. В первый день пили в доме у жениха. На определенной стадии процедура выглядела так — каждый тостующий вставал и громко провозглашал: «Кто еще не ебал невесту?» Э-э-э… Да. На второй день пили в доме у невесты. Что происходило на четвертый день, В.Ф. рассказать не мог — он ни разу не сумел — NB: при несгибаемом здоровье и отменном метаболизме! — продержаться до четвертого дня. А в третий день происходила процедура «ворования кур». Все, кто еще мог, взлезали на телегу, которая ездила от двора к двору. Хозяйки, радостно воя от ужаса, запирали ворота, самый трезвый перелезал через забор, рушился во двор, отпирал ворота, телега въезжала во двор, куры с кудахом разлетались, мужики валились с телеги в пыль, загребая перед собой руками с очевидной целью поймать куру. Процесс регулировался некоторыми нормами социалистического общежития — не полагалось ловить индюшек и гусей, не полагалось ловить больше 3…4 кур со двора. Изловленным свертывали шеи, бросали в сундук, стоявший посреди телеги и ехали к следующему двору. По возвращении на базу кур варили и ели.

Однажды из сундука извлекли собаку — со свернутой шеей.

Сэй-Сенагон, надо полагать, поморщилась бы и изрекла бы что-то насчет корейских варваров. Корейцев в Японии за людей не считали.

Когда в той же лаборатории случалась протечка, В.Ф. проделывал следующий финт. Вошедший изумленно смотрел на лужу и спрашивал — что это такое, протечка из сортира? (Все знали, что этажом выше находится туалет.) В.Ф., кряхтя, присаживался на корточки, макал палец в лужу, пробовали на вкус, и с умным видом говорил: «Похоже, что из женского». У вошедшего расширялись глаза, и он изумленно спрашивал: «А что, вкусы, эээ… различаются?». Сотрудники давились от смеха. Попался на это, естественно, и я. К этому надо добавить, что все сотрудники были вполне нормальными людьми и ни к какой «нетрадиционной медицине» типа «уринотерапии» ни малейшей склонности не имели. Да о ней тогда и не слышали. Это сейчас в магазине медицинской литературы полные стенды для уриноголиков. Впрочем, нетрадиционная медицина, как мне кажется, благотворно влияет на средний интеллект общества. Поскольку отдаляет обращение к врачам и, сами понимаете, что приближает.

Между прочим, когда случалась настоящая протечка из туалета, В.Ф. хладнокровно записывал в журнал (в котором отмечалось время прихода и ухода) «протечка с потолка, жидкость желтого цвета, по вкусу — моча».

И в этот паноптикум, в этот сумасшедший дом с лужей на полу, с нагромождением приборов, с кабелями и проводами, свисающими как змеи, с издевательскими карикатурами, наклеенными на стены, с моим приятелем В.Ф., хозяином помещения, в драном халате почти что на голое тело, доктор наук К. Н. привел девицу М.А., мою М., работавшую в тот момент в отделе научной информации, но имевшую диплом по физхимии. И начал К.Н. предлагать М.А. работать у него в отделе и заниматься этой самой физхимией. Теперь опишу вам М.А. Утонченная натура, изучала китайскую (даже не японскую!) культуру и язык, поила меня соответствующим чаем с соответствующего фарфора, давала слушать соответствующую музыку и вообще. Читательница и почитательница Рериха и Блаватской, и под ее дверью ее квартиры всегда пахло ароматическими палочками. Ну, так вот, К.Н. трендел о сияющих перспективах физхимии и немеряном вкладе его лаборатории в оную физхимию, а М.А. молча обводила взглядом помещение и медленно бледнела. К моменту, когда ее взгляд сделал полукруг и остановился, ее лицо было как лист финской бумаги плотностью 80 г и белизной 95 %. То есть такого лица я не видел ни до, ни после.

В этот момент я понял, что не зря М.А. увлекалась Востоком. В этот момент она была достойна Сэй-Сенагон. Ибо не упасть в обморок при давлении 50/0…

Прошло десять лет. Идя по улице в районе моего ВЭИ, я столкнулся с М.А. Мы остановились. Пять или шесть секунд смотрели друг на друга, и пошли дальше — каждый своей дорогой.

Я вспоминаю свою жизнь и иногда — ненавижу ее.

…а Сэй-Сенагон сказала бы — жизнь здесь ни при чем, но мужчина после такого должен делать харакири.

С. полагала, что не только харакири, но и все в жизни должно делаться совершенно. Сотрудник В.Ф. был совершенен в своей профессии. Если перед ним разворачивали большую схему, он какое-то время задумчиво мычал, а потом говорил: «Не, это работать не будет. Добавь здесь пару мелких транзисторов, а тут — сопротивленьице, килоома два». Многолетняя практика показала, что ошибок он не делал. Я полагаю, что он удовлетворял критериям, применявшимся С.

Несмотря на добродушный нрав, он был строг в оценках. Сотрудник Л.А. за много лет работы удостоился его похвалы единственный раз. Поглядев на изготовленный Л.А. 16 кВ источник питания для ЭОПа, сотрудник В.Ф. хмыкнул и произнес: «Ну, это ты превзошел». Сотрудник Л.А. много лет помнил об этой оценке и гордился ею не меньше, чем гордился бы теплыми словами, сказанными ему С.

Однажды, когда мы ехали из колхоза и были слегка «теплые», сотрудник В.В. уселся на колени сотрудницы В.А. Казалось бы, что такого? Смешная сторона ситуации была в том, что сотрудник В.В. был существенно крупнее сотрудницы В.А. Но это сторона чисто внешняя. Следующий слой ситуации в том, что никаких чувств они друг к другу не испытывали. Ну и что ж? Сказано же, что слегка «теплые». Культурологический аспект состоит в том, что для разных культур, разных цивилизаций «теплость» может означать разные степени сидения на коленях. По-видимому, Сэй-Сенагон поняла бы это рассуждение. Но ведь это еще не все. Важно, что В.В. был начальником В.А. Кто знает, как это сказывалось… Нежелание портить отношения, которое многократно портило нам всем жизнь.

Поняла бы это Сэй-Сенагон? Думаю, да, хотя времена были самурайские и в ее слое под порчей/непорчей отношений могли понимать и что-то другое.

Однажды завотделом и д-р наук К.У. явился к завотделением и д-ру наук В.П. и попросил добавить отделу одного слесаря. «Слесаря я добавить не могу, — ответил В.П., - но могу добавить 5 литров спирта в месяц». Интересно, что в те времена, чтобы загрузить рабочего на месяц, и требовалось 5 литров. Не следует делать из этого вывод, что его зарплата была 70 рублей, она была раза в три больше. Просто те детали, за которые ему приходилось (в сумме) давать 5 литров чистого, он и делал примерно месяц, то есть заказ, за который он брал 200 г., он делал около дня. Реально — разав три быстрее, но отдыхать человек тоже должен. Опять же, рабочих было меньше, чем научных сотрудников, носивших им спирт, да и когда-то ведь и пить его надо.

Однажды начальник Л.Л., он тогда был молодой, непосредственный и эмоциональный, пришел с лекции по экономике, сел верхом на стол (глаза у него горели, как у кота, хватившего валерианки) и произнес: «Оказывается, у нас есть 11 видов денег!»

Различие в культурах Японии эпохи Сэй-Сенагон и СССР 1974 года состояло, в частности, в том, что нас это удивило не сильно. Впрочем, интуитивно мы назвали бы несколько меньшую цифру. Слаба фантазия…

Иногда в корпусах натирали полы. Мастика, воющий электрополотер, сосредоточенный человек за ним… Идиллия. Почему-то натирали значительно чаще, чем, скажем, мыли туалеты или меняли сгоревшие лампочки в коридоре (помните таинственно поблескивавшую струю?). Почему? Где-то в недрах системы был человек, который был должен натирать, он и натирал. А что до остального, то — или человек такой отсутствовал, или он молча плевал на эти сгоревшие лампочки.

Поведение системы напоминало поведение курицы с отрубленной головой — головы не было, а ноги еще бежали.

История, кажется, из книги адмирала ГДР Ханса Нойкирхена «История пиратства всех времен и народов». Когда одному пиратскому главарю должны были отрубить голову, он выговорил условие, что его товарищи будут построены в шеренгу, и он после отрубания побежит, и мимо кого успеет пробежать — тех освободят. Как далеко это от нашего примера — сказала бы Сэй-Сенагон и, как всегда, оказалась бы права.

Сотрудница М.Н. называет четверг «один раз осталось встать» — длинно, поэтому выражение не стало популярным, но — оценивая саму идею — очень здорово. Интересно, высыпалась ли Сэй-Сенагон, и если «да», то было ли ей известно понятие «не выспаться»? Дежурные разговоры про невыспанность среди моих сослуживцев не только отражают невыспанность, но и служат великому делу поддержания интерфейса, служат, как говорят психологи, для «поглаживания». Но если его выкинуть, что останется? Гаечный ключ, борщ, раздевайся и ложись. Уж Сэй-Сенагон точно не останется.

Заметную часть наших, так сказать, межличностных контактов составлял юмор. Как правило, это были анекдоты про глав государств или представителей тех или иных социальных групп. Вообще в российском каморе заметную долю составляет юмор межнациональный, но мои коллеги (при мне) им не злоупотребляли. Кроме юмора в адрес общих знакомых (Брежнев, Чапаев, Советский турист в Париже и т. д.) существует камор в адрес друг друга. Иногда довольно странный.

Сотрудник ВЭИ И.С. шел по коридору, неся в руке горные лыжи, стоившие больше его годовой зарплаты. Прислонил к стене и зашел в комнату прикурить. Вышел через 30 секунд — а лыж нет. Надо было видеть выражение его лица. А лыжи стояли в метре, за поворотом стены, их туда переставил ловким движением сотрудник В. В., имевший в виду пошутить. Как бы отнесся к такой шутке принц Гэндзи? Свист, и голова идиота отлетела бы метра на три. Сэй же Сенагон терпела, бывало, и не такое. Не было тогда в Японии торжества феминизма. Да и сейчас нет…

Как сотрудник Л.А. понял, что в России началась новая жизнь? Очень просто — однажды, когда он явился в мастерские с чертежами и потянул из кармана бутыль со спиртом, слесаря поморщились и произнесли: «нам бы лучше рублями…» Позже он многократно рассказывал приятелям эту душераздирающую историю, добавляя, что примерно за двадцать лет до этого, когда он, молодой и не оперившийся вэивец, предложил слесарям расплатиться за работу деньгами, они ответили: «мы что, пить их будем?» Вот так на наших глазах идет время — резюмировала бы С.

Сотрудник Я.Л. до работы в ВЭИ учился. Ну, как и все мы. И, как и некоторые из нас, проходил производственную практику. Но то, что он делал, не довелось делать, наверное, никому из нас. Операция, которую он осуществлял, называлась в технологической документации так: «сверление в юбке отверстий для пальцев». Полагаю, что С. улыбнулась бы, услышав или прочитав это.

Сотрудник Л.А. любил пить чай. И в колхозе тоже. Делается чай просто — в стакан наливается вода, кипятильник включается в сеть, кипятильник опускается в воду. Внимание! Если до чая пили что-то другое, не забыть опустить кипятильник в воду. Иначе через несколько минут получается задача по физике.

Но куда ставить стакан? Жил Л.А. на кровати, кровать стояла у окна, стакан можно было ставить на подоконник и на батарею. Л.А. поставил стакан на окно. Поставь на батарею — сказали сотрудники — быстрее закипит! Нет, медленнее — возразил Л.А. Сотрудники загоготали. Был сделан эксперимент, который показал, что на окне стакан закипает за 10 мин. 10 сек., а на батарее за 10 мин. 30 сек. Сотрудники после этого стремительно зауважали Л.А. и физику. Зауважаете физику и вы, если решите эту задачу — заметила бы Сэй-Сенагон.

От грохота разрядника не только соскакивали с унитазов сотрудники в туалете этажом выше. Однажды в комнату забрел кот и улегся на теплое. Кота можно понять, но в данном случае теплым оказался разрядник. Сотрудники ВЭИ имени Ленина славились своим пытливым разумом — и они включили установку, не предупредив животное… Те, кто присутствовал при этом, утверждали в дальнейшем, что кот взлетел вверх примерно на метр, не изменив позы, в которой лежал. В русском языке для этого есть замечательное выражение — «его подбросило».

ВЭИвец доброжелателен и любопытен. В своей как трезвой, так и пьяной ипостаси, следовательно — как снаружи, так и внутри. Значительная часть сотрудников ВЭИ жила (в давние времена) в поселке Удельное. Ныне эти люди в большинстве своем или стали начальниками и там не живут, или ушли на пенсию, или померли. Так вот, однажды поздно вечером, зимой, сотрудник В.В. шел по Удельной домой. И услышал звук, который передать на бумаге трудно. Высуньте язык вперед за зубы на два сантиметра и скажите «э-э-э». Получится примерно то, что надо. Так вот, примерно этот звук он и услышал. Пошел на звук и увидел зад, торчащий из уличного шкафа с газовыми баллонами. Что оказалось? У некоего дяди плохо шел газ. Он вышел на улицу, открыл шкаф с баллонами и, решив, что замерз вентиль, стал оттаивать его дыханием. В процессе оттаивания он его зачем-то лизнул. Только не спрашивайте меня, зачем. Вентиль был медный, мороз был серьезный, язык мгновенно примерз. Отдирать? Дядя стоял у раскрытого железного шкафа, тыльной частью корпуса на улицу и тянул «э-э-э». Сотрудник В.В. просмеялся, сходил за чайником с горячей водой, оттаял язык, владелец поставил бутыль, которую они тут же и распили.

Сэй-Сенагон все это бы не поняла, в Японии таких морозов не бывает.

Раз многие жили в Удельной, то ездили, натюрлихь, электричкой со станции Новая. Стоит как-то раз в тамбуре сотрудник В.В., курит и ждет отправления. А по перрону несется, высунув язык, гражданин. И успевает! Влетает гражданин в тамбур, дверь закрывается, гражданин со звуком «Уфф…» прислоняется к двери, дверь открывается, граждане плавно вываливается на перрон, дверь закрывается, поезд трогается.

«Уфф» — сказала бы… да, Сэй-Сенагон. Или это междомедие тогда не употреблялось?

А сотрудник С.К. наблюдал следующую сцену в метро. Он находился в вагоне, а некий гражданин, желая успеть попасть в вагон — двери уже пошли закрываться — сунул голову в вагон. И двери закрылись на шее. Голова, торчащая в вагон, задумчиво произнесла «Ну, все. Отъездился». После этих слов двери открылись, товарищ шагнул в вагон и не без удовольствия произнес: «Не, еще поездием».

Всякому русскоязычному человеку известно слово «стимул», а советскому человеку слово «стимулирование». Особо любопытные могут слазить в словарь и посмотреть, что «стимулус» — это палка с острым концом, которой древние римляне погоняли животных. Сотрудник А.Ш. сообщил мне, что в некотором древнем (дореволюционном) словаре содержится и другое объяснение.

Стимулус — палка с острым концом, вставляемая в задний проход древнеримскому рабу, поставленному в согнутое положение для прополки. При этом раб не может разогнуться из-за боли и должен полоть, пока не вынут. Знание этого смысла, возможно, сократило пребывание сотрудника А.Ш. в партии. Ибо, слыша на партсобраниях слово «стимулирование», он каждый раз вспоминал и был вынужден прилагать немалые усилия, дабы не захихикать. И при первой возможности покинул. Интересно, какие методы стимулирования применялись в древней Японии?

Что в ВЭИ хорошо — это разнообразие тематики, и формальной, и фактической. Трудно найти вопрос, по которому в ВЭИ нет специалиста, как правило, готового проконсультировать, посоветовать, помочь. Работу это сильно облегчает. Например, моя дружба с сотрудниками библиотеки, делающая работу для меня много более приятной, началась с того, что я носил им ацетон для смывания лака с ногтей.

Как гласит народная мудрость — «время шло, шло и вышло», или, обращаясь к тривиальному — «сколько веревочке не виться…» Сейчас мы узнаем, скоро ли ее конец. Мой бывший начальник Л.Л. много лет не работал. Что же здесь странного? Да ничего. Коллектив понемногу разбегался… помещение, однако, оставалось. Оборудование стояло, слой пыли медленно (ибо в помещении был кондиционер) становился толще. Наконец, Л.Л. решил уходить, да не куда-нибудь, а на наш же завод (ОЭМЗ ВЭИ) заниматься маркетингом. Тут вспоминается уже не ВЭИвская, а МИЭМовская сцена — «кафедру научного коммунизма» переименовали в «кафедру менеджмента и экологии».

Насчет Л.Л. и маркетинга ничего утешительного сказать не могу. То есть полагаю, что какой маркетинг, такие и результаты, натюрлихь. Но что характерно, что хотя приказ о переходе был датирован 15.10.93, но месяц спустя Л.Л. все еще сидел в своем кресле и забавлялся с РС-шкой. Ходят слухи, что следующий начальник, то есть В.П., сказал Л. — «сиди, сколько хочешь». Поневоле вспомнишь о временах Сэй-Сенагон. А если говорить серьезно — вот такие истории и увеличивают ряды тоскующих о Сталине.

Плохо ребенку, которого отлучают от груди. В отличие от Сэй-Сенагон Л.Л. понял это только в почтенном возрасте. Когда он был уволен, он (как указано выше) продолжал сидеть на своем месте, в надлежащее число он подошел к своей бывшей сотруднице В.А. и спросил, получила ли она спирт… Но В.А. не дала. Одно дело — останавливать на скаку коня и входить в горящие избы, в это поверить можно, но не дать спирта бывшему начальнику? Заметим, что Л. - русский, а А. - хоть и ассимилированная, но еврейка, и эта сцена опровергает тезис о спаивании русского народа жидами. И еще заметим, что Л. - не подумайте чего дурного — вовсе не был алкоголиком. Он вообще почти не пил. Просто спирт — это возможность делать, что надо, для ДДСа (см. выше) и главное — знак престижа.

Мои друзья и коллеги В.Ф. и Е.П. работали на некоторой установке, потреблявшей для охлаждения, естественно, воду. Время от времени вода переставала идти, они вызывали водопроводчиков, те спускались в подвал, где находились трубы, по которым подавалась вода, и, вышедши оттуда, сообщали, что трубы замерзли, их надо отогревать паяльной лампой, это серьезная работа и им «надо». И Ф. и П. наливали 200 г. На некоторый, например, пятый раз, Ф. и П. усомнились (тем более, что дело было не зимой), спустились в подвал и обнаружили аккуратно закрытый кран.

Полагаю, что эту логическую задачу Сэй-Сенагон осилила бы.

Представьте себе, что вам что-то потребовалось. Как вы будете действовать? Еду вы возьмете в холодильнике, магазине, столовой, лесу, любимую женщину — у телефона (договорившись о встрече), дорогого начальника — но его брать не надо, сам возьмет. Все остальное, кроме начальника и зарплаты, которые приходят сами (но вторая — реже), на работе надо брать. Для бранья существует метод. Он состоит в том, что пишется некая бумага (точнее, заполняется бланк), именуемая «требованием». В N экземплярах. Потом на них собирается М подписей. Самое важное, что N < М (см. выше о подписывании писем). Потом идется на склад и получается. Заметим, что на установку, стоящую миллион, надо собрать меньше подписей, чем на изоленту, стоящую рубль. Понятно — даже Сэй-Сенагон — почему: изоленту можно, как говорила сотрудница О. (та, с которой было ночное обсуждение аудиотехники), «скоммуниздить». Так вот, в «требовании» была графа — зачем надо то, что выписывается. Установка или изолента. Сотрудник НИИ «Ис ток» (Фрязино), руководитель моего диплома и соавтор в ряде статей, А.К., научил меня волшебной формулировке, которую я применял потом много лет. Если когда-либо будет поставлен памятник советской науке, я предложу высечь на оном фаллическом символе из полированного мрамора 30 м высотой и 1 м на 1 м в сечении эту фразу: «Для запланированной работы».

А однажды меня заперли в туалете. И нечего смеяться. Дело было так. Одна из наших комнат выходила в коридор; в тот же коридор выходила некая комната (такие помещения принято называть «предбанник»), а уже в нее — туалет (два туалета) и еще две комнаты, принадлежавшие заводу. Ну, так вот, вечером под Новый год сотрудники завода заперли свои комнаты, выходящие в «предбанник», заперли выход из «предбанника» в коридор и молча ушли домой. И надо же так случиться, что в этот момент я был — думаю, что Сэй-Сенагон догадалась бы, а вы? — в туалете (в одном из туалетов). Выхожу, подхожу к двери, ведущей из предбанника в коридор — а она заперта. Между прочим, вечер предновогоднего дня, впереди то ли два, то ли три нерабочих дня… и я уже представил себе, как я встречаю Новый год, свернувшись калачиком на халате, положенном на пол у этой двери. Мысль о том, что двери в комнаты тонкие, что я могу их вышибить одним ударом, что там стоит телефон, можно позвонить дежурному по институту, он возьмет ключ в охране или приведет (принесет…) дежурного слесаря — эта мысль пришла мне в голову позже. Я вообще соображаю медленно. А пока что я взялся за ручку двери, два раза дернул и… у замка сломался ригель (язычок).

В первый рабочий день нового года к нам в комнату зашла сотрудница завода и спросила, кто у нас уходил последним. «Я», — ответил я. «А не заметили ли вы чего-нибудь странного с нашей дверью?..» «Нет», — ответил я. Сотрудница потопталась полминуты и молча ушла… Действительно, что здесь странного? Что ригель у замка по прочности еле дотягивает до хорошего картона?

Во всякой замкнутой системе (замкнутой не в смысле законов Ньютона, а в некотором ином, культурном смысле) вырабатывается специфическая лексика, сленг. Почему так получается, не знаю, это вопрос социальной психологии. Так вот в моем ВЭИ была своя лексика. Немного, но была. Во-первых, удлинитель (пластинку с несколькими розетками и шнуром) называли «крыса». Когда я удивился и вопросил, объяснили — с хвостом, кусается и имеет привычку исчезать. Во-вторых, специальное помещение для приема иностранных делегаций — «греческий зал». Возникло это словосочетание «по мотивам» известной миниатюры Жванецкого и позже оно вошло в лексикон настолько прочно, что я видел печатное объявление на стене: «Заседание бюро ОФТПЭ АН РФ — 2 этаж «Греческий зал». Вокруг этого заведения паразитировала на «представительском» кофе группа лиц, являя собой — совершенно естественно — страну в миниатюре. Они ограждали народ (сотрудников) от тлетворного влияния Запада (возможности нормально контактировать) и «с этого» жили, вознаграждаемые — теоретически — системой, а практически — еще и самостоятельно. Замечу, что за рубежом этого никто, кроме А. Янова, не понимал. Последний в книге «Русская идея и 2000-й год» указал как на сам факт, так и на то, что лучшая стратегия в отношении СССР — это налаживание контактов со средним классом или тем, что им станет.

Много интересных выражений услышал я от наших слесарей. Большинство из них, естественно, не были специфически вэивскими, и это можно установить по словарям. Но многие выражения по понятным причинам не вошли в словари, и трудно установить, являются ли они общенародной собственностью или распространены локально. Например, однажды при мне про кого-то прозвучало «а он как кот скучает». Я немедленно спросил, что имеется в виду. После некоторой задержки — спрошенный понимал, что именно мне непонятно — прозвучал ответ «Ну что делает кот, когда скучает — лижет яйца».

Полагаю, что С. сочла бы возможным улыбнуться. Естественно, прикрывшись веером.

Или вот, например, другое «ВЭИвское слово» — хотя, быть может, и не только ВЭИвское, но я его слышал только у нас. Кур, которых народ покупал в буфете, называли «синенькие». Первый раз я не понял, ибо этим словом принято называть баклажаны. У нас же так называли кур, причем за то же, за что так называют баклажаны — за цвет. Особенно щемяще выглядели их голенькие ножки, исходящие из худенького тельца, уходящие вверх и исчезающие в мускулистом кулаке ВЭИвца; из кулака же (сверху) трогательно торчали поджатые коготки. У меня это зрелище всегда вызывало мысли о бренности, о краткости земного пути и т. п.

Думаю, что у Сэй-Сенагон это вызвало бы такие же чувства. Если, конечно, она сумела бы понять, что это — куры.

Другой пример ВЭИвской лексики — впрочем, не уверен, что исключительно ВЭИвской, это использование слова «гавкнулся» в качестве эвфемизма слов сломался, вышел из строя и т п. При этом «г» произносится глухо, как в украинском, немецком или иврите. Возможно, что это просто украинское слово. Вряд ли Сэй-Сенагон это знала…

Вот еще два примера изобретательности ВЭИвцев. Сотрудник Л.А. как-то вздумал бороться со статическим электричеством. У них в помещении были фильтры для очистки воздуха и линолиум на полу. Самое оно. Человек подходил к оборудованию, а оно его шарах — искра пробивала несколько сантиметров. Народ наловчился, подходя к чему-либо, доставать из кармана монетку и разряжаться через нее. Больно-то было не от тока, а от плотности тока. Но монетка не всякий раз находится. Л.А. сделал кольцо на палец, которое имело контакт с пальцем, сопротивление в 2 Мом и контакт для прикосновения к оборудованию. Работало прекрасно. Правда, можно было просто носить кольцо с острым выступом для облегчения пробоя, но так было интереснее. Он даже оформил это как рацпредложение и после трех часов писания бумаг и сбора пяти подписей получил 30 рублей — почти треть его тогдашней месячной зарплаты.

А я как-то был разнаряжен на строительство столовой в новом корпусе. Попал в помощь к плиточнику и сидел в комнате с надписью на двери «рыборазделочная». Рыбу в ней пока не разделывали, а должны были укладывать плитки на пол, предварительно покрытый цементным раствором. Пока же плиточника, плиток и раствора не было, а был я, тупо сидящий на корточках у стены. Вошел А.Е., которого я видел первый раз в жизни, и сел на корточки рядом со мной. Посидел минут десять, потом посмотрел на кусок водопроводной трубы, стоящей перед нами, и произнеся «эта труба мне пригодится для вакуумной установки, через десять минут приду», схватил трубу и исчез.

Мне кажется, что подобная предприимчивость и адаптабельность произвела бы впечатление даже на Сэй-Сенагон.

Тогда я не знал, что это мой будущий начальник, человек во многих отношениях интересный. Член апелляционной комиссии в одном из московских вузов, последний барьер между вузом и теми, кого Государство не хотело видеть в его стенах — в первую очередь евреями. Две пикантные подробности. Первая — о себе он сообщал, что он — председатель этой комиссии. Вторая — в вузе эту группу называли «зондеркоманда» — называли свои же! Человек, который не мог не рассказывать мне об этом — поделиться с кем-то хотелось, а меня он считал своим («евреем, но не сионистом»). Человек, который про председателя приемной комиссии в том же вузе сказал мне — «он не пропустил ни одной новой модели «Жигулей» — просто сказать, что он берет взятки, А.Е. не мог, а поделиться хотелось. Тем более, что он считал себя, надо полагать, несправедливо обиженным — он делал за того самую грязную работу, а «Жигулей» менял тот. Человек с глубоко спрятанным в подсознании садизмом — мух он давил, с расстановочкой произнося «не… живи…» Мы еще встретимся с ним — немного ниже.

Еще случай лексической неурядицы. В ВЭИ разрабатывались электронные приборы длиной от 0,5 до 1,5 метров и соответствующего веса; назывались они «вентили». Смысл — они должны были по замыслу разработчиков открывать и закрывать поток электрической энергии, «заливающей светом наши города». Насчет того, что они открывали и закрывали — открывали они в основном финансирование, а закрылось оно со временем само. А есть еще полупроводниковые вентили, попросту — диоды. Самый большой — размером с ладонь. Как-то раз надо было поехать на другое предприятие и получить там то ли пять, то ли десять вентилей. Должен был поехать сотрудник Б.Ш. Зная, что вентили эти по метру длиной и за сто кг веса, заказал он в гараже машину. То есть грузовик. И поехал. А оказались те, другие, полупроводниковые. И не с ладонь, а раза в два еще меньше…

Выше упоминалось, как один сотрудник провалил ногой доску в коровнике и ударивший оттуда фонтан попал в рожу другому сотруднику. Бывает… Но сотрудники ВЭИ проваливались неоднократно, и зачастую гораздо глубже, чем по колено. Например, в колхозе, в процессе работы с коровами, произошло минимум два случая. С. провалился в то, что у нас назвали «отстойник». Уж не знаю, зачем там «это» отстаивалось, но знаю, что этого там было много. До бюста товарищ нырнул. Ну, вынули, отмыли, проветрили, спрыснули это дело… Другой случай был с сотрудниками А. и У., когда они работали помощниками пастуха. Погнались за непослушной телкой, и А. провалился; как ни странно — А., который был раза в два легче У. Причем то, во что он провалился, оказалось обладающим тиксотропными свойствами, как болото. И А. начало засасывать… Он вылезал около получаса. А уж как он потом мылся… Интересно, Сэй-Сенагон тоже была такая чистоплотная?

Проблема материального поощрения всегда стояла в истории человечества остро. Например, соратники японских властей получали рис. Сколько-то коку риса. «Коку» — единица веса. В наше время проблема материального поощрения приобрела идеальный, я бы сказал, духовный, характер. Между прочим, по-видимому, так же, как и в Японии — и понятно почему. Как и там, материальное поощрение носило единственно-централизованный характер и потому приобретало сакральный смысл. Кстати, как и квартирная проблема в советской стране. Как и проблема любви к партии. Отношение со всем, что есть Единственное и Неповторимое, начинает рано или поздно носить этот самый характер.

Поэтому страсти по премии носили в этой стране и в моем ВЭИ совершенно непропорциональный сумме характер. Страсти кипели. Люди обсуждали и переживали. Начальство переживало и обсуждало. А в результате все мы рожали мышь. Размером максимум в 50 или 100 рублей (в ценах 70…80-х годов).

Впрочем, был случай, когда сотрудник С.К. швырнул 50 руб. в лицо своему и моему начальнику Л.Л., поскольку разговор перед их вручением показался ему излишне длинным для этой суммы. Начальник положил сумму к себе в личный сейф, и она лежала там некоторое время… Какое — мне установить не удалось.

Мы проводим на работе — как любили говорить некоторые — треть жизни. А кое-кто добавлял — половину времени, которое мы не спим. То есть бодрствуем. Но бодрствовали ли мы на работе? Кое-кто на это спросит — бодрствовали ли мы вообще? — и тем вопросом перебросит мостик — как сказала бы Сэй-Сенагон — между ВЭИ и философией.

Так или иначе, но определенное сближение работы и дома имело место. Домой несли украденное на работе. В ином, философском, смысле на работу несли украденное из дома — силы и душевные силы, украденные от семьи. На работе, например, чинили сломанное дома, дома думали о работе. Например, я однажды придумал конструкцию катода во время полового акта, и не случайно — я вполне сознательно использовал мысли на постороннюю тему для достижения синхронности. Вот как интересно переплетаются разные стороны жизни. Отчасти же домашний характер придавала работе администрация предприятия, организовывая «заказы», «распродажи», а позже — открывая ларьки, магазинчики и т. д. Все это никоим образом не было ВЭИвской спецификой — все это было везде. На работе обсуждались (некоторыми сотрудниками — часами) домашние дела. Однажды сотрудник Л.А. обнаружил, что дамы на работе кипятят бельишко…

Одна из любимых моими сотрудниками тем для утреннего обсуждения — автомобили. Практика ремонта. Практика вождения. Сравнение марок и моделей. Тупость и злобность ментов. И так далее… Ежеутреннее обсуждение длилось обычно от четверти до половины часа и, насколько я помню, иногда протекало весьма эмоционально. Одной из любимых и напряженных тем была нелегкая судьба шаровой опоры.

Одна наша сотрудница, упоминавшаяся уже Н.К., через пару месяцев после свадьбы на вопрос «как живете?», ответила «несу ему вечером ужин на сковороде и думаю — сейчас на голову поставлю». Вот к чему приводит, когда дому уделяют слишком большое внимание. Вместо того, чтобы сосредоточиться на дворцовой жизни — заметила бы Сэй-Сенагон.

Много, много историй связано с пребыванием сотрудников ВЭИ в колхозе и т. п. Понятно — люди попадали из «мира ВЭИ» в более натуральный мир — мир зерна, молока, навоза, водки… А вот однажды, сотрудники ВЭИ В.Л. и Л.З. попали на одну из загородных дач Берии. Когда наш автобус ехал в пионерлагерь «Чайка», то минут пятнадцать мы видели слева могучий двухметровый забор. Однажды В.Л. и Л.З. взяли и в выходной день перелезли через забор. Вернувшись, они рассказали, что за забором был роскошный лес, в десяти метрах от забора шла асфальтированная дорога, которая шла по периметру. Далее они обнаружили загон с оленями (или косулями) и небольшую пещерку с источником и стоящими около него бокальчиками. Но через пятнадцать минут их встретили двое. Обернувшись, они увидели других двоих. Пришлось проследовать. У них спросили паспортные данные, разрешили курить и попросили подождать несколько минут. Через оные несколько минут им сообщили, что данные их проверены, и, поскольку все правда, они могут быть свободны, ибо воскресенье и начальства нет, а то бы они так просто не отделались. А вообще через этот забор лазить не надо. До выхода их проводили.

Во времена Сэй-Сенагон за попытку перелезть через забор резиденции начальника ведомства охраны дворца виновному молча оттяпывали голову на месте, даже не издавая при этом сладострастного звука. И слуги, брезгливо морща носы, убирали падаль… Так что пафоса сцены Сэй-Сенагон бы не поняла.

Эвфемизм — слово, которым при коммуникации заменяют другое, «неприличное». Например, говорят «на хрена нам надо» вместо понятно чего, или «списали в расход» вместо «убили». Речь в тоталитарных государствах содержит много эвфемизмов — следствие суперрегламентации. Живая речь становится «новоязом», все это описано много раз (хотя бы в «1984»). В ВЭИвской жизни мне встретился обратный случай — антиэвфемизм. Замена приличного слова неприличным, чтобы под приличным предлогом позволить себе произнести — ведь как хочется — неприличное слово.

Наши дамы, сообщая, что они купили или видели в столовой, говорили не «сосиски», а «сссисиськи». Попробуйте так — первые «ссс» тянутся 1,5…2 сек, потом мгновенно выпаливается остальное. Придется потренироваться, но результат окупится — вы правильно произнесете антиэвфемизм и ощутите ВЭИвский дух.

Вообще склейки матерных и обычных слов — не новость для языка. Например, вэивское словечко «перекосоеб» (вместо перекос), или общеязыковое «смехуечки», имеющее свой эвфемизм — «смефуечки». А сотрудник С.К. говорил «полупердончик» (короткая верхняя одежда) и «свежеповато» (свежо — о погоде). Забавно, что эти игры в слова отрефлектированы культурой в виде анекдота — «Как правильно говорить — статосрат или сратостат? — Дирижопель!»

Интересно, есть ли антиэвфемизмы в японском? Просто эвфемизмов там хватало. Скажем «нефритовый стебель». А если принц Гэндзи трахнул очередную юную служаночку — так Сэй-Сенагон смотрела на цветущую сливу, тонко улыбалась, и писала: «Киноварь обагрила циновки». Если, конечно, факт имел место…

Эвфемизмы и антиэвфемизмы — бесценный материал для изучения людей, общества, государства. И безумно интересный. Эту фразу я произношу не реже раза в неделю; мы умрем, не решив и сотой доли интересных задач. Сэй-Сенагон сказала бы — «и это очень жаль». Я с ней в этом согласен — как почти и во всем.

Вот еще четыре выражения сотрудника С.К. «Новьё, муха не сидела» (произносится быстро, с проглалыванием «а» в «муха») и «свободен, как муха в полете». Для глубоких психологов — эти выражения имели у С.К. место до того, как появился А.Е. и начал давить мух, приговаривая «не живи». Так что материала для диссертации «Всесоюзный электротехнический институт как памятник культурного взаимодействия: влияние устного творчества на садизм» здесь не откопать. Вот третье его выражение: «Сказать «хуево» — значит похвалиться». Возникает аллюзия с Саймаком «Город» и некоторыми другими литературными произведениями («ступенчатые жанры»). Далее: «мудышкины слезы». Официально заявляю — никаких ассоциций. Смысл — примерно как «кот наплакал» — нечто грустное, но маленькое.

Сотрудник Л.А. провел несколько счастливейших лет своей жизни в кладовке-курилке — подсобке. Стояли там два форвакуумных насоса ВН-2, выбрасывавших масло, натюрлихь, сюда, а не на улицу — ну не долбить же стену! — и в этом же помещении была и курилка. И стоял его стол, на котором он написал пять или десять статей, и половину диссертации. Он работал и был счастлив. А насосы не мешали — они гремели, но не разговаривали. В той же кладовке была и раковина, которую до его поселения в кладовку сотрудники использовали как писсуар (не что подобное художественно воспел Войнович, на то он и певец совка). Выпил, покурил, использовал раковину и пошел работать дальше. Гармония, аш назг.

Эксперимент показал, что пребывание в течение нескольких лет в одной клетушке с форвакуумными насосами и их выхлопом нисколько не вредит здоровью — Л.А. именно в эти годы успешно занимался спелеологией.

Тут даже просматривается некая тонкая связь — заметила бы С. Темнота, грохот насосов — как подземных водопадов, вечная ночь, желтая лампа над столом или — на каске, семьдесят метров камня над головой, стальные тросики лестниц, ровные строчки не решающихся уравнений… молодость.

Почитание начальства есть непременное свойство советского человека. Дело доходит до смешного. Сотрудник Л.А. на полном серьезе утверждал, что начальник должен быть дураком и мерзавцем. Когда его спрашивали, а не лучше ли, чтобы он был умным и нормальным человеком, он отвечал, что начальник — это классовый враг, а к умному и нормальному человеку трудно относиться, как к классовому врагу.

Впрочем, бывали и не столь извращенные. Например, над сотрудником X. подшучивали, всунув голову в комнату и быстренько сказав: «X! С. вызывает!». (С. - это был его, X., начальник). Сотрудник X. вскакивал и бежал. Начальник С. изумленно пялился на него из-за стола. Неет… не вызывал… Однажды — шутка ведь приедается — шутник во фразе «С. вызывает» вместо фамилии начальника произнес фамилию самого X., и X. отреагировал на слово «вызывает» и рысью дунул по коридору. Но на полпути опомнился и притормозил. А, может, услышал, как за спиной давились, выли от смеха сотрудники?

А во времена Сэй-Сенагон за такие шуточки — да, именно мечом. Говорят, мастера могли от макушки до промежности — сразу напополам.

Жизнь «внесла коррективы» во многое, и в ситуацию с пропусками — тоже. Ушли в прошлое собачьи морды, но появились калькуляторы. И сотрудник В.Ф. ходил на работу, предъявляя иногда вместо пропуска — калькулятор, выполненный в виде «книжечки», причем того же цвета, что и наши пропуска. Когда ему лениво говорили «откройте» — он тут же открывал. Ну, уж тут его хватали за бока? — нет, не хватали. Да они просто в его пропуск даже и не глядели. Движения, точнее начала движения открывания «книжечки» им было достаточно.

Сэй-Сенагон сказала бы — нам тоже достаточно одного мимолетного движения брови императора, чтобы понять, общества кого из нас он сегодня желает.

Сотрудник И.К., как уже описывалось выше, применял жидкий азот к мышам. Следует отметить, что ему был вообще свойственен криогенный уклон. Например, он вымораживал двух дам, с коими сидел в комнате. Дождавшись вечером, когда они уйдут с работы, он открывал все, что можно открыть, и уходил сам. Вообще-то охрана не разрешала оставлять окна открытыми на ночь, но охранники тоже люди, и им ночью надо что? — нет, вы не угадали — им надо спать.

К утру в комнате было немногим больше, чем за бортом, сотрудницы сидели в польтах, был включен комнатный нагреватель, ну, а зубы стучали. Но сотруднику И.К. этого показалось мало, и он применил следующую методику. Когда в течение дня сотрудницы выходили из комнаты (а из вымороженной комнаты они выходили чаще), сотрудник рысью кидался к окну и быстренько его открывал. Сотрудница Е.Г., просекшая это, выходила, через десять секунд заглядывала обратно и заставала сотрудника И.К., летящего на крыльях любви к окну. И.К. тормозил и злобно возвращался на место. Е.Г. шла, куда и шла — в туалет. По непонятной причине второй раз И.К. к окну не бегал.

Вот видите — сказала бы Сэй-Сенагон — и у вашего сотрудника И.К. есть обучаемость. Но добавила бы, что прерванный акт вреден.

Вообще-то с И.К. требовалась осторожность в общении. Как-то раз роли поменялись — сотрудник Я.У. решил проветрить помещение, предложил И.К. выйти, но И. сказал, что выходить не будет. Тогда я проветрю так — сказал Я.У., открыл окно и пошел к двери, чтобы выйти. Что бы ему выйти спокойно — так нет, проходя мимо И.К., который, набычившись, сидел на своем рабочем месте, Я.У. легонько шлепнул И.К. куском провода, который держал в руке.

…И.К. с диким и непонятным криком несся за Я.У. по коридору, и единственное, чего я не понимаю — как Я. У. сумел от него удрать. Ибо Я. У. был рыхл и жирен, а И. К., хоть и массивен, но мускулист и крепок. Но сумел. С. бы по этому поводу, наверное, заметила, что осторожность в общении — вообще в жизни вещь не вредная, а, убегая от сумасшедшего, можно и рекорд поставить.

В столовой И.К. успевал съесть обед, пока стоял в очереди в кассу. Предъявлял кассирше пустые тарелки, говорил, что в них лежало, и платил. Интересные люди работали в ВЭИ — заметила бы С.

Или вот. Сотрудник В.Ф. шел на работу, опаздывая. Ну что ж, бывает. А с ним шла сотрудница Е.Г. Сотрудник В.Ф. нажал на кнопку, пропуск вывалился из ячейки и упал на транспортер, который доставил его к вахтеру. Вахтер взял пропуск, но положил его в коробочку для опоздавших, а сотруднику В.Ф. протянул стандартную бумажку, на коей В.Ф. должен был написать причины опоздания, начальство должно было написать, как оно его наказало, и по сдаче этой бумажки В.Ф. должны были выдать пропуск. Но все это в теории, а на практике он сказал «ну и не надо», повернулся и пошел лезть через забор. Он и пролез, но пропуск-то все равно был уже в коробке. И В.Ф. испортили некое количество нервов. А сотрудница Е.Г. (изумительно пекшая пироги и угощавшая ими часто — В.Ф. и реже — меня) нажимать на кнопку не стала. А просто молча прошла.

Сэй-Сенагон сказала бы, что женщины, как правило, сообразительнее мужчин. И пироги пекут изумительные.

Однажды сотрудник К.У., доктор физ. — мат. наук, молодой, нахальный и рыжий (его за глаза называли «рыжий доктор», впрочем, это не носило характера неуважения), был направлен в колхоз, наверное, на картофелеуборочные работы. Когда должен был прийти автобус со сменой, к месту его будущего прихода стягивались те, кто свое отсидел и жаждал обратно (так как все привезенное выпил, на все привезенные купил ее же, и опять же выпил). Когда дверь автобуса открылась, К.У., оглядев с лесенки волнующуюся толпу сотрудников ВЭИ, провозгласил: «захочешь кинуть камнем в собаку — попадешь в кандидата». И он был прав.

В ВЭИ есть телефонная станция. У ее сотрудников маленькие оклады. Они поступают так — отключают все телефоны. Логично: сейчас все побегут на подстанцию, и будут платить. Но не все так просто, друзья. В ВЭИ есть две группы телефонов — начинающиеся с 361 — они включены через автоматический коммутатор (выход в город «через девятку») и с 273 — это прямые городские; их немного, около двух десятков, и стоят они у директора, замов, в отделе снабжения и т. д. Так вот, те, что 361 — включили, а те, что 273 — как ни странно, нет. Дело в том, что телефоны 361 нужны всем АО и ТОО, сидящим на территории ВЭИ (в телефонном справочнике их сейчас 44 штуки, а по правде — около ста), и они-таки и заплатили, а директору и прочим начальникам телефоны не нужны. Так что если президент РФ захочет позвонить директору ВЭИ, то — увы. Да и директору до председателя правительства, как до Сэй-Сенагон… Разве что зайти в любую из этих ста лавочек, которые платят ему и его приближенным за аренду, и позвонить. Хоть Президенту, хоть Сэй-Сенагон.

До сих пор мы говорили об Истории. Но любая История кончается сегодняшним днем. И вот он наступил. Точнее, он подкрался незаметно, и в итоге мы увидели себя в нем. Позвольте начать резко, с анекдота. Сидят директор ВЭИ В.К. и его зам по кадрам М. Директор: «Зарплату не платим — ходят на работу, отопление отключили — ходят на работу. Правительство пошло нам навстречу: подняло стоимость проезда вдвое — все равно ездят и ходят. Что делать?» Зам. по кадрам: «Есть предложение — сделать вход на территорию платным».

Впервые я услышал это — именно как анекдот, никто не пытался выдать это за реальную историю — именно у нас. Позже два раза мне его рассказывали совершенно не причастные к ВЭИ люди. Просто он пошел — ну, не говорить же «по рукам»?

Еще один анекдот, возможно, придуманный в ВЭИ. Приходит домой директор В.К. и говорит жене — зря говорят, что молодежь грубая! Наговаривают на нее! Жена — а что произошло? Он — перехожу я улицу на красный, тормозит мерседес, высовывается молодой человек и говорит — «Для вас, Козлов, построили подземный переход!» Он даже мою фамилию знает!

Отопление отключено по простой причине — институт не платит за него. Поэтому соответствующие заслонки опломбированы, а пломбы снимать без присутствия представителя не положено. Директор в итоге распорядился: «Вскрыть». Но выяснилось, что нет тех слесарей, которые бы знали, где эти заслонки, — слесаря уволились. Начальники отделов (ОГМ, ОГЭ и т. д.) ходят по подвалам с фонарями и ищут заслонки.

Сэй-Сенагон бы сказала на это, что проблема обогрева и у них, в Японии, достаточно сложна. Вот они и используют «хибати» — печки с углями, ставящиеся на пол поближе к ногам…

Важным аспектом нашей жизни является туалет. Поэтому он неоднократно упоминается. Интересно, что столовая, которая, так сказать, находится на другом конце, как говорят биологи, питательной цепи, здесь упоминается реже — видимо потому, что она играла меньшую роль в нашей жизни. Когда нам стало совсем нечего делать, мы начали непрерывно водить генералов и рассказывать, как много мы можем сделать для укрепления обороноспособности и их кошельков. Собственно, мы водили их и раньше, но, так как что-то делали и кроме этого, то генералы были не так заметны. Ну а теперь начальник А.Ш. распорядился туалет помыть, дверь заколотить и открывать только при приезде генералов. Как и все начальники, он полагал, что сотрудники проявят свою дисциплинированность аж на физиологическом уровне — перестав это самое. Нет, они не перестали. Через час доски были аккуратно отодраны. Тем более, что и прибиты они были — я почему-то это знаю — очень слабо.

Даль веков отделяет нас от Сэй-Сенагон. И не узнать, был ли при дворе отдельный туалет для Императора, отдельные туалеты для послов, отдельные туалетики для фрейлин.

…в конце 1000 года императрица Садако умерла, Сэй-Сенагон, которая состояла в ее свите, пришлось выйти замуж за провинциального чиновника и уехать куда-то в глушь. У нее родилась дочь Кома, будущая поэтесса. Потом Сэй-Сенагон рассталась с мужем. Где она ютилась в старости?..

Один путник увидел жалкую хижину, откуда высунулась изможденная старуха и крикнула: «Почем идет связка старых костей?»

Овощная база Малино, ранний вечер, рабочий день окончен, «экипаж отдыхает» (как говорил мой майор). Отдых выглядит так — часть играет в карты, часть распивает, а часть сидит на окнах и с неослабленным интересом созерцает поле. По полю, находящемуся вне территории базы, идут двое с двумя большими сумками. Идут они по глинистой тропе, в сумках несут спиртной напиток. Это то, что в живой русской речи называется «гонцы». Они идут из магазина, они идут к нам! Торжественность момента, понятная даже Сэй-Сенагон. Проходят они в среднем за раз четыре шага. Либо нога цепляется за глину, либо нога цепляется за другую свою ногу, либо нога цепляется за ногу товарища. Шмяк. Шмяк. Второй «шмяк» — это упал второй, либо, споткнувшись о первого (если он шел вторым), либо в процессе поворота, дабы посмотреть, что случилось с другом. Потом оба встают и продолжают движение. Раз, два, три, четыре, шмяк, шмяк. Раз, два, три, четыре, шмяк, шмяк.

А еще двое ни водку не пьют, ни в карты не играют, ни с окон процедуру доставки не созерцают. Один из них — я. Читаю, не помню что, созерцаю все сразу и пишу. А еще один развлекается экзотически. Он поймал нечто большое и жужжащее — какого-то жука, ходит с этим и подносит это по очереди к носу присутствующим. Присутствующие все находятся в той стадии опьянения, когда жужжащий пятисантиметровый объект около носа замечается только через минуту. Зато реакция оказывается гипертрофированной — клиент взвизгивает, вздрагивает, вскидывается, испускает струю матерной лексики, но за раздражающим фактором кинутся не может — ибо находится на той стадии опьянения, когда вскинуться можно, а сделать три шага уже нет. Вот так и отдыхаем…

Реальность слагается измножества компонент. Или — как сказала бы Сэй-Сенагон — мир един, и то, что вы, мой друг, называете компонентами — лишь разные взгляды. И, может быть, добавила бы — взгляды затуманенного сознания. В том смысле, что незатуманенное дзэнско-синтоистское сознание видит мир в единстве…

Частью советского мира, который был, есть и пребудет уж точно, что вовеки, являются научно-исследовательские институты, которые были двух подвидов: академические и отраслевые. Героем нашего повествования был достойнейший представитель второго подвида. Вот его могучие корпуса, вот его необъятная территория, вот его сокровенные подвалы, вот его интереснейшие люди — вот они перед тобой, читатель, на этих страницах, в строчках, написанных желчью, ядом и кровью и вдохновленных осознанием напрасно (на 95 %-ном доверительном уровне) прожитой жизни. Что же до институтов академических, то о них напишет кто-нибудь другой, хотя различия между подвидами обычно невелики.

Существует иное, неформальное деление. Моя подруга М.Г. (не сотрудница ВЭИ) полагает, что все НИИ бывают двух типов. В НИИ первого типа мужчин больше, чем женщин, имеется горнолыжная секция, устраиваются вечера бардов, система заказов функционирует плохо, и начальство не любит, когда у сотрудниц появляются маленькие дети. В НИИ второго типа больше женщин и заказов, нет горнолыжной секции, не устраивают вечера и спокойно относятся к возникновению детей. Моя подруга М.Г. работала в НИИ второго типа, в комнате с тремя женщинами, и вот так совпало, что эти три были на сносях. Как-то моя подруга посреди разговора со мной остановилась, сделала паузу, тяжело вздохнула и произнесла не к месту: «Понимаешь, они даже о тряпках не говорят… только о моче». Это, быть может, излишне лапидарное, но зато концентрированное описание НИИ второго типа.

Но у нас горнолыжная секция была.

Есть люди, о которых можно рассказывать часами. А о некоторых — увы… Определяется это, конечно, и наличием собственно информации и желанием ее донести до людей. У кого-то жизнь «малособытийная», о ком-то мы мало знаем, о ком-то знаем, но брезгуем. Что мы знаем, например, о жизни Сэй-Сенагон? Ведь, по существу, немногое… Так и о жизни моего начальника А.Е., хотя, похоже, по другим причинам. Однажды, вернувшись из какого-то начальственного кабинета весьма злым, он сел за стол, помолчал, а потом изрек: «Сидит где-то в глубинах аппарата маленький человечек и дрочит вопрос. И вопрос стоит». По-видимому, фраза «вопрос стоит» несколько раз произносилась в разговоре и запала моему начальнику в душу. Другой случай, впрочем, имеющий с этим нечто общее. Вернулся мой начальник, видимо, от главбуха, которая не сделала что-то такое, чего он хотел. Чего-то там не подписала. Остановился посреди комнаты и злобно, цедя сквозь зубы, с растяжечкой произнес: «Та-а-кой лес-бос!..»

Интересная форма — сказал бы Фрейд — для сублимации раздражения. Инкриминировать человеку сексуальную ориентацию… Надо полагать, Сэй-Сенагон этого бы не поняла.

Вообще с сексом у моего начальника А.Е. было не совсем в порядке. Когда наши сотрудницы входили в комнату (осенью и зимой), он кидался к ним с воплем: «Разрешите вас ошкурить», — и снимал с них пальто. Полагаю, что технический смысл слова «ошкурить» вам известен, а стало быть, легкий садизм шутки понятен. Вот такая форма ухаживания при полной невозможности чего-либо (он же начальник), но, по-видимому, наличии каких-то подавленных желаний. А вообще, душа начальника — потемки. Я не Сэй-Сенагон и не читаю я в сердцах, увы. Однажды А.Е. привел на работу дочь. Первое, что она сделала, войдя в комнату, — сообщила присутствующим, что занимается с тремя педагогами. Покрыто мраком неизвестности, чем она занималась и что делала в этой жизни дальше; лишь однажды А.Е. сообщил нам, что она выходит замуж, за иностранца, араба, откуда-то с Ближнего Востока. Было ли это правдой? Кто знает… Дым отечества рассеивается. Рассеивается дым комплексов, маний и фобий, мы возвращаемся на грешную землю. Землю, на которой твердо стоим резиновыми сапогами, хоть они и скользят по капустному листу.

Малино, обрезка сгнившей части на сгнивших капустных кочанах. Обрезанные кочаны укладываются в контейнеры, за процессом обрезки наблюдает дама из местных, контейнер подвозит карщик на, естественно, каре. Очередной раз, подвозя, он задевает каром за что-то и это что-то падает. Начинается ругань. Местная дама и местный карщик, от фразы к фразе накал растет и количество мата тоже. В итоге дама оказывается красноречивее, и карщик, злобно пхнув ногой педаль, отъезжает. Но через десять метров его осеняет. Он рвет рычаги, кар с визгом разворачивается на склизких капустных листах, ошметки летят во все стороны на десять метров, карщик привстает на сиденье и торжествующе орет на всю базу: «Ты такая дура, что у тебя даже пизды нету!»

Полагаю, что блеск этой фразы был бы оценен Сэй-Сенагон.

Полагаю, что и через тысячу лет, и через половину Земли можно протянуть ниточку понимания.

Полагаю, что этим мы и занимались с тобой, мой несчастный читатель.

До свидания и, если можешь, прости.

ЛИКБЕЗ

101 Ключевая идея. Физика

Джим Брейтот

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данная книга предназначена для тех, кто не обладает специальными знаниями по физике, но тем не менее хочет ознакомиться с ее ключевыми понятиями. Последние идеи этой области, такие, как антивещество, кварки и сверхпроводимость, видимо, составят основу инженерной и технологической мысли будущего. Прочно утвердившиеся понятия, разработанные в течение нескольких веков, продолжают служить основными принципами различных естественных наук; без них также немыслимы современные средства коммуникации, компьютерные технологии, инженерное искусство. Многие задачи, стоящие перед человечеством в наступившем столетии, будут решены с применением уже известных законов к новым открытиям в области материальных наук. Например, более дешевые и эффективные солнечные батареи могут генерировать дешевую электроэнергию, которая могла бы значительно повысить уровень жизни в развивающихся странах. Физика всегда шла в авангарде научной мысли, и ключевые открытия ученых, такие, как рентгеновское излучение и транзисторы, оказывались полезными для всех.

Знание законов физики позволяет неспециалистам оценить влияние новых технологий и осознать значение новых научных открытий. Эта книга предлагает краткие сведения по ключевым идеям физики в доступной для всех форме. Ключевые идеи охватывают как новейшие передовые представления, так и основные понятия, знание которых необходимо для тех, кто хочет познакомиться с физикой; при этом описания понятны и не требуют глубоких математических познаний.

АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

Вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Некоторые вещества находятся в состоянии, которое трудно отнести к какому-то одному из вышеперечисленных.

Твердое тело имеет строго определенную форму и поверхность. Атомы и молекулы твердого вещества, имеющие межмолекулярные и межатомные связи, сохраняют свое положение относительно друг друга. Атомы совершают небольшие колебания относительно положений равновесия; при повышении температуры повышается и их энергия. При нагревании твердое тело начинает плавиться. Энергия, необходимая для плавления твердого тела, тратится на преодоление связей между атомами, удерживающих их в фиксированном положении относительно друг друга.

Жидкость имеет поверхность, может течь и принимает форму сосуда, в которую налита. Молекулы жидкости двигаются хаотично, не теряя контакта друг с другом. Межстиц. Таким образом, доля частиц с достаточной кинетической энергией повышается по мере повышения температуры. Следовательно, при повышении температуры реактивов повышается скорость химической реакции.

Количество энергии, необходимое для активационного процесса, подобно энергетическому барьеру, не пропускающему частицы с недостаточной энергией. Для большого количества частиц при температуре Т их средняя кинетическая энергия равна kТ, где k — постоянная Больцмана. Количество частиц с достаточной кинетической энергией, способных преодолеть энергетический барьер Е, зависит от отношения E/kТ. С повышением температуры это отношение уменьшается (другими словами, энергетический барьер понижается), и, следовательно, больше частиц могут «преодолеть» его. Еще один пример активационного процесса — испарение. Молекулы расходуют некоторое количество энергии на преодоление сил притяжения других молекул, чтобы покинуть поверхность твердого тела или жидкости. Поэтому скорость испарения повышается при повышении температуры вещества.

См. также статьи «Идеальные газы», «Температура».

АНТИВЕЩЕСТВО

Вещество состоит из частиц, а антивещество — из античастиц. Для каждого известного типа частиц существует соответствующий тип античастиц. Античастица имеет массу покоя, равную массе покоя соответствующей частицы. Ее заряд равен по величине и противоположен по знаку заряду частицы. Первой открытой античастицей был позитрон — античастица электрона.

Античастицы и соответствующие им частицы могут быть созданы двумя способами:

• фотон высокоэнергетического электромагнитного излучения в результате создания частицы и соответствующей ей античастицы прекращает свое существование, его энергия преобразуется в материю. Таким образом, происходит реакция: высокоэнергетический фотон —> электрон + позитрон;

• две частицы сталкиваются друг с другом со скоростью, приближающейся к скорости света, и создают частицу вместе с соответствующей античастицей.

Часть энергии столкновения при этом преобразуется в материю. Например, может происходить такая реакция: протон + протон —> протон + протон + протон + антипротон.

Чтобы высокоэнергетический фотон мог образовать частицу и античастицу, его энергия hf должна быть больше или равна общей энергии покоя частицы и античастицы (которая определяется формулой 2m₀С², где m₀ — масса покоя частицы). При столкновении друг с другом частица и соответствующая ей античастица аннигилируют^[2], образуя в результате два фотона.

Галактики состоят из вещества, а не из антивещества. Астрономы предполагают, что Вселенная возникла около 12 миллиардов лет назад в результате Большого Взрыва и что энергия Большого Взрыва образовала частицы и античастицы. Возможно, что после охлаждения Вселенной частиц в ней стало больше, чем античастиц, поэтому все последние могли быть аннигилированы частицами, в результате чего образовывались фотоны. Причиной такой асимметричности мог послужить распад высокоэнергетической античастицы определенного типа, поскольку вероятность распада соответствующей ей частицы мала.

См. также статьи «Большой Взрыв», «Взаимодействия частиц», «Фотон».

АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

Атомную энергию получают в результате деления урана-235. В высокотемпературных ядерных реакторах тепловыделяющие элементы (твэлы) из обогащенного урана-238 содержат около 2–3 % урана-235. При каждой реакции распада ядро урана-235 расщепляется на два осколка, испуская 2–3 нейтрона с кинетической энергией порядка МэВ. Разлетающиеся осколки имеют кинетическую энергию порядка 100 МэВ и больше, перенося ее к соседним атомам. Нейтроны деления не могут продолжить реакцию деления, если их не замедлить.

Тепловыделяющие элементы сконструированы так, что быстрые нейтроны покидают элемент и входят в окружающее его вещество — замедлитель. В результате упругих столкновений с ядрами замедлителя нейтроны деления теряют кинетическую энергию до тех пор, пока она не становится равной средней кинетической энергии ядер замедлителя. Нейтроны движутся в замедлителе хаотично, и те из них, которые попадают обратно в твэлы, продолжают реакцию деления, если их кинетическая энергия достаточна для этого. Таким образом, в активной зоне реактора реакция продолжается с постоянной скоростью, поддерживаемой поглотителями (замедлителями, графитовыми стержнями) излишних нейтронов. Только один из нескольких нейтронов, образовавшихся при делении ядра, продолжает реакцию.

Внутри герметичной стальной камеры, по которой протекает жидкость-теплоноситель, удаляющая избыток тепла из замедлителя, находится активная зона. Горячий теплоноситель, проходя через теплообменник, образует пар, который приводит в движение турбины, вырабатывающие электрический ток. Нейтроны, покидающие пределы активной зоны, поглощаются либо стенками стальной камеры, либо толстыми бетонными стенами, окружающими реактор. После отработки в атомном реакторе тепловыделяющие элементы очень радиоактивны, так как содержат много осколков с нейтронами и являются источником β-излучения. Кроме того, ядра урана-238 также поглощают нейтроны и становятся нестабильными, образуя цепь изотопов, в числе которых находится шгутоний-239, источник γ- и β-излучения. Отработанные твэлы около года охлаждают в бассейнах выдержки, а затем перерабатывают, получая плутоний и неиспользованный уран.

См. также статьи «Деление ядер», «Радиоактивность».

АТОМЫ И МОЛЕКУЛЫ

Атом — мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. Элемент — вещество, которое невозможно разложить на составляющие. Если атом состоит из положительно заряженного ядра, окруженного отрицательно заряженными электронами, то атомное ядро — из протонов, которые имеют одинаковый электрический заряд, и нейтронов, не имеющих заряда. Масса протона приблизительно равна массе нейтрона, а масса электрона значительно меньше массы протона или нейтрона.

Электроны в атомах располагаются в оболочках, окружающих ядро. Энергия электрона, находящегося в оболочке, постоянна. Нулевая энергия электрона в атоме соответствует энергии электрона вне атома, поэтому в атоме энергия электрона отрицательна. Чем дальше расположена оболочка, тем выше энергия электрона в оболочке. Каждая оболочка может содержать определенное максимальное количество электронов. В нормальном, невозбужденном, состоянии электроны обладают наименьшей энергией. Причем чем ближе к ядру расположены электроны, тем ниже их энергия. Атомы могут объединяться в молекулы с помощью межатомных связей, образующихся при взаимодействии их внешних электронов. Каждый тип атома условно обозначают как ^A_ZХ, где X — химический символ элемента, Z — количество протонов, соответствующих атомному числу, а А — массовое число, соответствующее числу протонов и нейтронов, вместе взятых.

Изотопы — атомы одного и того же элемента, но с разным количеством нейтронов в ядре. Например, у водорода может быть три изотопа: ¹₁Н состоящий из одного протона и одного электрона; ²₁H, состоящий из одного протона и одного нейтрона в ядре и одного электрона; а также ³₁H, в ядре которого находятся два нейтрона. Изотопы элемента обладают различными физическими свойствами, потому что из-за разного числа нейтронов каждый тип атома имеет разную массу. Поскольку все они представляют один и тот же элемент, т. е. имеют одинаковое число протонов и электронов, они обладают одинаковыми химическими свойствами.

См. также статьи «Типы межатомных связей», «Энергетические уровни атомов».

БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ

Согласно теории Большого Взрыва, наша Вселенная образовалась из одной точки в результате мощного взрыва, во время которого возникли пространство, время и материя. Предполагается, что это событие произошло около 12 миллиардов лет назад. По мере расширения Вселенной образовались галактики, до сих пор удаляющиеся друг от друга. Известно, что дальние галактики удаляются друг от друга со скоростью, приблизительно равной скорости света.

Теория Большого Взрыва берет свое начало в открытии, сделанном в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом. Он обнаружил, что скорость удаления галактик пропорциональна расстоянию до них. Это отношение, известное как закон Хаббла, записывается следующим образом: v = Hd, где v — скорость удаления, d — расстояние до галактик, а H — постоянный коэффициент (постоянная Хаббла).

Исходя из закона Хаббла можно сделать вывод, что Вселенная расширяется, однако теорию Большого Взрыва не признавали до тех пор, пока в 1965 году ученые Арно Пенсиас и Роберт Уилсон, проверяющие систему обнаружения радиосигналов со спутников, не открыли космическое фоновое микроволновое излучение. Оказалось, что последнее в микроволновом диапазоне электромагнитного спектра поступает со всех сторон космического пространства. Ученые пришли к мнению, что это излучение распространяется по Вселенной с того времени, как вещество после Большого Взрыва остыло и стало радиопрозрачным.

До открытия, сделанного Пенсиасом и Уилсоном, многие астрономы поддерживали теорию стационарной Вселенной, согласно которой ее расширение происходит вследствие образования нового вещества между расходящимися в результате этого галактиками. От стационарной модели пришлось отказаться, так как она, в отличие от теории Большого Взрыва, не объясняет наличия фонового микроволнового излучения, распространяющегося по всем направлениям. Вышеуказанная теория также объясняет, почему водорода во Вселенной в три раза больше, чем гелия.

См. также статьи «Закон Хаббла», «Электромагнитные волны».

ВЕКТОРЫ

• Векторной величиной называется любая физическая величина, имеющая наряду с числовым значением и направление. Перемещение, скорость, ускорение, сила, импульс, напряженность поля — все это векторные величины.

• Скалярной величиной называется физическая величина, не имеющая направления. В качестве примеров можно привести расстояние, массу, энергию и мощность.

Векторную величину можно представить в виде направленного отрезка, длина которого пропорциональна числовому значению (модулю) величины, а направление совпадает с направлением величины. Вектор величины F, направленный под углом θ к некоей прямой линии, имеет две составляющие: F∙cos θ параллельно линии и F∙sin θ перпендикулярно линии. Если указанная линия является осью х системы координат, то F_x = F∙cos θ и F_y = F∙sin θ. Вектор можно разложить на составляющие i и j, направленные вдоль оси х и оси y соответственно, причем F = (F∙cos θ)∙i + (F∙sin θ)∙j.

Величину вектора F и его направление можно вычислить исходя из его перпендикулярных компонентов F_x и F_y по формуле

F = (F_x² + F_y²)^1/2 и tg θ = F_y/F_x, где θ — угол между вектором и осью х.

Сложение векторов

Правило параллелограмма для сложения векторов — точный геометрический метод нахождения результирующего вектора двух заданных векторов. Два вектора изображаются так, чтобы они образовывали две смежные стороны параллелограмма. Результирующим вектором будет его диагональ, направленная от начала первого вектора к концу второго. Два вектора прикладываются друг к другу так, чтобы конец первого был в той же точке, что и начало второго, поэтому сумма векторов — вектор, направленный из начала первого в конец второго.

Правило косинусов для сложения двух векторов А и В предлагает следующую формулу для определения величины R результирующего вектора:

R² = А² + В² + 2АВ∙cos θ, где θ — угол между двумя векторами.

См. также статьи «Равновесие сил», «Сила и движение».

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ

В природе существуют четыре основных типа сил — это гравитационные, электромагнитные, сильного ядерного и слабого ядерного взаимодействий. Эти силы действуют в результате обмена порциями энергии, которые называются квантами. Диаграммы (так называемые диаграммы Фейнмана), которые применяют для демонстрации природы этих взаимодействий, впервые составил Ричард Фейнман.

• К электромагнитным относятся электростатические и магнитные силы. Переносчиками электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами служат не имеющие массы кванты — виртуальные фотоны, так как они прекратили бы взаимодействие, если бы для их обнаружения применили детектор.

• Сильное ядерное взаимодействие удерживает вместе нейтроны и протоны в ядре. Протоны и нейтроны состоят из трех фундаментальных частиц — кварков, которые, в свою очередь, удерживаются вместе благодаря обмену квантами, называемыми глюонами. Глюоны в протонах или нейтронах могут образовывать кварк-антикварковую пару с такими свойствами, что антикварк и другой кварк образуют составную частицу, называемую пионом, переходящую к другому протону или нейтрону. Такой обмен пионами представляет собой механизм сильного взаимодействия.

• Слабые ядерные силы заставляют протон превращаться в нейтрон в ядре с избытком протонов, или нейтрон превращается в протон в ядре с избытком нейтронов. В ходе этого процесса возникает недолговечная частица бозон (W).

При β^--распаде нейтрон превращается в протон и испускает W^--бозон, который распадается на β^--частицу (электрон) и антинейтрино. При β⁺-распаде протон превращается в нейтрон и испускает W^-- бозон, распадающийся на позитрон и нейтрино.

См. также статьи «Кварки», «Радиоактивность 2», «Фотон».

ВОЛНОВОЕ ДВИЖЕНИЕ 1 — ПРИРОДА ВОЛН

Электромагнитные, звуковые, сейсмические и другие типы волн обладают как характерными (типовыми), так и общими свойствами.

Механическими называются волны

Механическими называются волны, распространяющиеся в веществе благодаря колебаниям его частиц. Всем типам волн, за исключением электромагнитных, для распространения необходима среда; следовательно, все они — механические.

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны — это однофазные колебания напряженности электрического и магнитного полей, распространяющиеся в вакууме или среде. Для их распространения совсем не обязательна среда: последняя не является необходимым условием для совершения колебаний напряженности полей. Волна распространяется благодаря создаваемым в данной точке колебаниям, вызывающим колебания в соседних точках, и т. д.

Поперечны

• Поперечные — это волны с колебаниями, перпендикулярными направлению, в котором они распространяются, например электромагнитные, волны колеблющейся струны и вторичные сейсмические.

Продольные

• Продольные — это волны с колебаниями, параллельными направлению их распространения, например звуковые и первичные сейсмические.

Измерение волн. Амплитуда— это степень интенсивности волны, т. е. максимальное расстояние, которое колеблющаяся частица преодолевает от центра равновесия. Чем больше амплитуда звуковой волны, тем громче звук; чем больше амплитуда волны на водной поверхности, тем выше высота волны.

• Длиной волны называется расстояние от одного ее гребня до другого, частотой — количество гребней, проходящих через данную точку в секунду, т. е. количество колебаний в секунду. Единицей частоты служит герц (Гц), равный одному колебанию в секунду.

Скорость распространения волны равна произведению ее частоты на длину.

См. также статьи «Децибелы», «Поляризация».

ВОЛНОВОЕ ДВИЖЕНИЕ 2 — БЕГУЩИЕ И СТОЯЧИЕ ВОЛНЫ

Бегущими называются волны

Бегущими называются волны, которые распространяются в пространстве или среде. У механических волн частицы вдоль направления распространения волны перемешаются на максимальное расстояние от точки равновесия при прохождении через нее гребня или впадины волны. Частицы, разделенные целым числом длины волны, колеблются в одной фазе друг с другом.

Стоячие волны

Стоячие волны образуются в результате наложения двух или более бегущих волн, которые распространяются навстречу друг другу и имеют одинаковые частоты и амплитуды. Амплитуда результирующей волны изменяется в зависимости от положения точки. Точки, в которых амплитуда минимальна, называются узлами, а в которых амплитуда максимальна — пучностями. Узлы образуются, так как бегущие волны в данной точке различаются на полфазы и здесь же компенсируют друг друга. Расстояние между смежными узлами всегда равно половине длины волны.

• Стоячие волны могут образоваться на колеблющейся струне с узлом на каждом конце. При таком колебании длина струны измеряется целым числом половин длины волны. Если длина колеблющейся струны равна одной половине длины волны, то такая волна называется основной.

• Стоячие волны образуются в столбе воздуха внутри трубы органа, резонирующего и издающего звук. Струя воздуха, проходящая сквозь щель, заставляет воздушный столб вибрировать и распространяет звуковые волны вдоль трубы. Внутри ее некоторые из этих звуковых волн отражаются в конце столба и идут навстречу друг другу, образуя чередующиеся узлы и пучности вдоль всего столба.

См. также статьи «Волновое движение 1», «Интерференция».

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ 1 — СИЛА ТЯЖЕСТИ

Гравитационное поле — это окружающая тело область пространства, в которой на другие тела действует сила тяготения, обусловленная массой данного тела. Гравитационное поле имеет линии, по которым тела точечной массы могут двигаться в свободном состоянии.

Силой гравитационного поля g, или силой тяжести, в определенной его точке называется сила, действующая на единицу массы тела в этой точке. Единицей силы гравитационного поля служит ньютон на килограмм (Н∙кг^-1). Сила F, действующая на тело точечной массы m в данной точке гравитационного поля, равна mg, следовательно, это вес тела массой m.

Согласно всемирному закону тяготения Ньютона, сила притяжения F двух тел с массой m₁ и m₂ прямо пропорциональна произведению их масс m₁ x m₂ и обратно пропорциональна расстоянию r между двумя центрами масс. Отсюда F = Gm₁ х m₂/r², где G — коэффициент пропорциональности, известный как гравитационная постоянная. Значение G было тщательно измерено и составляет приблизительно 6,67 х 10^-11 Нм²∙кг^-2.

Следовательно, сила притяжения, действующая на небольшое тело массой m вблизи большой сферической планеты массой М, F = GMm/r², где r — расстояние от m до центра М. Таким образом, сила тяжести g — F/m = GM/r² на расстоянии r до центра планеты. У поверхности планеты действует сила тяжести g_s = GM/R², где R — радиус планеты. Сила тяжести (сила гравитационного поля) у поверхности Земли различна на разных широтах и варьируется от 9,81 Н∙кг^-1 на полюсах до 9,78 Н∙кг^-1 на экваторе. Это происходит вследствие вращательного движения Земли и оттого, что экваториальный радиус немного больше полярного.

См. также статьи «Сила и движение», «Траектория брошенного тела».

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ 2 — ПАРАБОЛИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ

Чтобы ракета покинула Землю и смогла долететь до Луны или других планет, она должна развить скорость около 11 км/с. Минимальная скорость, необходимая для преодоления телом силы притяжения другого, более массивного тела, называется параболической. Относительно планет ее еще называют второй космической скоростью, или скоростью ухода. Если двигатели ракеты недостаточно мощные, то она не сможет развить эту скорость и останется на околопланетной орбите или упадет на планету.

Чтобы ракета массой m покинула планету массой М первой, нужна энергия, равная GMm/R, где R — радиус планеты. Ракета должна покинуть гравитационное притяжение планеты благодаря своей кинетической энергии, которая после выработки топлива равна GMm/R. Скорость ухода v_yxдолжна быть такой, чтобы минимум кинетической энергии 1/2 mv²_yx также равнялся GMm/R.

Таким образом, скорость ухода от поверхности планеты равна 2GM/R, или 2g_sR, поскольку g_s, сила тяжести у поверхности планеты, определяется по формуле GM/R². У поверхности Земли g = 9,80 Н/кг, а R = 6370 км (приблизительно). Отсюда скорость ухода равна (2 х 9,80 х 6370 х 1000) = 11 200 м/с. У поверхности Луны g = 1,62 Н/кг и R = 1740 км, отсюда скорость ухода равна 2380 м/с. Так как параболическая скорость ухода от поверхности Луны значительно меньше, чем та же скорость у поверхности Земли, астронавты с корабля «Аполлон» могли стартовать с Луны с помощью значительно меньших модулей, чем ракета-носитель «Сатурн», которая стартовала с Земли.

У Земли есть атмосфера, у Луны нет. Молекулы газа в атмосфере Земли двигаются со скоростью, меньшей скорости ухода (11,2 км/с), и поэтому они не могут преодолеть силу земного притяжения. Молекулы газа у поверхности Луны имели бы тот же диапазон скоростей, что и молекулы газа у поверхности Земли, так как диапазон температур там приблизительно тот же, что и на Земле. Но они легко покинули бы Луну, так как скорость ухода от поверхности там значительно меньше.

См. также статьи «Гравитационное поле 1», «Энергия и мощность».

ДАВЛЕНИЕ

Давлением называется величина, численно равная силе, направленной перпендикулярно поверхности и действующей на единицу площади. Единицей давления служит паскаль (Па), который равен одному ньютону на квадратный метр (1 Н/м²). Давление — это сила, действующая по нормали к поверхности на ее площадь.

• В покоящейся жидкости на определенной глубине давление направлено во все стороны и одинаково во всех точках, расположенных на ней. С глубиной давление увеличивается в соответствии с формулой

Р = hpg,

где h — расстояние от поверхности (глубина), р — плотность жидкости.

• В покоящемся газе давление на стенки сосуда вызвано быстрым движением бесчисленных молекул, ударяющихся о стенки и отскакивающих от них. Чем выше температура газа в герметичном сосуде, тем больше давление, так как молекулы газа движутся быстрее и ударяют о стенки сосуда более часто и интенсивно. Законы поведения идеального газа можно объяснить с помощью кинетической теории газов. В движущихся жидкостях и газах давление на поверхность, расположенную перпендикулярно направлению течения, выше давления на поверхность, расположенную параллельно течению потока. Давление на поверхность, параллельную течению, называется статическим, так как равно тому давлению, которое оказывала бы на эту точку покоящаяся жидкость. Давление на поверхность, перпендикулярную течению, называется полным. Разность между полным и статическим давлениями составляет динамическое давление.

Атмосферное давление день ото дня различается в зависимости от погодных условий. В среднем на уровне моря оно равно 101 кПа и называется стандартным. С увеличением высоты давление понижается, и в горах, на больших высотах, людям становится трудно дышать. Манометры — приборы, измеряющие давление, — обычно настраивают так, чтобы они измеряли разность давлений газа или жидкости и атмосферного давления.

См. также статьи «Жидкости 1 и 2», «Идеальные газы».

ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ

Спутником называется любое тело, совершающее орбитальное движение вокруг более крупного тела. Планеты — это спутники Солнца. Луна — спутник Земли. Искусственные спутники на околоземных орбитах используются для поддержания радиосвязи.

• Периодом обращения спутника, зависящим от высоты, называется время, за которое он совершает полный оборот.

• Геостационарным называется спутник, движущийся по экваториальной орбите на такой высоте и с такой скоростью, что все время остается над одной и той же точкой земной поверхности, т. е. его период обращения равен 24 часам.

Спутник, обращающийся вокруг Земли, удерживается на эллипсообразной орбите под действием силы тяжести. Для кругового движения скорость спутника всегда перпендикулярна действующей на него силе притяжения и вычисляется исходя из того, что сила гравитационного притяжения GMm/r² равна центростремительной силе mv²/r, где М — масса Земли, m — масса спутника, r — радиус орбиты, v — скорость спутника. Отсюда v² = GM/r, откуда получаем скорость спутника. Период обращения по круговой орбите Т = 2πr/v, значит

T² = 4π²r²/v² = 4π²r²/(GM/r) = 4π²r²/GM

Эта формула согласуется с третьим законом Кеплера, согласно которому для планет Т² пропорционально r³. При значении Т, равном 24 часам, получаем r = 42 300 км, что соответствует 35 900 км над Землей. Таким образом, высота геостационарной орбиты должна равняться 35 900 км, так как радиус Земли равен 6400 км. Говорят, что геостационарный спутник находится на синхронной орбите.

Он остается над одной и той же точкой экватора, так как движется со скоростью, равной скорости вращения Земли. Геостационарные спутники используются для связи, поскольку передатчики и приемники сигналов не надо подстраивать под движение спутника, они всегда настроены на одну точку.

См. также статьи «Гравитационное поле 1», «Круговое движение».

ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР

Деление атомных ядер — процесс распада атомного ядра на две равные части. Уран-235 и плутоний-239 — единственные изотопы, деление которых сопровождается выделением нейтронов. Уран-235 — единственный, встречающийся в природе элемент с самопроизвольно делящимися изотопами.

Большое атомное ядро можно сравнить с вибрирующей каплей жидкости. Если в такое ядро на большой скорости попадает нейтрон, то оно делится на два осколка, которые отталкиваются друг от друга в результате действия электростатических сил. Два осколка, в свою очередь, испускают нейтроны с большой энергией, которые сталкивается с другими ядрами, вызывая их деление. Если в результате деления образуется более одного быстрого нейтрона, начинается цепная реакция. В ядерном реакторе создается управляемая цепная реакция, при которой деление происходит в точном соотношении; один испускаемый нейтрон на одно ядро. «Лишние» нейтроны поглощаются ядрами в графитовых стержнях или иных замедлителях, либо они покидают реактор. Энергия, выделяемая на килограмм радиоактивного вещества, в миллионы раз больше количества энергии, выделяемой при сгорании килограмма нефти. В природе встречаются изотопы уран-235 и уран-238, причем на долю первого приходится менее 1 %, а на долю второго — около 99 %.

• В высокотемпературных ядерных реакторах тепловыделяющие элементы (твэлы) из обогащенного урана содержат около 2–3 % урана-235. Нейтроны деления имеют слишком быструю скорость, чтобы продолжать реакцию деления, поэтому используют замедлители, окружающие тепловыделяющие элементы; они замедляют нейтроны и те сталкиваются с ядрами урана с нужной скоростью. Нейтроны деления при столкновении с ядрами вещества-замедлителя теряют кинетическую энергию.

• В реакторе на быстрых нейтронах последние, испускаемые плутонием-239, поддерживают реакцию без замедлителей. Плутоний-239 представляет собой искусственный изотоп, получаемый в результате поглощения ураном-238 нейтрона и его распада. Таким образом, реактор на быстрых нейтронах сам вырабатывает свое топливо в виде плутония-239 из слоя урана-238, окружающего активную зону. Если применять такой процесс в широком масштабе, то срок использования мировых запасов урана увеличивается в 50 раз.

См. также статьи «Атомная энергия», «Ядерная модель атома».

ДЕЦИБЕЛЫ

Звук представляет собой колебания, т. е. периодические возмущения в твердых, жидких и газообразных средах. Любая колеблющаяся поверхность в воздухе создает волны, распространяющиеся от нее во все стороны. Звуковые волны в воздухе представляют собой периодические сжатия и расширения молекул воздуха. Частотой звуковых волн называется количество таких сжатий в единицу времени, а интенсивностью — средний поток энергии, проходящий через единицу площади в единицу времени.

Звуковые волны заставляют колебаться наши барабанные перепонки. Чем сильнее колебания, тем громче нам кажется звук. Наше ухо воспринимает звуки одинаковой частоты, но разной громкости согласно логарифмической шкале, т. е. равномерному увеличению воспринимаемой громкости соответствует все большее увеличение интенсивности. Так, если интенсивность звуковой волны сначала увеличить в два раза, а затем еще в два раза и т. д., то громкость каждого последующего звука будет восприниматься как повышение на одну ступень по сравнению с громкостью предыдущего.

Громкость звука зависит как от частоты, так и от его интенсивности. Максимальная чувствительность определяется частотой в 3400 Гц. Мы не можем воспринимать звуковые колебания частотой выше 18 000 Гц.

Уровень интенсивности 1 в децибелах (дБ) выражается формулой

I = 10∙log (I/I₀),

где I₀ = 10^-12 Вт/м² — наименьшая воспринимаемая интенсивность звука с частотой 1000 Гц для человека с нормальным слухом. Громкость звука заданной частоты принято определять через уровень интенсивности звука частотой 1000 Гц, воспринимаемого как звук такой же громкости. Единицей громкости служит фон. Например, звук в 100 дБ с частотой 10 000 Гц имеет ту же громкость, что и звук

См. также статьи «Волновое движение 1 и 2».

ДИНАМИКА

Пройденным путем называется перемещение тела на определенное расстояние в определенном направлении. Тело может перемещаться быстрее или медленнее по сравнению с другими телами. Средней скоростью называется отношение пройденного пути к промежутку времени, за который он пройден. Единица измерения скорости — м/с. Скорость — величина векторная, имеющая направление. Ускорение — это степень изменения скорости за единицу времени. Скорость может изменять как направление, так и свою абсолютную величину. Единица измерения ускорения — м/с².

Формулы равноускоренного движения

Если тело движется по прямой линии с постоянным ускорением а, значит, его скорость изменяется на постоянную величину за единицу времени. Если начальная скорость равна u, то скорость v через промежуток времени t вычисляется по формуле

v = u + at.

Поскольку изменение скорости постоянно, то средняя скорость v_cp — ¹/₂(u + v). Отсюда вычисляется пройденное расстояние s, равное произведению средней скорости на время, т. е. s = ¹/₂(u + v)∙t. Объединив эти формулы, получаем s = ut + ¹/₂аt (исключив v) и v² = u² + 2as (исключив t).

График зависимости скорости от времени

(для прямолинейного движения)

Откладывая по оси у значения скорости, а по оси х значения времени, получаем график зависимости скорости от времени. Положительная часть оси у соответствует движению в одном направлении, а отрицательная часть — движению в противоположном направлении.

• Угол наклона (коэффициент приращения) графика меняется в зависимости от ускорения. Если значения скорости уменьшаются по мере увеличения значений времени, то ускорение отрицательно.

• Площадь, ограниченная линией графика и осью х, равна пройденному пути; при этом если она находится ниже линии графика, то тело двигалось в одном направлении, а если выше — то тело двигалось в противоположном направлении.

См. также статью «Сила и движение».

ДИФРАКЦИЯ

Дифракция (огибание волнами препятствий) происходит в том случае, когда волны проходят через щель или рядом с краем какого-либо препятствия. Явление дифракции применяется в таких оптических устройствах, как микроскопы и телескопы, а также в средствах связи. Из начальной точки волна равномерно распространяется во все стороны. В определенный промежуток времени все точки, находящиеся на равном удалении от центра (на окружности или сфере), совершают одинаковые колебания, т. е. находятся в одной фазе. На большом удалении от источника волн и на малом участке можно считать, что фронт волны становится плоским.

В XVII веке Христиан Гюйгенс предложил свою теорию распространения волн, согласно которой каждая точка волны служит вторичным распространителем волн, идущих в одном направлении с основной волной. Вторичные, в свою очередь, порождают волны третьего порядка и т. д. С помощью этой теории Гюйгенс объяснял явления отражения и преломления.

Дифракция волн, проходящих через щель, усиливается по мере уменьшения размера последней или увеличения длины волны. Через щель проходит только часть волны. Каждый ее фронт, пройдя через щель, становится короче. Вторичные волны на концах фронта увеличивают его длину. Чем больше сокращен фронт волны, тем большее значение приобретают вторичные волны и тем больше увеличивается он после преодоления щели. Если на пути волн находится препятствие, волны распространяются за ним в том случае, когда размеры препятствия соответствуют длине волны.

Дифракция световых волн, проходящих через отверстия и линзы в оптических приборах, уменьшает точность наблюдаемого изображения. При большой дифракции соседние черты изображения накладываются друг на друга и их становится труднее рассмотреть. С помощью более широких линз можно сократить дифракцию и увеличить точность получаемого изображения.

См. также статьи «Волновое движение 1 и 2», «Оптические изображения 2».

ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ

Жидкие кристаллы состоят из молекул, располагающихся в определенном порядке и не жестко между собой связанных. Такое вещество может течь, даже если молекулы в нем упорядочены как в кристалле. Основным признаком кристаллов служит упорядоченность их молекулярной решетки. Поэтому они имеют легко узнаваемую симметричную внешнюю форму. Но жидкие кристаллы не имеют четкой формы, хотя при этом их молекулы демонстрируют некоторую степень упорядоченности. Широко распространены жидкокристаллические дисплеи, поскольку они требуют меньших затрат энергии, чем другие системы дисплеев. Переносные компьютеры, карманные электронные игры и калькуляторы — вот лишь немногие примеры использования жидкокристаллических дисплеев.

Жидкокристаллический дисплей состоит из матрицы пикселов, каждый из которых представляет собой отдельную ячейку. Каждая ячейка содержит небольшое количество жидкого кристалла между двумя слоями прозрачного проводника, расположенными параллельно друг другу. Поверхность проводника, контактирующая с жидкостью, покрыта тончайшими параллельными линиями, перпендикулярными линиям на поверхности другого проводника. В результате общее направление молекул поворачивается вдоль ячейки на 90°, что воздействует на вращение плоскости поляризации поляризованного света, проходящего перпендикулярно к поверхности. Ячейка расположена между двумя поляроидами на верхней части зеркала. Если нет разности потенциалов между поверхностями, то свет не может пройти сквозь ячейку и она снаружи выглядит темной. Однако если создать разность потенциалов между поверхностями, то молекулы жидкого кристалла выстроятся параллельно линиям поля и не будут влиять на плоскость поляризации света, который теперь пройдет через поляроиды. В результате ячейка снаружи уже не выглядит темной, потому что свет, проходящий через нее, отражается зеркалом. Каждый пиксел кажется темным или светлым в зависимости от приложенной к нему разности потенциалов. Жидкокристаллические дисплеи по сравнению с традиционными медленно реагируют на изменение разности потенциала. Это происходит потому, что скорость реакции молекул не такая быстрая, как скорость пучка электронов в электронно-лучевой трубке.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Поляризация».

ЖИДКОСТИ 1 — ПОКОЯЩИЕСЯ ЖИДКОСТИ

Жидкость — вещество, которое может течь. В любой точке покоящейся жидкости давление одинаково во всех направлениях и увеличивается с глубиной. Давление у нижней точки столба жидкости превышает давление в верхней точки на hpg, где h — высота столба, р — плотность жидкости, g — сила притяжения Земли (см. «Гравитационное поле 1»). Для доказательства этой формулы представьте себе объем столба жидкости, который равен произведению его высоты h на площадь поперечного сечения А. Отсюда масса m жидкости в столбе равна произведению объема на плотность: m = hAp. Таким образом, вес жидкости в столбе mg = hApg. Отношение давления в нижней точке к давлению в верхней точке равно отношению массы жидкости к площади поперечного сечения hApg/A = hpg.

Тело, погруженное в жидкость, испытывает действие выталкивающей силы, поскольку давление жидкости в его нижней части больше давления в его верхней части. В столбе жидкости плотностью р вертикальный цилиндр площадью поперечного сечения А и высотой h испытывает разность давлений между его основанием и вершиной, равную hpg. Следовательно, выталкивающая сила, действующая на цилиндр, равна произведению разности давлений на площадь поперечного сечения hpgA. Поскольку hA — объем цилиндра, то hpgА — масса жидкости, вытесненная цилиндром. Таким образом, выталкивающая сила равна массе жидкости, вытесненной телом; этот закон был открыт Архимедом.

• Масса жидкости, вытесненной в том случае, когда тело погружено полностью, будет больше массы тела, если оно не должно утонуть. Следовательно, чтобы тело оставалось на плаву, его плотность должна быть меньше плотности жидкости. Если плотность тела превышает плотность жидкости, то тело тонет.

• Корабль или лодка в нагруженном состоянии опускается ниже. Судно с грузом вытесняет больше воды: выталкивающая сила увеличивается до тех пор, пока не сравняется с массой груза. Судно утонет в том случае, если оно загружено до такой степени, когда выталкивающая сила не может превысить массу вытесненной воды при полном погружении.

См. также статьи «Жидкости 2», «Давление».

ЖИДКОСТИ 2 — ДВИЖУЩИЕСЯ ЖИДКОСТИ

Вязкость — свойство жидкости, определяющее ее текучесть. Например, нефть из-за большой вязкости не выливается так быстро, как вода. Такие жидкости, как краска, становятся менее вязкими при размешивании. Другие жидкости, такие, как обойный клейстер, при размешивании становятся более вязкими.

Течение жидкости называется ламинарным, если жидкость перемешается слоями без перемешивания и окрашенный маркер следует по определенной траектории без завихрений. В противном случае оно называется турбулентным. Будет ли поток ламинарным или турбулентным — зависит от скорости течения жидкости, от ее плотности, вязкости и наличия границ. Завихрения возникают, если силы инерции превышают силы вязкости, что, в свою очередь, зависит от числа Рейнольдса R, определяемого как pvD/η), где р — плотность жидкости, v — ее скорость, η — ее вязкость, D — линейный размер (например, диаметр трубы). Если R меньше 2000, то течение жидкости ламинарное.

Невязким называется поток жидкости, вязкостью которой можно пренебречь. Для ламинарного потока невязкой жидкости при быстром течении создается низкое давление, а при медленном — высокое. Это закон Бернулли, и следует он из закона сохранения энергии, так как любое изменение кинетической и потенциальной энергии жидкости вызвано работой, совершенной силами давления в ней. Если пренебречь изменением потенциальной энергии потока, то давление выше там, где ниже скорость, и, наоборот, давление ниже там, где выше скорость. То же применимо и к потоку газов. На крыло самолета действует подъемная сила, зависящая от конструкции крыла: скорость воздушного потока под ним и давление сверху ниже, чем давление снизу. «Срыв потока» происходит в том случае, когда угол между крылом и направлением движения превышает определенную величину из-за скорости ветра. Возникает турбулентность и воздушный поток над крылом нарушается: верхнее давление начинает превышать нижнее.

См. также статьи «Давление», «Жидкости 1», «Сила и движение».

ЗАКОН ХАББЛА

При помощи 2,5-метрового телескопа-рефлектора обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии (США) Эдвин Хаббл установил расстояние до пары десятков галактик с известным красным смещением в радиусе шести миллионов световых лет от Млечного Пути. Результаты этого исследования, опубликованные в 1929 году, показали, что красное смещение усиливается с увеличением расстояния. Составив график такой зависимости, можно установить, что красное смещение, а следовательно, и скорость удаления галактик пропорциональны расстоянию до них. Эту зависимость называют законом Хаббла, а коэффициент пропорциональности Н в ней — постоянной Хаббла.

Последующие наблюдения и измерения скоростей большего количества галактик провел Мильтон Хьюмасон. К 1935 году Хаббл и Хьюмасон исследовали более 140 галактик на расстоянии более чем 1000 миллионов световых лет, движущихся со скоростями более 40 000 км/с. Результаты исследований подтвердили выводы Хаббла 1929 года о том, что красное смещение усиливается в зависимости от дальности расстояния до галактики. По оценкам этих ученых, постоянная Хаббла равна 160 км/с на миллион световых лет. Более точные дальнейшие исследования сократили ее приблизительно до 20 км/с на миллион световых лет.

Закон Хаббла — это экспериментальный закон, имеющий силу для ограниченного ряда явлений и исследований. В наше время считается, что он выведен из того, что Вселенная расширяется после первичного, так называемого Большого Взрыва, происшедшего от 10 000 до 15 000 миллиардов лет назад, который послужил началу пространства — времени. Постоянную Н используют для установления возраста Вселенной. Другими словами, скорость дальних галактик не может превышать скорость света с, равную 300 000 км/с, поэтому расстояние до них не может превышать с/Н. Принимая во внимание гравитацию, получаем соотношение 2с/3Н, что составляет приблизительно 12 000 миллионов световых

См. также статьи «Большой Взрыв», «Красное смещение».

ЗАКОНЫ КИРХГОФА

Согласно первому закону Кирхгофа, алгебраическая сумма токов при вхождении в узел (разветвление проводников) равна сумме токов на выходе из узла. Он свидетельствует о сохранении заряда, так как полная сумма заряда, текущего по узлу в данный промежуток времени, равна полной сумме заряда, оставляющего узел в тот же промежуток времени.

Если придерживаться того, что сила тока, выходящего из узла, противоположна по знаку силе тока, входящего в него, то первый закон Кирхгофа можно выразить с помощью уравнения i₁ + i₂ + i₃+… = 0, где i₁, i₂, i₃ и т. д. — сила тока в отдельных проводниках разветвления.

Согласно второму закону Кирхгофа, ЭДС самоиндукции в замкнутом контуре равна сумме падений напряжений на отдельных участках замкнутого контура. Он свидетельствует о сохранении энергии, поскольку ЭДС

возникает там, где заряд получает энергию, а падение напряжения происходит там, где заряд теряет энергию. Таким образом, сумма ЭДС — это общая электрическая энергия, образующаяся в замкнутом контуре на единицу заряда, а сумма падений напряжения — это общая электрическая энергия, потребляемая в замкнутом контуре на единицу заряда.

Для замкнутого контура с ЭДС Е₁, Е₂, Е₃ и т. д. и сопротивлениями R₁, R₂, R₃, и т. д. второй закон Кирхгофа можно записать в виде следующего уравнения:

Е₁ + Е₂ + Е₃ +… = i₁R₁ + i₂R₂ + i₃R₃ +…,

где i₁, i₂, i₃ и т. д. — силы тока в проводниках с сопротивлением R₁, R₂, R₃ и т. д.

Примечания.

1. ЭДС и сила тока имеют отрицательное значение, если они направлены в сторону, противоположную направлению замкнутого контура.

2. Второй закон особенно полезен при анализе цепей с более чем одним узлом. В общем случае для цепи с η узлами нужно рассмотреть η замкнутых контуров, составляя для каждого свое уравнение. Получаем η линейных уравнений для определения силы тока в г) узлах.

См. также статьи «Последовательное и параллельное соединение проводников», «Сопротивление».

ЗАКОНЫ ОБРАТНЫХ КВАДРАТОВ

Закон обратных квадратов — закон, согласно которому некая физическая величина, например интенсивность излучения или напряженность поля в определенной точке, обратно пропорциональна квадрату расстояния до этой точки. Так, интенсивность излучения электрической лампы, распространяемого равномерно во всех направлениях, уменьшается в четыре раза, если расстояние до лампы увеличивается в два раза. Суть таких законов в том, что некая физическая величина распространяется из центра равномерно во все стороны. Таким образом, детектор этой величины при удалении от центра регистрировал бы все меньше и меньше ее проявлений. Представьте себе сферу, в центре которой находится источник излучения или поля. На расстоянии r от центра количество излучения или напряженность поля распределяется по поверхности сферы, которая равна 4 кг. Таким образом, это количество, приходящееся на единицу площади сферы, обратно пропорционально площади ее поверхности и, следовательно, обратно пропорционально r².

Закону обратных квадратов подчиняются следующие физические характеристики.

• Интенсивность излучения точечного источника = k/r, где k — постоянный коэффициент, r — расстояние до источника при условии, что излучение не поглощается веществом, окружающим источник. Для источника, испускающего энергию излучения со скоростью W, k = W/4π, поскольку все излучение проходит через поверхность сферы 4πr² на расстоянии r от источника. Следовательно, интенсивность излучения определяется как количество его энергии, проходящее через единицу площади в секунду. Отсюда I = W/4πr².

• Напряженность электрического поля Е на расстоянии r от точечного заряда Q в вакууме определяется по формуле: Е = Q/4πε₀r². Из Q исходят силовые линии поля. На расстоянии r влияние заряда Q должно распределиться по поверхности 4πr², поэтому напряженность поля пропорциональна Q/4πr².

• На расстоянии r от центра сферы массой М, сила гравитационного поля g = GM/r². Силовые линии вне М направлены к центру М. Обратная пропорциональность r свидетельствует о том, что гравитационное поле должно равномерно покрывать поверхность сферы с таким радиусом.

См. также статьи «Гравитационное поле 1», «Электрическое поле 1».

ЗАРЯД И ТОК

• Электрический ток — это поток заряженных частиц. В металлах переносчиками заряда служат электроны, перемещающиеся к положительно заряженному концу металлического проводника. Сила электрического тока измеряется в амперах (А). За 1 А принята сила электрического тока, который, проходя по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенным на расстоянии 1 м в вакууме, вызывает между ними силу, равную 2,0х10^-7 ньютонов на каждый метр длины.

• Количество заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени, выражается произведением силы тока на время. Единицей заряда служит кулон (К), что соответствует заряду, проходящему через поперечное сечение проводника при токе силой 1 А за время 1 с.

Некоторые изолирующие материалы приобретают электрический заряд, если их потереть сухой тканью. Термин «электричество» был предложен в XVI веке Уильямом Гилбертом, взявшим за основу древнегреческое слово, означающее «янтарь». Гилберт исследовал притягивающую силу янтаря и некоторых других материалов, возникающую в результате трения, и определил, что в них накапливается это самое «электричество». Последующие опыты показали, что есть два вида электрических зарядов; теперь мы их называем «положительным» и «отрицательным».

Статическое электричество возникает в результате приобретения или потери электронов изолирующим материалом или изолированным проводником. Некоторые изолирующие материалы легко теряют электроны и с помощью трения их можно зарядить положительно. Другие легко приобретают электроны и, следовательно, их можно зарядить отрицательно. Заряженные предметы притягивают друг друга, если их заряды противоположны, и отталкиваются, если их заряды одинаковы.

Электрический ток возникает в результате перемещения заряженных частиц («переносчиков заряда» в твердых веществах). В металлах и веществах с собственной электропроводностью, а также в полупроводниках п-типа переносчиками заряда служат электроны. В полупроводниках р-типа переносчиками заряда служат дырки. В ионных растворах заряды переносят положительно и отрицательно заряженные ионы. В проводниках электроны движутся от отрицательно заряженного конца к положительно заряженному, так как они обладают отрицательным зарядом. Однако на схемах направление тока обычно показывают от плюса к минусу, поскольку Андре Ампер предложил придерживаться такого условного направления задолго до открытия электронов.

См. также статьи «Последовательное и параллельное соединение проводников», «Электропроводность».

ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ

Экспериментальные законы газов таковы:

• Закон Бойля-Мариотта гласит: произведение давления на объем неизменной массы газа при постоянной температуре — величина постоянная.

• Закон Шарля гласит: увеличение объема газа неизменной массы при постоянном давлении пропорционально увеличению его температуры.

• Закон давления гласит: увеличение давления газа неизменной массы при постоянном объеме пропорционально увеличению температуры.

Идеальный — это такой газ, поведение которого подчиняется закону Бойля-Мариотта. Экспериментальные законы газов можно объединить в одной формуле идеального газа. Она связывает между собой количество молей газа n, давление р, объем V и абсолютную температуру Т идеального газа: pV — nRT, где R — газовая постоянная. Значение R равно 8,31 Дж/(моль К). Формулу идеального газа можно вывести исходя из следующих положений:

• газ состоит из точечных молекул равной массы;

• молекулы сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда как упругие тела;

• молекулы находятся в постоянном хаотическом движении;

• молекулы не притягиваются друг к другу;

• время столкновения молекулы со стенкой сосуда значительно меньше времени ее движения между стенками.

Применив законы Ньютона и правила статистики случайных событий, из этих положений получаем формулу молекулярно-кинетической теории: рV = ¹/₃Nmc²_cp.кв, где N — количество молекул, m — масса молекулы, с_{ср. кв} — среднеквадратичная скорость молекул газа, равная квадратному корню из суммы квадратов всех скоростей молекул, деленной на число молекул. Исходя из предположения, что средняя кинетическая энергия молекулы газа ¹/₂mс²_ср.кв. = ³/₂kТ, где k = R/N_A (N_A — постоянная Авогадро), формула молекулярно-кинетической теории принимает вид pV= nRT.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Давление».

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ

Согласно принципу сложения колебаний, если колебания двух или более волн складываются, то частота результирующего колебания равна сумме частот отдельных колебаний в той же точке в тот же момент времени. Интерференция — явление, наблюдаемое при одновременном распространении нескольких когерентных волн, т. е. имеющих постоянную разность фаз.

Интерференция происходит, когда волны из двух когерентных источников накладываются друг на друга или когда волна из одного источника разделяется на две, а затем снова сходится в одну.

• Интерференцию звуковых волн можно наблюдать с помощью двух динамиков, подключенных к одному генератору частоты. Динамики служат источниками волн с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз, следовательно, являются когерентными источниками звуковых волн. Если передвигаться в области распространения звуковых волн, можно заметить точки усиления и ослабления звука, соответствующие положительной и отрицательной интерференции.

• В точке усиления звук становится громким потому, что максимум или минимум волны одного динамика приходит в эту точку одновременно с максимумом или минимумом волны из другого динамика.

• В зоне ослабления звука волны из одного динамика достигают максимума в тот момент, когда волны из другого динамика достигают минимума. Интерференцию света нельзя наблюдать при помощи двух его источников, так как длина волны световых фотонов в разных источниках света меняется случайным образом.

• Интерференцию можно наблюдать, разделив фронт волны из одного источника постоянной частоты. Допустим, в преграде на пути волны на небольшом расстоянии друг от друга имеются две узкие щели, каждая из которых служит как бы источником рассеивающихся волн. В зоне их наложения происходит интерференция. Две щели являются когерентными генераторами волн, поскольку фронт первоначальной волны достигает их через постоянный интервал времени. С помощью этого метода можно наблюдать интерференцию не только звуковых волн, но также микроволн и света.

См. также статью «Дифракция».

ИОНИЗАЦИЯ

Ионизацией называется процесс образования ионов.

Ионизацией называется процесс образования ионов. Ионы — электрически заряженные атомы или молекулы. Положительные ионы образуются из тех типов атомов, которые легко теряют электроны внешних оболочек, отрицательные — из тех типов атомов, которые легко приобретают дополнительные электроны.

Свободными радикалами называются группы атомов, переносящие заряд, обычно отрицательный.

Свободными радикалами называются группы атомов, переносящие заряд, обычно отрицательный. Энергия ионизации атома — энергия, необходимая для превращения атома в ион. Иногда ее измеряют в электронвольтах (эВ): 1 эВ = 1,6х10^-19 Дж.

Ионизация газа может быть вызвана сильным электрическим полем или нагреванием газа до достаточно высокой температуры, столкновением атомов газа или воздействием излучения с высокой энергией. Когда над молниеотводом проходит заряженное облако, у вершины проводника образуется сильное электрическое поле. Там, где стержень заостряется, создается самое сильное поле, и находящиеся поблизости молекулы воздуха становятся ионами, которые проводят электрический разряд между вершиной молниеотвода и грозовой тучей.

В газоразрядной трубке вследствие большой разности потенциалов между двумя электродами в разряженном газе создается сильное электрическое поле. В результате электроны отрываются от атомов газа и последние становятся положительно заряженными ионами.

Ионизация происходит при нагревании газа до температуры в несколько тысяч градусов вследствие столкновений на большой скорости атомов газа между собой. При этом атомы теряют часть кинетической энергии и один электрон или более отрывается от них. Когда электроны и газовые ионы воссоединяются, излучается свет. Внутри звезд вещество находится в ионизированной форме, поскольку кинетические энергии частиц слишком велики, чтобы они могли воссоединиться.

Высокоэнергическое излучение как поток α-, β-частиц и γ-фотонов ионизирует твердые, жидкие и газообразные вещества. Высокоэнергетические частицы и фотоны, поступающие с Солнца, ионизируют атомы газов в верхних слоях атмосферы Земли. Эти ионы образуют проводящий слой ионосферы, который отражает радиоволны из наземных источников обратно на поверхность на частотах менее 30 МГц.

См. также статьи «Оптические спектры 1 и 2», «Энергетические уровни атомов».

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ

Согласно квантовой теории, такие физические величины, как заряд и энергия, могут изменяться только на величину, кратную минимальной величине, которая называется квантом. Квантовую теорию разработал Планк в 1900 году, чтобы объяснить спектр теплового излучения, испускаемого нагретыми телами. Интенсивность излучения нагретого тела изменяется непрерывно при изменении длины волны и достигает пика при определенном ее показателе. Классическая теория излучения, основанная в 1848 году, не могла объяснить образования пика на кривой, так как согласно ей интенсивность стремится к бесконечности при бесконечном уменьшении длины волны. Такое гипотетическое явление было названо ультрафиолетовой катастрофой. Планк объяснил форму кривой, предположив, что энергия каждого атома источника излучения кратна основному показателю, hf, где f — частота колебаний атома. Кроме того, он предположил, что энергия атома может изменяться на один квант энергии (= hf) при поглощении или испускании излучения. Согласно теории Планка, ультрафиолетовой катастрофы не происходит, так как чем короче длина волны излучения, тем выше ее частота и тем выше должны быть энергетические уровни атомов, вибрирующих с этой частотой. Все меньше и меньше таких атомов будет находиться над нижней границей энергетического уровня. Таким образом, интенсивность испускаемого излучения при уменьшении длины волны упадет до нуля.

Теория о квантовой природе электромагнитного излучения получила дальнейшую разработку в трудах Эйнштейна, который с ее помощью объяснил фотоэлектрический эффект. Он предположил, что квант электромагнитного излучения, названный фотоном, равен hf, где h — постоянная Планка, f — частота излучения.

Электрический заряд также квантовая величина. В 1915 году Роберт Милликан продемонстрировал заряд масляных капель, сделав вывод, что он всегда кратен элементарной единице заряда, которым, как предположил ученый, обладает электрон.

См. также статьи «Корпускулярно-волновая двойственность», «Фотон», «Электрон».

КВАРКИ 1

Кварки — «кирпичики», из которых состоят протоны и нейтроны. Существует шесть различных кварков. Три из них имеют заряд +²/₃е, а три других — ¹/₃е.

• «Верхний» кварк (u-кварк, +²/₃е) и «нижний» кварк (d-кварк, — ¹/₃е) составляют протоны и нейтроны.

• «Очарованный» кварк (с-кварк, +²/₃е) и «странный» кварк (s-кварк, — ¹/₃е) тяжелее u- и d-кварков и нестабильны.

• t-кварки (+ ²/₃ е) и b-кварки (- ¹/₃е) самые тяжелые и потому самые нестабильные.

Кварковая модель объясняет существование всех известных барионов, антибарионов и мезонов. Мезоны и барионы вместе называются адронами.

• Барион состоит из трех кварков, антибарион — из трех антикварков. Например, протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка (uud), а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков (udd).

• Мезон состоит из кварка и антикварка. Например, пион, или π-мезон, состоит из u- или d-кварка и u- или d-антикварка.

Первое доказательство существования кварков было получено, когда обнаружили, что электроны с высокой энергией в пучке отклонялись от неподвижной цели тремя центрами рассеяния внутри каждого протона и нейтрона. В линейном ускорителе Стэнфордского университета для определения внутренней структуры протонов и нейтронов был создан электронный пучок с достаточно высокой энергией. Результаты подтвердили кварковую модель, разработанную Мюрреем Гелл-Манном и Георгом Цвейгом, в качестве объяснения поведения частиц, образующихся при столкновениях на высокой скорости между адронами.

Кварки не существуют изолированно. При столкновениях адронов с большой энергией образуются кварк-антикварковые пары. В результате формируются дополнительные адроны и ни один из кварков или антикварков не остается вне адрона. Внутри последнего кварки движутся относительно свободно при условии, что они не отдаляются друг от друга. Взаимодействие между кварками осуществляется путем обмена глюонами.

См. также статьи «Взаимодействия частиц», «Ускорители частиц».

КВАРКИ 2

Материя состоит из фундаментальных частиц — лептонов (т. е. электронов, позитронов, нейтрино и антинейтрино) и кварков.

Частицы материи первоначально разделяли на три группы согласно их массе:

• легче электрона или такой же массы — лептон;

• тяжелее протона или такой же массы — барион;

• легче фотонов и тяжелее электронов — мезон.

Частицы внутри каждой группы различаются по точной массе, заряду, сроку жизни и странности. Последнее свойство было обнаружено, когда заметили, что определенные частицы рождаются парами в результате сильного взаимодействия и распадаются в результате слабого взаимодействия. Ввели понятие странности как квантовое число, которое сохраняется при процессах сильного взаимодействия.

В результате классификации барионов и мезонов по группам согласно заряду, странности и сроку жизни определили, что каждый барион состоит из трех кварков, каждый антибарион — из трех соответствующих антикварков и каждый мезон — из кварка и антикварка.

Ниже показаны возможные комбинации кварков и антикварков, составляющих барионы и мезоны соответственно. Предполагается, что лептоны являются элементарными частицами, не состоящими из других частиц.

См. также статьи «Взаимодействия частиц», «Ускорители частиц».

КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВАЯ ДВОЙСТВЕННОСТЬ

Мельчайшие частицы материи имеют двойственную природу; в одних случаях они ведут себя как частицы, в других — как волны. Например, электрон ведет себя как частица, когда проходит через магнитное поле, и как волна — проходя через решетку кристалла, служащую тонкой дифракционной щелью, а дифракция — свойство волны. Мысль о том, что частицам материи свойственна двойственность, впервые высказал в 1923 году Луи де Бройль. В своей гипотезе он связал импульс частицы с так называемой де-бройлевской длиной волны λ с помощью уравнения λ = h/p, где h — постоянная Планка, р — импульс частицы.

Свидетельства, подтверждающие волновые свойства частиц, впервые получил в 1927 году Джордж Томсон, пропуская узкий пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью, через регулярную решетку атомов в тонком кристалле. Оказалось, что электроны в решетке подвергались дифракции и выходили из нее строго под определенными углами. Для измерения угла отклонения каждого дифрагированного луча применялась фотопленка.

Электроны отражаются каждым слоем атомов; с прилегающих слоев электроны взаимно усиливают отклонение в строго определенных направлениях, соответствующих рисунку дифракции. При этом величина отклонения между отраженными волнами от прилегающих слоев должна измеряться целыми числами де-бройлевской длины волны. Поскольку величина отклонения равна 2d∙sin θ/2, где d — расстояние между слоями, θ — угол отклонения, то угол дифракции 2d∙sin θ/2 = nk, где n — целое число. Измерив угол дифракции каждого дифрагированного луча, можно вычислить длину волны, если известно d. Значение длины волны можно проверить исходя из разности потенциалов анода V электронной пушки при помощи уравнения λ = h/(2meV)^1/2, где m — масса электрона, е — заряд электрона. Это уравнение получается путем преобразования следующих равенств: анода пушки eV = ¹/₂mv², импульса mv = (2meV)^1/2 и де-бройлевского λ = h/mv.

См. также статью «Квантовая теория».

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

Коэффициентом полезного действия (КПД) устройства называется отношение энергии, выдаваемой устройством, к энергии, получаемой этим устройством, или отношение полезной энергии к потребляемой. КПД можно измерять в процентах, умножив этот показатель на 100. Чтобы какое-либо устройство или механизм произвели полезную работу, нужна поступившая к ним энергия. Таким образом, КПД — часть энергии, потраченной на полезную работу. Тепловой двигатель приводит в действие механизмы, получая тепловую энергию от сгорания топлива. Трансформатор генерирует электрический ток определенного напряжения, будучи подключенным к источнику электрического тока другого напряжения. Энергия, не потраченная на полезную работу, пропадает, ее невозможно вернуть и потратить на что-то полезное. На национальном уровне около 20 % производимой энергии тратится зря вследствие неэффективности электростанций, при ее передаче и при преобразовании одного вида энергии в другой.

Тепловым называется двигатель, работающий между резервуарами с высокой и низкой температурой. Тепло из высокотемпературного резервуара используется для выполнения полезной работы. Не все оно может быть преобразовано в работу, так как часть его поступает в низкотемпературный резервуар, поскольку двигатель работает за счет разности температур. КПД двигателя равен W/Q₁, где W — работа, выполненная двигателем с помощью энергии Q₁, полученной из высокотемпературного резервуара. Так как W = Q₁ — Q₂, где Q₂ — энергия, поступившая в низкотемпературный резервуар, то КПД двигателя равен (Q₁ — Q₂)/Q₁. КПД всегда меньше единицы, поскольку Q₂ — величина не нулевая.

Наиболее эффективным тепловым двигателем является модель идеального реверсивного^[3] двигателя. По определению, КПД реверсивного двигателя (Т₁ — Т₂)Т₁, где Т₁ — температура высокотемпературного резервуара, Т₂ — температура низкотемпературного резервуара.

См. также статьи «Энергия и мощность», «Энтропия».

КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ

Эффектом Допплера называется изменение наблюдаемой частоты волн, источник которых движется относительно наблюдателя. Такое изменение частоты также называется допплеровским сдвигом. Эффект Допплера применяется в различных областях, в частности в радио- и гидролокации, астрономии.

Представьте себе небольшой движущийся источник, испускающий волны с постоянной частотой. Волны, распространяющиеся в направлении перемещения, как бы сжимаются, а распространяющиеся в направлении, противоположном перемещению, как бы отстают от источника. Наблюдатель, находящийся перед источником, будет регистрировать волны с меньшей длиной волны, а находящийся сзади источника — с большей длиной волны.

• Для звуковых волн наблюдаемая частота равна отношению скорости звуковых волн к длине волны.

• Наблюдатель, находящийся перед источником, будет слышать звук с большей частотой при условии, что расстояние между ним и источником сокращается. Наблюдатель, находящийся сзади источника, будет слышать звук с меньшей частотой при условии, что расстояние между ним и источником увеличивается. Для электромагнитных волн наблюдаемая частота равна отношению скорости света к длине волны. Скорость света всегда одна и та же для всех наблюдателей. Если источник удаляется от последнего, то длина волны увеличивается, т. е. смещается в сторону красной части спектра — наблюдается красное смещение. Если источник приближается к наблюдателю, то длина волны уменьшается, т. е. смещается в сторону синей части спектра — наблюдается синее смещение. Если его измерить, можно вычислить скорость источника света по следующей формуле: отношение скорости источника к скорости света равно отношению смещения длины волны к длине волны покоящегося источника.

См. также статьи «Волновое движение 1 и 2», «Закон Хаббла», «Электромагнитные волны».

КРУГОВОЕ ДВИЖЕНИЕ

При круговом движении тело постоянно меняет направление движения. Поскольку скорость — величина векторная, она также не постоянна. Чтобы тело двигалось по окружности, нужно применить силу, называемую центростремительной. Равномерным круговым движением называют круговое движение с постоянной численной величиной скорости.

Центростремительная сила направлена к центру, при круговом движении она перпендикулярна направлению движения, которое происходит по касательной к окружности. Траекторией движения тела в данном случае служит окружность с постоянным радиусом. При этом тело не перемещается в направлении центробежной силы.

• Время Т, за которое тело совершает полный оборот, равно отношению длины окружности к его скорости: Т = 2πr/v, где r — радиус окружности.

• Угловая скорость тела ω при равномерном круговом движении равна 2π/Т.

Это угол в радианах, на который смещается радиус, опущенный из точки на окружность, где находится тело, за единицу времени (секунду). Угловую скорость измеряют в радианах в секунду. Объединив формулы Т — 2πr/v и ω = 2π/Т, получаем v = ωr.

• Центростремительное ускорение тела при равномерном круговом движении всегда направлено к центру окружности и вычисляется по формуле а =ω²r = v²/r. Отсюда центростремительная сила для тела с массой m

F = mω²r = mv²/r

(поскольку F = mа, см. «Сила и движение»).

Человек на американских горках или на борту самолета, быстро опускающийся и затем поднимающийся, испытывает действие дополнительной силы в нижней точке спуска, равной mv²/r, где r — радиус изгиба траектории, v — скорость в нижней точке, m — масса тела человека. Эта сила дополняет ее (mg) и называется перегрузкой. Иногда она измеряется в условных единицах g. Если говорят, что человек испытывает перегрузку в 3g, это значит, что дополнительная сила тяжести (mv²/r) в 3 раза превышает его массу.

См. также статьи «Движение спутников», «Сила и движение».

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 1 — МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Магнитное поле — это силовое поле, образованное магнитом или проводником, воздействующим на другие магниты, проводники тока или движущиеся заряженные частицы; по нему также течет ток.

Силовыми линиями магнитного поля называются линии, вдоль которых двигался бы гипотетический свободный северный полюс магнита. Игла магнитного компаса или любой подвешенный стержневой магнит занимает положение вдоль силовых линий магнитного поля Земли (вдоль линии «север — юг»), причем конец магнитного стержня, указывающий на север, называется северным, а конец, указывающий на юг, — южным.

Напряженностью магнитного поля, или магнитной индукцией В, называется сила, действующая на единичный заряд в проводнике единичной длины, расположенный перпендикулярно линиям однородного магнитного поля. Единицей магнитной индукции служит тесла (Тл): 1 Тл = 1 Н∙А^-1∙м^-1. Направление этой силы перпендикулярно проводнику и полю.

Сила F, действующая на проводник с током длиной l в однородном магнитном поле, вычисляется по формуле

F = В/l∙sin θ,

где θ — угол между проводником и силовыми линиями поля, В — магнитная индукция.

Заряженная частица, движущаяся в магнитном поле, испытывает действие силы, перпендикулярной направлению ее движения и линиям магнитного поля. Сила рассчитывается по формуле

F = Bqv∙sin θ,

где v — скорость частицы, q — ее заряд, θ — уголмежду направлением движения заряда и полем.

Магнитный поток Ψ через поверхность площадью А, перпендикулярную линиям однородного магнитного поля, определяется соотношением ВА, где В — магнитная индукция. Полный поток индукции (или общий магнитный поток, называемый также потокосцеплением) Ψ через катушку с η витками и площадью А в однородном магнитном поле равен ВАn, где В — компонент магнитного поля, перпендикулярный плоскости катушки. Единицей изменения магнитного потока служит вебер (Вб): 1 Вб = 1 Тл∙м².

См. также статьи «Масс-спектрометр», «Ускорители частиц», «Электромагнитная индукция».

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 2 — МАГНЕТИКИ

Ферромагнитные материалы, такие, как железо и сталь, можно намагничивать, и они становятся постоянными магнитами. Железо легче намагничивается и размагничивается, поэтому сердечники электромагнитов делают из железа, тогда как постоянные магниты делают из стали.

Если ненамагниченный брусок ферромагнитного материала поместить внутрь катушки с током, он намагнитится, образуя магнитное поле, которое будет сильнее магнитного поля катушки без сердечника. Относительной магнитной проницаемостью μ материала называется отношение В/В₀, где В и В₀ — соответственно величины магнитной индукции самого соленоида^[4], по которому идет ток, в присутствии материала и без него.

Относительная магнитная проницаемость не постоянна и зависит от напряженности магнитного поля, что можно видеть на графике зависимости В (по оси у) от I (по оси x) для определенного материала. Магнитная индукция возрастает нелинейно при возрастании тока от нуля до постоянного уровня — уровня магнитного насыщения. Если затем ток уменьшать до нуля, то магнитная индукция не упадет до нулевого уровня. Его она достигнет только при отрицательном значении силы тока, идущего в противоположном направлении («коэрцитивная» сила).

Так как индукция как бы «отстает» от тока, то график зависимости В от I называется петлей гистерезиса (от греч. hysteresis — отставание). Относительная магнитная проницаемость m пропорциональна В/I, и ее значение для железа может достигать 2000. Площадь петли — количество работы, совершаемой за цикл намагничивания и размагничивания материала. Железо имеет небольшую площадь петли. Сталь труднее размагнитить, чем железо, следовательно, ее коэрцитивная сила выше.

См. также статью «Магнитное поле 1

МАСС-СПЕКТРОМЕТР

В масс-спектрометре ионизируют образцы для анализа, обычно бомбардируя их потоком электронов. Ионы притягиваются к отрицательно заряженному электроду, имеющему небольшое отверстие, через которое они проходят в виде пучка. Для разделения ионов по определенной скорости используется селектор скорости. Магнитное поле отклоняет движущиеся ионы. Разные ионы отклоняются в различной степени, так что можно найти величину отклонения, более точно измерить массу каждого иона и определить его тип.

• В селекторе скорости пучок ионов входит в однородное магнитное поле, расположенное под прямым углом к пучку и электрическому полю. Сила воздействия магнитного поля Bqv на каждую частицу уравновешивается силой воздействия электрического поля Eq, если скорость частиц такова, что Bqv = Eq, где q — заряд частицы. Так как разные ионы обладают различной кинетической энергией, то только ионы со скоростью v = Е/В проходят в пучке без отклонений. Таким образом в масс-спектрометре происходит отбор ионов, движущихся с одной скоростью. Каждый ион в магнитном поле движется по кривой линии. Центростремительная сила (= mv²/r), действующая на каждый ион, определяется силой воздействия этого поля (= Bqv), так что радиус кривизны r зависит от массы иона: r = mv/Bq. Поскольку все ионы в пучке движутся с одной скоростью и со стороны магнитного поля на них действует одна и та же сила, траекторию движения отдельных ионов определяет их масса. Значит, магнитное поле разделяет поток ионов на несколько пучков в зависимости от скорости присутствующих в нем ионов.

В современных масс-спектрометрах электронные детекторы подключены к компьютеру, измеряющему степень отклонения ионов. Возможно также подсчитать, сколько ионов каждого типа и какой массы проходит в потоке за секунду, и узнать их процентное соотношение.

См. также статьи «Круговое движение», «Электронные лучи 1 и 2».

МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ

Модели атома, объясняющие природу энергетических уровней, основаны на волновой природе электронов. Атом водорода состоит из электрона, «пойманного» в электростатическое поле протона.

Электрон находится там, как физическое тело в яме, и может существовать в так называемой потенциальной яме только на определенных энергетических уровнях.

Прямоугольная потенциальная яма — простейшая модель атома водорода. Если ширина ее равна L, то электрон можно представить в виде стоячей волны, идущей вдоль дна этой ямы. Отсюда его де-бройлевская длина волны λ: nλ/2 = L, где n — целое число. Его импульс: mv = h/λ = nh/2L, так что кинетическая энергия Е_k = ¹/₂mv² = (nh/2L)²/2m = Е₁n², где Е₁ = h²/8mL². Общая энергия электрона в яме равна Е_k — еV₀, где V₀ — глубина ямы. Таким образом, самый глубокий энергетический уровень электрона в яме Е₁ — еV₀, следующий 4Е₁ — eV₀ и т. д. Эта простая модель представляет энергетические уровни, но поскольку она не согласуется с экспериментальными измерениями, то является чрезмерным упрощением.

Более точная картина энергетических уровней атома водорода выведена из того, что частоты фотонов, испускаемых атомами водорода, согласуются с формулой типа hf = Е₁(I/n² — I/m²), где n и m — целые числа. Энергетические уровни наблюдаются при значениях — Е₁/n². Объяснения этим значениям дал Эрвин Шредингер, сформулировавший основное уравнение, применимое ко всем заряженным частицам в любой потенциальной яме. Вышеприведенная формула следует из обратной зависимости электростатического потенциала, окружающего ядро, от радиуса. Уравнение Шредингера также очерчивает допустимые «вероятностные оболочки» электронов в атомах, которые являются наиболее вероятным местоположением электронов в атоме. Кроме того, оно дает частичное объяснение тому, что в каждой оболочке возможно наличие лишь строго определенного числа электронов. Более точное объяснение предлагает принцип запрета Паули.

См. также статьи «Корпускулярно-волновая двойственность», «Принцип запрета Паули», «Энергетические уровни атомов».

МОЛЬ И МАССА

Постоянная Авогадро (N_A) — число атомов, присутствующих в 0,012 кг ¹²₆С (углерода-12); оно было точно измерено и равно 6,02 х 10²³ моль^-1. Углерод-12 выбран в качестве образца потому, что его легко отделить от других изотопов углерода.

Один моль — это такое количество вещества, которое содержит Na атомов или молекул. Таким образом, n молей вещества содержат nH_А таких частиц. Молярной массой вещества называется масса одного моля вещества.

За атомную единицу массы (1 а. е. м.) принята ¹/₁₂ часть массы атома углерода-12, которая, согласно определению, равна 2,0 х 10^-26 кг (0,012 кг/N_A). Отсюда 1 а. е. м. = 1/12 х 0,012 кг/N_A = 1,66 х 10^-27 кг. Отметим, что масса протона равна 1,00728 а. е. м., масса нейтрона — 1,00866 а. е. м., а масса электрона — 0,00055 а. е. м.

Так как массы протона и нейтрона приблизительно равны 1 а. е. м., то массовое число изотопа приблизительно равна массе в граммах одного моля атомов этого изотопа. Например, ядро урана ²³⁸₉₂U (урана-238) состоит из 238 нейтронов и протонов и, следовательно, его атомная масса приблизительно равна 238 а. е. м. Отсюда масса 1 моля атомов урана-238 равна приблизительно 238 г, или 0,238 кг.

Относительной атомной массой или относительной молекулярной массой называется масса атома или молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Таким образом, молярная масса элемента или химического соединения равна относительной атомной или молекулярной массе, выраженной в граммах.

Количество атомов или молекул в массе m элемента или химического соединения молярной массой М равно произведению молей (m/М) на количество частиц в моле N_A. Такие вычисления проводятся при анализе радиоактивных веществ, когда нужно вычислить количество атомов в радиоактивных изотопах.

См. также статью «Атомы и молекулы».

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Согласно общему принципу относительности, все физические законы одинаковы для всех наблюдателей. В 1916 году Эйнштейн опубликовал работу «Проект обобщенной теории относительности и теории тяготения», в которой математически доказал общий принцип относительности. В своем труде ученый показал, что абсолютное пространство и абсолютное время — понятия бессмысленные и заменил их концепцией пространства — времени, предположив, что пространство и время взаимозависимы. В общем, его теория гласит: масса вещества искажает пространство — время, а время — пространство заставляет вещество двигаться. Он также доказал, что искажение пространства — времени пропорционально распределению массы и энергии. Закон всемирного тяготения Ньютона следует из его теории при условии, что сила тяготения достаточно мала.

В 1905 году выход работы Эйнштейна, посвященной специальной теории относительности, ознаменовал революцию в физике. Тогда ему еще не было и 30 лет и он работал техническим экспертом в Бернском патентном бюро. В 1909 году Эйнштейн стал профессором, а в 1913 году его пригласили в Берлин возглавить специально созданный для него исследовательский институт. В 1916 году Эйнштейн опубликовал вышеуказанную работу, в которой предсказывал существование черных дыр и отклонения света под действием гравитации. Его теория была успешно подтверждена Артуром Эддингтоном, сделавшим в 1919 году снимки звезд, оказавшихся рядом с солнечным диском во время солнечного затмения. Эддингтон обнаружил, что положение звезд у края солнечного диска на этих фотографиях слегка смещено, как и предсказывал Эйнштейн. Успешная проверка положений последнего означала, что такие концепции, как абсолютное время и абсолютное пространство, неверны. Время и пространство связаны между собой и на них воздействует гравитация. В газете «Таймс» вышла статья о конференции ведущих ученых, обсуждавших положения его теории, и Эйнштейн стал всемирной знаменитостью. Общая теория относительности имела важные последствия для развития астрономии и космологии, в том числе привела к обнаружению черных дыр, для развития теории гравитационных полей и теории Большого Взрыва как события, положившего начало нашей Вселенной.

См. также статьи «Большой Взрыв», «Гравитационное поле 1», «Черная дыра».

ОПТИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ 1 — ЗЕРКАЛА И ЛИНЗЫ

Когда вы смотрите в зеркало, вы видите свое отражение. Этот образ складывается из световых лучей, отраженных от вашего лица и еще раз от поверхности зеркала. При отражении предмета в плоском зеркале создается мнимое изображение, т. е. видимость того, что предмет в зеркале и реальный предмет находятся на одинаковом расстоянии от поверхности зеркала, угол падения равен углу отражения, как показано ниже.

Когда вы смотрите в объектив фотоаппарата, лучи света от предмета, который вы хотите сфотографировать, фокусируются на пленке с помощью линзы. Изображение на пленке — реальное, так как оно формируется из лучей света, преломленных линзой, от непосредственного предмета. Рефракцией называется преломление луча, пересекающего границу двух разных прозрачных сред. Линза сделана таким образом, что лучи света, расходящиеся от предмета во всех направлениях, преломляются и устремляются в одну точку на пленке.

• Если линза не находится на нужном расстоянии от пленки, то изображение на ней не будет сфокусированным, так как преломляющиеся лучи не попадут в одну точку пленки.

• Когда фотографируют далеко расположенный предмет, линзу приближают к пленке; когда же фотографируют близко расположенный предмет, линзу отодвигают от пленки, фокусируя на ней изображение.

Для объекта, расположенного на расстоянии и от линзы, расстояние v от нее до образующегося изображения рассчитывается по формуле

1/u + 1/v = 1/f где f— фокусное расстояние (см. с. 105).

Положительное значение v соответствует реальному изображению; отрицательное значение соответствует мнимому изображению.

См. также статью «Оптические изображения 2».

ОПТИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ 2 — КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Когда при помощи линзы образуется реальное изображение объекта, световые лучи, отражаемые в разные стороны от каждой точки его поверхности, фокусируются линзой и образуют крошечную часть изображения.

Фокусным расстоянием f линзы называется расстояние от линзы до точки формирования изображения далеко расположенного объекта, а оптической силой линзы — величина 1/f в метрах. Единицей оптической силы служит диоптрия.

Увеличением линзы, зависящим от расстояния от объекта до линзы и от фокусного ее расстояния, называется отношение размера изображения к размеру объекта. Изображение бывает меньше объекта, если расстояние от объекта до линзы больше 2f.

Количество деталей, которое можно рассмотреть в изображении, является мерой разрешающей способности оптического устройства, используемого для получения изображения. При прохождении света через апертуру (отверстие) устройства происходит его дифракция. Линзы или кривые зеркала фокусируют свет, поступающий от части объекта в крошечное изображение. Двум близлежащим точкам объекта соответствуют две точки изображения. Если дифракция велика (из-за очень узкой апертуры), то близлежащие точки накладываются друг на друга и сливаются в одно пятно. В таком случае они уже не могут быть различимы. Если сделать апертуру достаточно широкой, то дифракция сократится, две точки будут различимы и разрешающая способность устройства повысится. Число деталей, различимых при увеличенной апертуре, увеличится. Так, в 10-сантиметровый широкий телескоп можно рассмотреть больше деталей, чем в узкий. Наземные телескопы диаметром более 10 см не улучшают изображения, так как атмосфера Земли преломляет свет и затрудняет получение изображения. Таким образом, увеличение объектов зависит от фокусного расстояния линз, а разрешающая способность — от ширины линз. Линза с небольшим фокусным расстоянием дает большее увеличение, но если ширина линзы не меняется, то количество различимых деталей остается прежним, так как разрешающая способность не меняется.

См. также статьи «Дифракция», «Оптические изображения 1».

ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ 1 — НЕПРЕРЫВНЫЕ СПЕКТРЫ

Спектром называется распределение энергий частиц в потоке частиц или фотонов в электромагнитном излучении. Фотон — это квант электромагнитного поля, переносчик электромагнитного излучения. Каждый фотон обладает определенным количеством энергии, зависящим от длины его волны. Спектр солнечного света, который можно наблюдать на примере радуги, состоит из фотонов с определенным диапазоном длин волн и, следовательно, с определенным диапазоном энергии. В дождевых каплях свет с разной длиной волны преломляется по-разному и потому мы видим разные цвета радуги.

Спектр солнечного света — непрерывный, так как цвета меняются от фиолетового до красного непрерывно. С помощью линзы можно преломить солнечный свет и свет от лампы накаливания. Цвет же зависит от длины волны, которая может быть меньше 400 нанометров (нм) для фиолетового и более 650 нм для красного света.

Световой фотон испускается, когда электрон в атоме вещества переходит на более низкий энергетический уровень. Энергия фотона равна потере энергии электрона. Лампа накаливания или

Солнце имеют непрерывный спектр, так как электроны в их светящихся частях обладают различным количеством энергии, образуя непрерывный диапазон энергий фотонов. Например, в рентгеновской трубке образуются фотоны с непрерывным спектром энергий, соответствующих длинам волн от 0,001 до 1 нм приблизительно.

См. также статьи «Оптические спектры 2», «Рентгеновские лучи 1 и 2», «Фотон», «Электромагнитные волны».

ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ 2 — ЛИНЕЙЧАТЫЕ СПЕКТРЫ

Оптическим линейчатым (дискретным) спектром испускания называется спектр света, для которого характерно наличие отдельных цветных линий, соответствующих определенным длинам волн. Цветной спектр возникает, когда источник света испускает фотоны с определенными длинами волн. Атом испускает фотон в случае, когда электрон атома переходит на более низкий энергетический уровень. Свет с линейчатым спектром может быть получен в таких источниках света, как газовая лампа или газоразрядная трубка. Испускающие свет атомы содержат электроны, находящиеся на известных энергетических уровнях. Энергия фотона Е = hf = hc/λ, где f — частота света, с — скорость света, λ — длина волны. Если электрон переходит с энергетического уровня Е₁ на более низкий энергетический уровень Е₂, испускаемый фотон имеет энергию hf = Е₁ — Е₂. Поскольку для каждого типа атома характерны свои энергетические уровни, то энергия фотонов и, как следствие, распределение длин волн помогают опознавать элементы вещества.

Можно также получить спектры поглощения, пропуская свет через цветные фильтры, цветные жидкости и гели, а также через прозрачные цветные твердые вещества. Последние поглощают свет с некоторой длиной волны, так что получаемый в результате световой поток лишается некоторого диапазона длин волн. Для оптического линейчатого спектра поглощения характерно наличие темных линий на фоне непрерывного спектра. Он бывает у солнечного света, проходящего через газы, окружающие Солнце, которые поглощают фотоны с определенными длинами волн. Атомы газов подвергаются бомбардировке со стороны всех фотонов, исходящих из фотосферы, со всеми возможными длинами волн. Электроны этих атомов могут поглотить только фотоны определенной энергии. Каждый такой фотон заставляет электрон перейти из внутренней оболочки атома во внешнюю. Далее общий поток света теряет фотоны с этой длиной волны, и потому ей соответствует темная линия солнечного спектра. Линейчатые спектры поглощения можно получить и в лаборатории, пропуская белый свет через какой-либо газ и наблюдая преломление через призму пучка света, поступающего сквозь узкую щель.

См. также статьи «Оптические спектры 1», «Фотон», «Энергетические уровни атомов».

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

Переменный — это электрический ток, неоднократно меняющий свое направление, обычно с постоянной частотой. Изменяющаяся разность потенциалов (напряжение) между двумя точками цепи заставляет носители заряда постоянно менять свое направление.

• График переменного тока, по вертикальной оси которого отмечаются значения силы тока или разности потенциалов, а по горизонтальной оси — время, имеет вид кривой линии. График тока в цепи, подключенной к обычной

сила тока потребительской сети напрямую или через трансформаторы, всегда представляет собой синусоиду.

• Максимальное значение силы переменного тока или разности потенциалов представляет собой максимальное значение силы тока или разности потенциалов в любом направлении. Интервал между максимальными значениями в одном направлении называется полным циклом.

• Частота переменного тока представляет собой количество полных циклов, совершаемое за единицу времени (секунду). Единицей частоты служит герц (Гц), что соответствует одному циклу в секунду.

• Среднеквадратичное значение силы переменного тока или разности потенциалов равно значению силы постоянного тока (или разности потенциалов), вызывающего ту же мощность в проводнике с данным сопротивлением.

Для синусоидального тока или разности потенциалов среднеквадратичное значение равно отношению

максимальное (пиковое) значение тока/2

Например, среднеквадратичное значение переменного тока в обычной сети равно 230 В; это значит, что нагревательный прибор, подключенный к источнику постоянного напряжения 230 В, будет вырабатывать ту же среднюю мощность, как если бы он был подключен к розетке.

См. также статьи «Разность потенциалов и мощность», «Электромагнитная индукция».

ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕ ОТРАЖЕНИЕ

Когда световой луч проходит границу воздуха и одной прозрачной или двух разных прозрачных сред, то его направление меняется. Такое изменение направления называется преломлением. Явление преломления происходит потому, что скорость света в одной среде отличается от скорости света в другой.

• Показателем преломления μ прозрачной среды называется отношение скорости света в воздухе к скорости света в среде. Первая всегда больше второй.

• Углы падения i и преломления г связаны между собой таким образом, что

n₁∙sin i = n₂∙sin r, где n₁— показатель преломления первой среды, а n₂ — показатель преломления второй среды.

Критический угол: когда световой луч в прозрачной среде достигает границы с другой прозрачной средой, имеющей меньший показатель преломления, то в случае если угол падения оказывается больше некоего критического угла, происходит полное внутреннее отражение. Если угол падения равен критическому углу, то угол преломления равен 90° и луч света идет вдоль границы. Следовательно, n₁∙sin с = n₂ sin 90°, где с — критический угол; так как sin 90° = 1, то sin с = n₂/n₁.

Применение

1. В телекоммуникационных средствах связи для передачи цифровых данных используется оптическое волокно. На один из его концов подается пульсирующий свет, который многократно полностью отражается от внутренней поверхности волокна и выходит из другого конца.

2. Эндоскопы (приборы для исследования внутренних органов) состоят из двух связок оптического волокна; одна из них предназначена для освещения исследуемого объекта, а вторая — для передачи отраженного от объекта света к наблюдателю.

См. также статью «Электромагнитные волны».

ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Поперечными называются волны, колебания которых перпендикулярны направлению их распространения. В качестве примеров можно привести колебания струны и вторичные сейсмические волны. Поперечные волны называют плоскополяризованными, если их колебания происходят только в одной плоскости. Неполяризованные поперечные волны совершают колебания в случайных плоскостях. Продольными называются волны, колебания которых параллельны направлению распространения, например звуковые и первичные сейсмические волны.

Электромагнитные волны — поперечные, так как состоят из колебаний электрического и магнитного полей, происходящих под прямым углом друг к другу и к направлению распространения. Электрическое поле поляризованной электромагнитной волны совершает колебания только в одной плоскости, а магнитное поле совершает колебания в плоскости, перпендикулярной первой. Плоскостью поляризации поляризованной электромагнитной волны называется плоскость колебаний ее электрического поля.

Свет солнечный и от лампы накаливания или пламени неполяризован; его можно поляризовать, пропустив через поляризационный светофильтр (поляроид). Молекулы фильтра пропускают свет, если плоскость колебаний световых волн перпендикулярна плоскости ориентации молекул фильтра. Если поляризованный свет пропустить через второй фильтр, то интенсивность света, прошедшего через него, будет больше в случае, когда фильтры расположены так, что плоскость ориентации его молекул перпендикулярна плоскости колебаний. Если два фильтра расположить перпендикулярно друг другу, то через второй фильтр свет не пройдет.

Неполяризованный свет поляризуется при отражении от стекла или водной поверхности. Поляризация отражением происходит полностью при определенном угле падения и частично при всех других углах. Поляроидные солнечные очки затеняют вспышки света, отраженного от водной поверхности, не пропуская его, но пропускают свет от других объектов.

См. также статьи «Жидкие кристаллы», «Электромагнитные волны».

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

При последовательном соединении все компоненты электрической цепи расположены друг за другом. В последовательной цепи электрический заряд проходит через все проводники по очереди.

• Сила тока в последовательных проводниках одна и та же.

• Общее напряжение цепи равно сумме напряжений всех проводников.

• Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех проводников.

Общий поток электронов, входящих в каждый проводник, выходит из него же; через все проводники проходят все те же электроны, так что сила тока в них одинакова. Следует иметь в виду, что в один момент времени по проводникам проходит различный поток различных электронов, просто сила тока остается одной и той же.

При отключении одного из последовательно соединенных компонентов цепи отключается вся цепь. Предохранители в пробках всегда подключены последовательно к бытовой сети или бытовым приборам: если предохранитель перегорает, отключается вся сеть или прибор.

При параллельном соединении электрический заряд проходит одновременно через несколько проводников.

• Напряжение параллельно соединенных проводников всегда одно и то же.

• Общая сила тока цепи равна сумме силы тока отдельных проводников.

• Общее сопротивление R сети вычисляется по формуле

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ +…, где R₁, R₂, R₃ — сопротивление отдельных проводников.

Компоненты параллельной цепи можно выключать независимо друг от друга. Бытовые приборы и электрические лампы подключаются к сети параллельно, поэтому их можно включать и выключать независимо от других приборов и ламп.

См. также статьи «Законы Кирхгофа», «Заряд и ток», «Разность потенциалов и мощность».

ПРИНЦИП ИСКЛЮЧЕНИЯ (ПРИНЦИП ПАУЛИ)

Электрон в атоме обладает определенным количеством энергии и занимает место в оболочке, наиболее подходящей ему в соответствии с этой энергией. Каждая оболочка может удерживать не более определенного числа электронов. Самая внутренняя оболочка может удерживать не более двух электронов, а следующая — не более восьми. Распределение элементов по клеткам периодической таблицы связано как раз с заполнением электронами этих оболочек. Например, атом неона в основном состоянии имеет два из десяти электронов во внутренней оболочке и восемь во внешней. Неон — инертный газ, не вступающий в химические реакции, так как все места в его оболочках заняты.

В 1925 году Паули объяснил, почему электроны в атоме занимают те или иные уровни. Он понял, что состояние каждого электрона в атоме определяется четырьмя квантовыми числами, причем они не должны совпадать с квантовыми числами других электронов. Это положение известно как принцип исключения Паули.

• Энергия Е электрона в п-й оболочке определяется формулой Е = Е₁/n²,

где Е₁ — энергия электрона в оболочке n = 1. Номер оболочки η называется главным квантовым числом.

• Момент импульса электрона в оболочке может принимать различные квантовые значения, которые определяются орбитальным квантовым числом l, представляющим собой целое число от нуля до n — 1.

• Поскольку вращающийся по орбите электрон — крошечный магнит, то существует и магнитное квантовое число m₁, принимающее значение от +l до -l.

• Спин электрона S — это собственный магнитный момент, не связанный с движением электрона. Паули предположил, что электрон в атоме может принимать одно из двух спиновых энергетических состояний (от англ. spin — вращение). Его вращение может быть направлено либо параллельно вращению ядра, либо в противоположную сторону.

Для первых двух оболочек принцип исключения выполняется следующим образом. Первая оболочка: n = 1, l = m₁ = 0 — способна удерживать два электрона (с двумя разными спинами). Вторая оболочка: подгруппа n = 2, l = m₁ = 0 дает место для двух электронов; подгруппа l = 1, m₁ = ±1 или 0 дает место для шести электронов; всего во второй оболочке получается восемь электронов.

См. также статьи «Типы межатомных связей», «Электрон», «Энергетические уровни атомов».

ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Принцип неопределенности гласит, что положение и импульс частицы невозможно измерить с одинаковой точностью в одно и то же время. Процесс измерения одной величины воздействует на процесс измерения другой. Например, местоположение электрона можно определить исходя из отклонения фотона, направленного на электрон. Но процесс взаимодействия фотона и электрона изменяет импульс последнего. Более точно принцип неопределенности утверждает, что неопределенный импульс, умноженный на неопределенное положение равен h/2π, где h — постоянная Планка. Принцип неопределенности можно проиллюстрировать на примере β-распада, когда в ядре с повышенным количеством нейтронов образуется и мгновенно выделяется электрон. Если свести неопределенность его положения к пределам ядра, диаметр которого около 10^-15 м, то неопределенность его импульса Δp составит около 10^-19 кг∙м/с (= h/2nΔx, где Δx = 10^-15 м и h = 6,6 х 10^-34 Дж∙с). Таким образом, его импульс будет по меньшей мере равен 10^-19 кг∙м/с, что слишком много для того, чтобы удержаться в ядре под действием электростатической силы притяжения протонов.

Принцип неопределенности позволяет рассчитать неопределенность энергии частиц или их системы в заданный промежуток времени. Поскольку никакая частица не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света с, то неопределенность положения частицы в промежуток времени Δt равна cΔt. Нетрудно доказать, что для частицы, скорость которой близка к скорости света (Е = mс²), энергия ΔЕ = сΔp = h/cΔt, что объясняет, почему а-частица, образующаяся в ядре, преодолевает мощные ядерные силы, удерживающие ядро. Частица может приобрести энергию ΔЕ, необходимую для отрыва от ядра при условии, что время отрыва Δt меньше h/ΔЕ. Энергия, необходимая для отрыва, представляет собой энергетический барьер, который частица преодолевает, заимствуя энергию у ядра на короткий период времени. Фактически получается, что частица «прорывается» через барьер. Однако, если барьер слишком высокий или широкий, а-частица не может покинуть ядро и оно остается стабильным.

См. также статьи «Квантовая теория», «Радиоактивность 1».

ПРОСТОЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ

Объект, совершающий колебательные движения, перемещается взад и вперед вдоль линии.

• Амплитудой его движения называется максимальное перемещение от центра колебательных движений.

• Периодом колебаний Т_n называется время, которое требуется для завершения цикла колебаний (движение от одной крайней точки к другой и обратно).

Перемещение тела, совершающего колебательные движения, называется простым гармоническим движением, если ускорение пропорционально перемещению от центральной точки колебаний. Это условие можно выразить в виде уравнения «ускорение = — коэффициент х перемещение», где минус означает, что ускорение всегда направлено к центру, а перемещение измеряется от центра. Коэффициент пропорциональности в этом уравнении равен квадрату круговой частоты ω, которая равна 2π/Т_n. Таким образом, при гармоническом колебании ускорение α и перемещение s должны соответствовать уравнению а = — ω²s. Ясно, что ускорение тела достигает максимального значения в точке наибольшего удаления от центра колебаний.

В системе, где тело массой m совершает колебания вследствие действия одной или нескольких пружин, сила, возвращающая тело в точку равновесия, зависит от степени растяжения пружин. Система пружин подчиняется закону Гука, а именно: сила растяжения равна he, где е — деформация (растяжение) пружины, k — постоянный коэффициент. Таким образом сила, стремящаяся восстановить исходное состояние, F = — ks для перемещения s от точки равновесия. Из второго закона Ньютона (F = mа) получаем а = F/m = ~(k/m)s. Это гармоническое колебательное движение и k/m = ω². Следовательно, период колебаний Т_n = 2π/ω = 2π(m/k)^1/2.

Если масса увеличивается или пружина становится слабее, то период колебаний также увеличивается. Любая система, состоящая из одной или нескольких пружин, вызывает колебания, период которых рассчитывается по приведенной выше формуле.

См. также статью «Сила и движение».

РАВНОВЕСИЕ СИЛ

Покоящееся тело, на которое действует несколько сил, находится в состоянии статического равновесия, если эти силы уравновешивают друг друга и вращательные эффекты также равны.

Силы, действующие на тело, находятся в равновесии, если их векторы при сложении образуют замкнутый многоугольник. Действие сил на тело можно рассмотреть при помощи диаграммы, на которой отмечены эти векторы; при сложении векторов к концу первого отрезка прикладывается другой, а суммой, т. е. равнодействующей силой, является вектор, проведенный из начала первого вектора к концу второго. Тело находится в состоянии статического равновесия, если вектор равнодействующей силы равен нулю (представляет собой точку, а так бывает, когда конец последнего вектора совпадает с началом первого, как в случае с замкнутым многоугольником).

Сумма вращательных эффектов равна нулю, если отдельные вращательные эффекты сил, приложенных к точке, уравновешивают друг друга. Вращательный эффект силы, приложенной к точке, называется моментом силы и определяется как произведение ее модуля на кратчайшее расстояние (перпендикуляр) от точки до прямой, вдоль которой действует сила. Правило, согласно которому общий вращательный эффект действующих на тело сил должен быть равным нулю, называется принципом сохранения момента. Обычно говорят, что сумма моментов, направленных по часовой стрелке, должна быть равна сумме моментов, направленных против часовой стрелки. Чтобы тело, на которое действует несколько сил, пребывало в состоянии статического равновесия, необходимы следующие условия:

• равнодействующая сила равна нулю, когда сумма векторов сил представляет собой замкнутый многоугольник;

• к любой точке тела применим принцип сохранения момента.

Статическое равновесие может быть безразличным, устойчивым или неустойчивым в зависимости от того, как ведет себя тело при смещении: остается ли оно на новом месте (безразличное), возвращается в положение прежнего равновесия (устойчивое) или смещается дальше (неустойчивое). Такое тело, как высокое транспортное средство, при большом наклоне упадет. Это случится, когда проекция центра тяжести точки, через которую проходит равнодействующая сил тяжести, сместится за пределы основания колеса.

См. также статьи «Векторы», «Сила и движение».

РАДИОАКТИВНОСТЬ 1 — РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД

Радиоактивный изотоп распадается в результате одного из следующих процессов трансформации.

• α-излучение наблюдается, когда большие нестабильные ядра испускают два протона и два нейтрона в виде единой частицы, называемой α-частицей:

^A_ZX —> ⁴₂α + ^A-4_Z-2Y

• β-излучение наблюдается, когда нейтрон ядра с избытком нейтронов превращается в протон:

^A_ZX —> ⁰₁β + ^A_Z+1Y

• γ-излучение наблюдается, когда γ-фотон испускается из ядра с избытком энергии, который возникает после испускания ядром α- или β-частицы.

Теория радиоактивного распада основана на предположении случайности этого процесса, и вероятность того, что ядро распадется в промежуток времени Δt, пропорциональна Δt. Отсюда:

dN/dT = — λN

где λ — постоянная распада. При преобразовании уравнения получаем N = N₀e^-λt, где N₀ — начальное количество атомов.

Активностью радиоактивного изотопа называется количество ядер, распадающихся в секунду. Отсюда активность

A = dN/dT,

где N — количество оставшихся радиоактивных ядер. Поскольку А — λN, активность А радиоактивного изотопа уменьшается экспоненциально, в соответствии с уравнением А = А₀e^-λt, где А₀ — начальная активность.

Периодом полураспада изотопа называется время, требующееся для сокращения количества ядер изотопа на 50 %. Оно равно времени, за которое активность также уменьшается на 50 %. Так как после первого периода полураспада N = 0,5N₀, то 0,5N₀ = N₀e^-λt, что дает λТ_1/2 = 1n2.

См. также статьи «Радиоактивность 2», «Ядерная модель атома».

РАДИОАКТИВНОСТЬ 2 — СВОЙСТВА α-, β- и γ- ИЗЛУЧЕНИЯ

Распространение при атмосферном давлении:

α-излучение; α-частицы, испускаемые определенным изотопом, имеют одну и ту же кинетическую энергию, которая отличается от энергии α-частиц других изотопов. Поэтому расстояние, на которое распространяются а-частицы, легко определить; оно составляет до 10 см.

β-излучение; β-частицы, испускаемые определенным изотопом, обладают широким спектром кинетической энергии вплоть до максимума, определяемого этим изотопом. Расстояние, на какое они распространяются, бывает разным в пределах приблизительно 1 м.

γ-излучение; γ-фотоны распространяются из точечного источника во все стороны и почти не взаимодействуют с молекулами воздуха. Расстояние, на которое они распространяются, безгранично, хотя интенсивность у-излучения из точечного источника подчиняется закону обратных квадратов, так как они распространяются во все стороны равномерно и без поглощения.

Поглощение веществом:

α-излучение; α-частицы поглощаются бумагой, тонким картоном или металлической фольгой.

β-излучение; β-частицы проникают сквозь бумагу, тонкий картон и тонкую металлическую фольгу. Алюминиевая пластина толщиной более 5 мм поглощает β-частицы.

γ-излучение; γ-фотоны поглощаются свинцовыми пластинами толщиной около 50 мм.

Ионизация:

α-частицы образуют порядка 10 000 ионов на 1 мм³ воздуха, что гораздо больше, чем ионизация β-частиц и γ-излучения.

β-частицы образуют меньше ионов на 1 мм³, чем а-частицы, потому что они гораздо быстрее их. γ-излучение вызывает весьма малую ионизацию воздуха, так как фотоны не имеют заряда. Следует отметить, что рентгеновское излучение также представляет собой поток высокоэнергетических фотонов и, следовательно, вызывает ионизацию. Рентгеновские лучи образуются в рентгеновской трубке.

См. также статьи «Законыобратных квадратов», «Ионизация», «Радиоактивность 1».

РАДИАКТИВНОСТЬ 3 — РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ

Радиоактивные отходы делятся на отходы низкого, среднего и высокого уровня радиоактивности.

• Отходы низкого уровня (оборудование и спецодежда), которые использовали рабочие, имеющие отношение к радиоактивным веществам, хранятся в запечатанных контейнерах в контролируемых местах. Охлаждающая вода в теплообменниках лишь слегка радиоактивна, и ее сливают в море.

• Отходы среднего уровня (теплоноситель ядерного реактора) делают густыми и хранят в запечатанных контейнерах под землей в контролируемых районах захоронений.

• Отходы высокого уровня радиоактивности (замедлители, тепловыделяющие элементы — твэлы и отработанное топливо, подвергнутое процессу переработки) хранятся в течение многих лет также в запечатанных контейнерах под землей в контролируемых районах захоронений.

Отработанные твэлы ядерного реактора содержат неиспользованный уран-235, уран-238 и плутоний-239, образующийся в результате поглощения ураном-238 нейтронов и осколков с большим содержанием последних. Таким образом, различные изотопы в отработанном топливе содержат источники α-, β- и γ-излучения с различными периодами полураспада. Самый короткий период полураспада γ изотопов, имеющих самую большую активность на единицу массы, поэтому отработанные твэлы реактора в высшей степени радиоактивны. Их удаляют из реактора и перерабатывают с помощью устройств с дистанционным управлением.

Далее твэлы помещают в бассейн выдержки приблизительно на год, пока не распадутся изотопы с коротким сроком жизни. Затем контейнер с топливом открывают; отработанное топливо вынимают и подвергают химической обработке; неиспользованные уран и плутоний выделяют для последующего применения. Все другие материалы хранят в запечатанных контейнерах для отходов с высоким уровнем радиоактивности. Коррозия контейнеров может стать источником потенциальной опасности, но ее можно избежать путем витрификации (застекловывания) отходов. Материал смешивают с расплавленным стеклом и остужают, в результате чего получаются стеклянные блоки с материалом, предохраняющие от коррозии. При этом следует соблюдать осторожность и не располагать рядом большие порции урана и плутония. В противном случае может начаться цепная реакция и последовать взрыв.

См. также статьи «Атомная энергия», «Деление ядра».

РАДИОАКТИВНОСТЬ 4 — ИЗМЕРЕНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующее излучение губительно для живых клеток, так как необратимо повреждает их мембраны и разрушает механизм репликации^[5], повреждая цепи ДНК в ядрах клеток. Кроме того, ионизирующее излучение образует свободные радикалы, которые служат причиной образования опухолей.

• Дозой излучения, полученного веществом от ионизирующего излучения, называется количество энергии, поглощенной веществом на единицу массы. Единицей дозы ионизирующего излучения служит грей (Гр), равный 1 Дж/кг.

• Относительной биологической эффективностью (ОБЭ) рассматриваемого ионизирующего излучения называется отношение поглощенной дозы стандартного излучения (обычно 250 кВ рентгеновского излучения), к поглощенной дозе рассматриваемого излучения, вызывающей определенный биологический эффект. Например, ОБЭ a-излучения равна 10; это значит, что для произведения такого эффекта нужно взять десять доз стандартного излучения и одну дозу α-излучения.

• Дозовый эквивалент, полученный живой материей при поглощении некоей дозы ионизирующего излучения, равен дозе рентгеновского излучения 250 кВ, необходимой для произведения такого же биологического эффекта. Единицей дозового эквивалента служит сиверт (Св), также равный 1 Дж/кг.

Дозовый эквивалент равен произведению дозы излучения на относительную биологическую эффективность.

• Суммарным дозовым эквивалентом воздействия различных типов излучения называется сумма дозовых эквивалентов каждого типа излучения.

Нижнего предела биологического вреда от ионизирующего излучения не существует; максимум допустимого воздействия ионизирующего излучения определяется на основе признанного риска. В Великобритании установлено максимально допустимое воздействие, равное 15 Св в год, для профессий, связанных с ионизирующим излучением, и 0,5 Св в год выше естественной нормы для остального населения. Эти предельные показатели рассчитаны на основе трех смертельных случаев заболевания раком на один миллисиверт на 100 000 выживших при атомной бомбардировке Хиросимы и Нагасаки. Так, годовой предел в 0,5 мСв соответствует 750 смертям в год на население в 50 миллионов человек.

См. также статьи «Ионизация», «Радиоактивность 1, 2 и 3», «Рентгеновские лучи».

РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ И МОЩНОСТЬ

• Разностью потенциалов называется количество потенциальной энергии, приобретаемой или теряемой единичным точечным положительным зарядом при прохождении от одной точки к другой. В повседневной речи разность потенциалов называют «напряжение». Потенциальная энергия заряда часто называется электрической энергией. Разность потенциалов:

V = E/Q,

где Е — получаемая энергия, Q — величина заряда.

• Единицей разности потенциалов служит вольт (В), равный разности потенциалов между двумя точками, если при перемещении заряда в один кулон между этими точками выделяется или потребляется один джоуль электрической энергии.

• Электродвижущая сила (ЭДС) источника электрической энергии равна количеству электрической энергии, приобретаемой единичным точечным зарядом, проходящим через источник. В электрической цепи поток заряда по ней переносит энергию от источников ЭДС к компонентам цепи.

• Перепадом разности потенциалов в компоненте называется потеря электрической энергии единичным зарядом, проходящим через компонент. Перепад разности потенциалов на концах компонента цепи можно сравнить с перепадом давления между выпускной и впускной трубами батареи центрального отопления. Разность давлений необходима, чтобы по батарее шел поток воды.

Электрическая мощность определяется как количество электрической энергии, переносимой в секунду по участку электрической цепи. Единицей мощности служит ватт (Вт). Один ватт равен переносу одного джоуля в секунду; 1 киловатт = 1000 ватт.

Так как сила тока — это количество заряда, переносимого в секунду по компоненту цепи или устройства, а разность потенциалов — количество электрической энергии, передаваемой единичным зарядом компоненту или устройству, то:

сила тока х разность потенциалов = заряд/время х электрическая энергия/заряд = электрическая энергия/время = мощность.

В бытовой сети цена за электроэнергию измеряется в киловатт-часах (кВт∙ч); 1 кВт∙ч равен 1 кВт электрической энергии, потребляемому за час.

См. также статью «Заряд и ток».

РЕЗОНАНС

Явление резонанса происходит, когда к колебательной системе прикладывается периодически изменяемая сила и амплитуда колебаний системы возрастает в большой степени. В любой системе, совершающей свободные колебания, за каждый полупериод кинетическая энергия превращается в потенциальную и обратно. При условии действия силы трения и отсутствия периодической силы колебания системы постепенно уменьшаются и ее энергия передается окружению с помощью трения. Говорят, что в таком случае колебания «затухают» от действия силы трения. В системе, испытывающей легкое затухание, происходит резонанс, если частота внешней периодически действующей силы равна частоте колебаний системы. При резонансе энергия, передаваемая системе периодической силой, равна энергии, теряемой в результате действия силы трения.

Простым примером служит ребенок на качелях, которые периодически толкают.

Если частота толчков равна естественной частоте колебаний f₀, то их амплитуда становится очень большой, ограничиваемой только силами трения. Частота, при которой амплитуда наиболее увеличивается, называется частотой настройки. Для системы с небольшим затуханием она равна f₀. Примеры резонирующих систем:

• механический резонанс, когда панель стиральной машины громко вибрирует при определенной скорости мотора;

• акустический резонанс, когда струя воздуха, направляемая с определенной силой под углом к горлышку бутылки заставляет столб воздуха внутри ее колебаться, издавая звук;

• электрический резонанс, когда по радио ловят определенную станцию настройкой шкалы на ее частоту так, что радиоволны этой частоты вызывают достаточно большую разность потенциалов с этой частотой в цепи настройки.

См. также статьи «Волновое движение 2», «Простое гармоническое колебание».

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ 1 — ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА

Рентгеновские лучи — это электромагнитные волны с длиной волны около 1 нм и менее, испускаемые при торможении быстрых электронов или изменении их направления в веществе либо при переходе электронов с внешних оболочек атома на внутренние в тяжелых атомах. Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году Вильгельмом Рентгеном, наблюдавшим свечение флуоресцентного экрана при пропускании под высоким напряжением тока через вакуумную стеклянную трубку, называемую впоследствии рентгеновской. В ней в процессе термоэлектронной эмиссии электроны испускаются с горячей нити накала и притягиваются к металлическому аноду, имеющему высокий положительный потенциал по отношению к нити накала. При столкновении электроны останавливаются и теряют кинетическую энергию, испуская фотоны рентгеновского излучения.

Рентгеновские лучи содержат непрерывный спектр длин волн выше определенного минимального значения. Интенсивность распределения разных длин волн представляет собой непрерывную кривую начиная с минимальной длины волны с пиками интенсивности, накладываемыми на длины волн, характерными для цели. Цель в рентгеновской трубке обычно представляет собой вольфрам, имеющий высокую температуру плавления, а основная часть энергии рентгеновской трубки превращается в тепло.

Вольфрамовая цель может быть помещена между пластинами меди, обладающей большей теплопроводностью, чем вольфрам.

• Минимальная длина волны λ_мин соответствует кинетической энергии отдельного электрона, образующего один фотон. Количество полученной кинетической энергии равно проделанной работе eV анода с потенциалом V, так что энергия фотона hc/λ_мин = еV (где с — скорость света), что дает λ_мин = hc/eV. Проникающая способность рентгеновского излучения в данном материале зависит от максимальной энергии фотона в луче, пропорциональной напряжению анода.

• Пики интенсивности возникают, когда электроны луча сталкиваются с атомами цели и выталкивают электроны атомов с внутренних орбит. При заполнении внутренних вакансий электронами с внешних орбит атомов, испускаются фотоны с рентгеновской длиной волны.

См. также статьи «Фотон», «Электромагнитные волны».

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ 2 — ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В МЕДИЦИНЕ

В медицине рентгеновское излучение используют для получения четкого снимка костей и внутренних органов. Пациент располагается на пути прохождения рентгеновского луча, т. е. между рентгеновской трубкой и пленкой в светонепроницаемой оболочке. Внутренние органы с большой плотностью и кости поглощают рентгеновское излучение, и, следовательно, на пленке возникает их изображение. Можно получить снимки и органов с меньшей плотностью, если заполнить их контрастным веществом, поглощающим рентгеновское излучение, например химическими соединениями бария.

• Рентгеновские лучи должны быть хорошо сфокусированными и поступать из точечного источника, иначе изображение получится размытым. Поверхность анода разворачивается под углом 70° к направлению потока электронов, так что эффективная зона, из которой исходят лучи, сводится к минимуму по отношению к площади падения электронов.

• Кроме того, трубка покрывается толстым слоем свинца, чтобы рентгеновские лучи не приносили вред обслуживающему персоналу. Для прохождения лучей строго через исследуемый орган пациента используются их ограничители.

• Рентгеновское излучение фильтруется металлической пластиной, располагающейся между лучом и пациентом. В результате до пациента доходит низкоэнергетическое излучение. Низкоэнергетические фотоны могут быть поглощены тканями с низкой плотностью, понижая риск нежелательного воздействия.

• Между пациентом и пленкой помещают коллимирующую^[6] решетку, состоящую из толстой свинцовой пластины с многочисленными узкими отверстиями, расположенными параллельно. Рентгеновское излучение, рассеиваемое пациентом, не проходит через решетку, не достигает пленки и не засвечивает темные области последней.

См. также статьи «Рентгеновские лучи 1», «Электромагнитные волны».

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Сверхпроводимость — это полное отсутствие электрического сопротивления. Сверхпроводник — вещество с нулевым сопротивлением. Критической температурой сверхпроводника называется температура, при которой и ниже которой он таковым и становится. Когда при охлаждении вещества достигается точка его критической температуры, то его сопротивление скачкообразно падает до нуля. При достаточно низкой температуре сверхпроводниками становятся металлы, некоторые сплавы и керамические вещества. Сверхпроводящий кабель проводит электричество не нагреваясь, так как сопротивление равно нулю. Сверхпроводящие магниты — это магниты, состоящие из сверхпроводящих проводников. Самые мощные магнитные поля, создаваемые сверхпроводящими магнитами, используются в системах магнитно-резонансной томографии в больницах и при исследовании мозга.

Сверхпроводимость впервые была открыта у ртути, охлажденной до 4,15 К. Потом оказалось, что некоторые металлы и сплавы также могут становиться сверхпроводниками — каждый при достижении своей критической температуры. До 1986 года наивысшей критической температурой считалась температура сплава ниобия и германия — 23,3 К. Затем открыли сверхпроводимость керамического проводника при 90 К. За этим довольно неожиданным открытием последовали открытия других материалов, проводящих при более высокой температуре. Факт, что сверхпроводимости можно достичь, охладив материал жидким азотом, закипающим при 77 К, дал основание называть их «высокотемпературными сверхпроводниками». В настоящее время высшая критическая температура равна приблизительно 130 К.

Известно, что сверхпроводимость металлов и сплавов вызвана тем, что электроны, отстоящие по атомным масштабам на большом расстоянии, образуют пары. Каждая пара электронов, называемая куперовской парой, находится в связанном состоянии и осуществляет упругие столкновения с ионами, электронами и другими куперовскими парами. Те, в свою очередь, проходят через вещество без потерь энергии и, следовательно, с нулевым сопротивлением.

См. также статьи «Сопротивление», «Электропроводность».

СИЛА И ДВИЖЕНИЕ

• Импульсом тела называют произведение его массы на скорость. Единицей импульса служит килограмм-метр в секунду (кг∙м/с). Импульс — величина векторная.

• Первый закон Ньютона гласит: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят это состояние. Понятно, что сила — это физическое воздействие, которое может изменить состояние движения тела. Если тело находится в состоянии покоя или равномерного движения, на него либо не действуют никакие силы, либо равнодействующая сила равна нулю.

• Второй закон Ньютона гласит: скорость изменения импульса тела пропорциональна равнодействующей силе, приложенной к телу. Представим себе тело с постоянной массой m, на которое действует постоянная сила F, так что его скорость изменяется с u на v за промежуток времени t. Поскольку сила пропорциональна отношению изменения импульса ко времени, то F = k∙(mv — mu)/t, где k — постоянный коэффициент. Поскольку ускорение а = (v — u)/t, то F = kmа. Если дать определение единице силы, ньютону (Н), как количеству силы, которая придает телу массой 1 кг ускорение в 1 м/с², то k = 1 и этот закон принимает вид F = mа при условии, что сила измеряется в ньютонах, масса в килограммах, а ускорение в метрах на секунду в квадрате. Третий закон Ньютона утверждает: при взаимодействии два тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению, другими словами, «всякому действию соответствует равное противодействие».

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса гласит: общий импульс системы тел всегда один и тот же при условии, что на них не действуют внешние силы. При столкновении двух тел, когда они расходятся в разные стороны, импульс каждого отдельного тела меняется. Поскольку два тела в один момент времени действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению, то каждое тело приобретает импульс за счет другого тела и общий их импульс равен нулю. Следовательно, общий импульс системы сохраняется.

См. также статьи «Динамика», «Равновесие сил».

СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Случайным процессом называется непредсказуемо происходящее изменение или событие. Статистический же исход большого числа случайных изменений или событий предсказать возможно. Это положение иллюстрируют два примера, приведенных ниже.

• Радиоактивный распад нестабильного изотопа; распад нестабильного ядра — случайный процесс. Это значит, что любое нестабильное ядро может распасться. Вероятность распада за определенный промежуток времени одна и та же для всех ядер.

Отсюда следует, что для N нестабильных ядер количество ядер ΔN, распадающихся за промежуток времени Δt, пропорционально N и Δt, т. е. ΔN пропорционально NΔt. Процентное соотношение ядер (= ΔN/N х 100 %), которые распадаются за данный промежуток времени, пропорционально промежутку мени Δt. Таким образом, количество ядер уменьшается экспоненциально.

• • Диффузия; молекулы газа или жидкости находятся в постоянном движении, постоянно сталкиваясь друг с другом и со стенками сосуда. Молекулы воздуха движутся с постоянным диапазоном скоростей порядка сотен метров в секунду. Если в одном углу комнаты брызнуть освежителем воздуха, то приблизительно за минуту запах дойдет до всех остальных углов комнаты, так как молекулы освежителя постепенно переходят из мест их высокой концентрации в места низкой концентрации, причем их продвижение затруднено столкновениями с молекулами воздуха и друг с другом. Продвижение молекул вещества из начальной точки в чем-то похоже на движение человека по гигантской шахматной доске, случайно переходящего из одного квадрата в соседний. Через 100 шагов можно предположить, что он будет находиться приблизительно в 10 шагах от места старта, а через 400 шагов — всего лишь приблизительно в 20 шагах. Теоретическая модель такого двухмерного передвижения приводит к следующему выводу: если число случайных шагов велико, то через N шагов человек, вероятнее всего, будет в N^1/2 шагах от места старта. То же самое применимо и к случайным процессам передвижения молекул в газе или жидкости.

См. также статьи «Радиоактивность 1», «Убывающие процессы».

СОПРОТИВЛЕНИЕ

Сопротивление компонента электрической цепи или проводника — величина, характеризующая степень его противодействия электрическому току. Сопротивление определяется как отношение разности потенциалов к силе тока. Единицей сопротивления служит ом (Ом). Сопротивление в 1 Ом имеет проводник, по которому течет ток силой 1 А при разности потенциалов 1 В.

Закон Ома гласит: сопротивление проводника при постоянной температуре не зависит от силы тока. График зависимости разности потенциалов (по оси у) от силы тока для омического проводника представляет собой прямую линию, так как сопротивление постоянно. Сопротивление нити накала электрической лампы повышается по мере увеличения силы тока, поскольку нить накала не является омическим проводником.

Для проводников сопротивлением R₁, R₂, R₃ и т. д.:

• при последовательном соединении их общее сопротивление R = R₁ + R₂ + R₃ +…;

• при параллельном соединении их общее сопротивление R рассчитывается по формуле 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ +….

Внутреннее сопротивление

Электрическая энергия, создаваемая источником электричества в цепи, переносится ко всем ее компонентам перемещающимся зарядом. Часть этой энергии теряется из-за внутреннего сопротивления. Электродвижущей силой (ЭДС) источника электрической энергии называется количество энергии, необходимой для перемещения единичного заряда вдоль цепи. Потерянной разностью потенциалов источника из-за внутреннего сопротивления называется потерянная электрическая энергия на единицу заряда внутри источника. Зависит она от силы тока и внутреннего сопротивления источника.

Для источника с ЭДС Е и внутренним сопротивлением r, подключенного к проводнику с сопротивлением R, разность потенциалов источника падает по мере увеличения силы тока I, так как IR = Е — Ir. Поэтому выходная разность потенциалов источника электрической энергии (в том числе блока питания) также падает, если увеличивать силу тока, подаваемого с его помощью. В старых домах, например, при включении электронагревателя могут мигать лампочки.

См. также статью «Разность потенциалов и мощность».

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 1 — ПРИНЦИПЫ

Относительностью движения называется представление о том, что всякое движение определяется системой координат и что невозможно определить абсолютное движение. В 1905 году Альберт Эйнштейн разработал основы теории относительности, известной сейчас как специальная (частная) теория относительности, с помощью которых объяснил невозможность абсолютного движения. Ниже приведены два постулата специальной теории относительности Эйнштейна:

• скорость света с в вакууме всегда постоянна и не зависит от скорости источника света или наблюдателя;

• все физические законы, выраженные с помощью формул, могут быть выражены в одинаковой форме для любой инерциальной системы координат. Инерциальной системой координат называется такая система, в которой покоящееся тело продолжает находиться в состоянии покоя при условии, что на него не действуют никакие силы.

С самого начала Эйнштейн предположил, что скорость света постоянна. Он рассмотрел две системы координат: одна из них (O') движется со скоростью v вдоль оси х другой системы координат (О). Когда начала координат совпадают, из этой точки испускается свет.

• Расстояние r, пройденное световой волной за время t в системе координат О, r = ct, где r = х² + у² + z², следовательно:

х² + у² + z² = c²t².

• Расстояние r, пройденное световой волной за время t' в системе координат O', r' = rct', где r'² — х'² + у'² + z'², следовательно:

х'² + у² + z² = c'²t'²~.

Поскольку движение О' относительно О происходит вдоль оси х, то координаты у и z остаются неизменными; у = у' и z = z' следовательно:

y² + z² = c²t²- x² = c'²t'² - x'².

Исходя из того, что с²t² — х² = c'²t'² — x'², Эйнштейн получил:

х' = γ(х — vt) и t' = γ(t — vx/c²),

где лоренц-фактор γ = (1 — v²/c²)^-1/2.

Эти уравнения называются уравнениями преобразований Лоренца. Из них следуют замедление времени, сокращение длины, относительность массы и Е = mс².

См. также статьи «Специальная теория относительности 2 и 3».

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 2 СОКРАЩЕНИЕ ДЛИНЫ И ЗАМЕДЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ

С помощью преобразований Лоренца можно доказать, что:

• наблюдаемая длина l движущегося стержня равна l₀/γ, где γ — лоренц-фактор, равный (1 — v²/c²)^-1/2; v — скорость стержня; l₀ — собственная длина стержня, измеренная покоящимся относительно его наблюдателем. Так как для любого движущегося тела у больше единицы, наблюдаемая длина движущегося тела всегда меньше длины покоящегося;

• промежуток времени t между двумя событиями, измеряемый наблюдателем, движущимся с постоянной скоростью v относительно событий, растягивается или «замедляется» в соответствии с формулой t = γt₀, где t₀ — собственный промежуток времени, измеряемый наблюдателем, находящимся в состоянии покоя относительно этих событий. Так как для любого движущегося тела у больше единицы, то наблюдаемый промежуток времени всегда больше собственного.

Экспериментальные подтверждения замедления времени и сокращения длины были получены в ходе исследований высокоэнергетических нестабильных частиц (называемых мюонами), движущихся со скоростями, близкими к скоростям света. Измерения интенсивности потока мюонов в верхних слоях атмосферы и на уровне земли показали, что большинство их, образующихся на высоте 2 км, достигают уровня земли. Однако «собственный» период полураспада мюона составляет около 1,5 мкc, а это значит, что большинство мюонов через 2 км должно распасться. Такое расхождение объясняется эффектом замедления времени. Период полураспада мюонов, образуемых космическим излучением, «растянут», так как они движутся со скоростью, приближающейся к скорости света, а потому срок их жизни больше срока жизни покоящихся мюонов.

Наблюдатель, движущийся с той же скоростью, что и мюоны, отметил бы, что они распадаются с обычной скоростью, но земная атмосфера показалась бы ему сжатой, поэтому количество мюонов, дошедших до уровня земли, осталось бы неизменным.

См. также статьи «Специальная теория относительности 1 и 3».

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 3 — МАССА И ЭНЕРГИЯ

В указанной выше работе по теории относительности Эйнштейна (см. с. 163) доказано, что масса тела зависит от его скорости и если телу сообщается энергия, его масса увеличивается, а с потерей энергии его масса уменьшается.

• Масса — это мера инерции, т. е. свойство тела сохранять состояние движения или покоя. Эйнштейн доказал, что масса m тела зависит от его скорости v в соответствии с уравнением m = γm₀, где m₀ — масса покоя тела, γ — лоренц-фактор, равный (1 — v²/c²)^-1/2.

• Энергия — это способность тела совершать работу. Ученый доказал, что если телу сообщается количество энергии ΔЕ, то его масса изменяется на Δm в соответствии с уравнением ΔЕ = Δmc², где с — скорость света в вакууме. Любое тело массой m имеет общую энергию Е = mс².

Изменения массы вследствие изменения количества энергии незначительны для химических реакций и перемещений объектов относительно Земли.

Чтобы тело массой 1 кг оторвалось от Земли и покинуло ее, ему нужно сообщить энергию в 64 МДж, которая увеличит массу тела и Земли на незначительную величину.

В типичных химических реакциях наблюдаются изменения энергии порядка электрон-вольта (1,6 х 10^-19 Дж). Масса при этом изменяется на величину, гораздо меньшую массы электрона.

Изменения массы, вызванные изменением энергии, значительны при ядерных реакциях, где чрезвычайно мощные силы удерживают вместе протоны и нейтроны, преодолевая силы электростатического отталкивания протонов, за исключением тех случаев, когда нестабильное ядро распадается. При ядерных реакциях происходят изменения энергии порядка МэВ на нуклон, что приблизительно в миллион раз больше, чем при химических реакциях. Следовательно, изменение массы при изменении энергии на 1 МэВ довольно значительное по отношению к массе покоя нуклона. Механизм, вследствие которого масса тела меняется при изменении энергии, еще не вполне ясен, хотя существует много экспериментальных доказательств уравнения Е = mс².

См. также статьи «Специальная теория относительности 1 и 2».

СТРУКТУРА ВЕЩЕСТВА

Твердые тела могут быть кристаллическими (атомы которых расположены упорядоченно), полимерными (атомы которых связаны между собой в длинные цепи-молекулы) и аморфными (атомы которых расположены хаотично). Композитные материалы состоят из двух или более объединенных веществ.

• К кристаллическим твердым веществам принадлежат как металлы, так и кристаллы. Так как атомы в кристаллах расположены упорядоченно, то поверхности кристалла образуют четкие углы относительно друг друга. Металл состоит из крошечных кристаллов, которые называются гранулами (зернами). Гранулы расположены по отношению друг к другу случайно.

• Керамические материалы состоят из большого количества крошечных кристаллов или гранул, которые находятся в стеклоподобном веществе типа кварца. Эти материалы химически стабильны, потому что внешние электроны атомов стеклоподобного вещества удерживаются сильными связями между атомами вещества и не могут взаимодействовать с ионами других веществ. У керамических материалов очень высокая температура плавления, так как кристаллы в них состоят из ионов, удерживаемых друг возле друга сильными ионными связями.

• Аморфные твердые тела состоят из атомов или групп атомов, соединенных между собой случайно, но жестко. Стекло — это аморфное твердое тело. В расположении атомов и молекул аморфного вещества нет никакого порядка («аморфный» — значит «не имеющий формы»),

• Полимеры состоят из длинных молекул, каждая из которых образована одинаковыми группами атомов, называемых мономерами, они подсоединяются к другим мономерам и образуют цепочки. В нерастянутом состоянии молекулы обычно спутаны между собой случайно и имеют пересекающиеся межмолекулярные связи, удерживающие твердое вещество в фиксированном положении. Когда молекулы расположены упорядоченно относительно друг друга, полимер считается кристаллическим.

При вытягивании полимера вытягиваются его молекулы.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Типы межатомных связей».

ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ

Одна из самых больших научных загадок начала XXI века — местонахождение большей части материи во Вселенной. Эту скрытую материю называют темной материей, или недостающей массой. Темная — это невидимая материя, находящаяся внутри галактик или между ними и замедляющая их вращение. На ее долю приходится по крайней мере 90 % всей массы Вселенной, но до сих пор она не опознана.

Наличие большого количества темной материи предположили при изучении звезд в «рукавах» спиральных галактик. Рассчитав скорость таких звезд и измерив их допплеровский сдвиг, астрономы вычислили, что спиральные галактики вращаются, а звездам в «рукавах» таких галактик требуется одинаковое время для одного оборота независимо от расстояния до центра. Общую массу галактики можно вычислить исходя из скорости вращения. Звезда в крайней точке галактики продолжает вращаться вокруг галактического центра, поскольку испытывает к нему гравитационное притяжение; подобным образом и планеты вращаются вокруг Солнца. Однако чем дальше планета расположена от Солнца, тем больший период обращения она имеет; звезды же обращаются с одинаковой скоростью независимо от расстояния. Чтобы период обращения был независим от радиуса, нужно, чтобы в спиральных «рукавах» галактики имелось больше вещества, отличного от содержащегося в звездах. Но если бы все вещество галактик было представлено в виде звезд, то они светили бы гораздо ярче, чем на самом деле. Отношение яркости к массе галактики меньше одной десятой подобного соотношения типичной звезды. Поскольку свет галактики складывается исключительно из света звезд, по меньшей мере 90 % массы типичной галактики должно находиться вне звезд и быть «скрытой».

В темную материю могут входить и особые частицы — нейтрино, испускаемые звездами в больших количествах.

См. также статьи «Гравитационное поле 1 и 2», «Движение спутников».

ТЕМПЕРАТУРА

Температура — это мера теплоты объекта. Ее шкала определяется фиксированными точками отсчета, соответствующими температуре хорошо изученного явления.

• Температурная шкала Цельсия определяется:

— точкой замерзания воды, соответствующей 0 С;

— точкой кипения воды при атмосферном давлении, соответствующей 10 °C.

• Абсолютная температурная шкала в Кельвинах (К) определяется:

— точкой абсолютного нуля (0 К) — самой низкой возможной температурой;

— тройной точкой воды, соответствующей 273 К, при которой три ее агрегатных состояния (твердое, жидкое и газообразное) сосуществуют.

Если учесть, что интервал между точками замерзания и кипения воды измеряется в 100 К, а тройной точке воды соответствует 273 К, то перевод из шкалы Цельсия в абсолютную шкалу производится по формуле: К = Т °С + 273.

Первый закон термодинамики гласит:

Первый закон термодинамики гласит: переданное системе тепло ΔQ равно сумме изменения внутренней энергии ΔU системы и работы ΔW, проделанной системой: ΔQ = ΔU + ΔW.

Внутренней называется энергия частиц тела, которой они обладают вследствие своего хаотичного движения или отделения друг от друга. Работа — это энергия, переданная в результате перемещения тела из одного места в другое.

Адиабатическим процессом называется изменение состояния системы, происходящее без передачи тепла (ΔQ = 0). Отсюда при адиабатическом изменении ΔU + ΔW = 0. Следовательно, если тело или система тел при этом процессе производит работу ΔW, его внутренняя энергия уменьшается согласно формуле ΔU = — ΔW.

Изотермическим процессом называется изменение состояния системы, происходящее без изменения температуры. Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна его абсолютной температуре.

Работа, проделанная идеальным газом при расширении с постоянным давлением р, равна рΔV, где V — изменение объема. Следовательно, при изотермическом процессе в идеальном газе ΔU = 0 и ΔQ = рΔV.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Идеальные газы», «Энтропия».

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Энергия, которой обладает тело благодаря своей температуре, называется тепловой. При передаче телу энергии для увеличения его тепловой энергии частицы тела:

• получают кинетическую энергию с повышением температуры;

• используют получаемую энергию для разрыва связей между молекулами, если тело переходит из твердого состояния в жидкое или газообразное либо из жидкого в газообразное.

Удельной теплоемкостью материала называется количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы его массы на один градус. Чтобы повысить температуру тела массой m с Т₁ на Т₂, нужно передать ему энергию Е = mc(T₂ — Т₁), где с — удельная теплоемкость материала. Единицей теплоемкости с служит Дж/кг∙К или Дж/моль∙К.

Удельной теплотой фазового перехода твердого или жидкого тела называется количество энергии, необходимое для того, чтобы единица массы материала перешла из одного состояния в другое без изменения температуры. Для изменения состояния тела массой m при постоянной температуре нужно передать ему энергию ΔЕ = mI, где I — удельная фазовая теплота плавления, испарения или сублимации (перехода непосредственно из твердого в газообразное состояние, минуя стадию жидкости) данного материала. Единицей I служит Дж/кг или Дж/моль.

Тепловым расширением называется процесс изменения размеров твердого тела при нагревании. При повышении температуры твердого или жидкого тела его частицы совершают колебания с большей средней амплитудой, что и служит причиной расширения объема тела. Увеличение размеров пропорционально начальным размерам и изменению температуры. Коэффициентом линейного расширения материала α называется отношение увеличения линейных размеров к единицам длины и температуры. Единицей α служит К^-1. Если тело длиной L нагревать от температуры Т₁ до температуры Т₂, то увеличение длины составит ΔL = αL(Т₂ — Т₁).

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Температура».

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Тепло — это энергия, передаваемая в результате разности температур. Существуют три способа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность наблюдается в твердых, жидких и газообразных телах. Металлы — наилучшие проводники тепла, поскольку в них присутствуют свободные электроны, легко приобретающие кинетическую энергию при нагревании и переносящие ее из горячих участков металла в более холодные. Тепло в неметаллах, жидкостях и газах передаетя движением атомов в горячих участках: атомам в более холодных.

Теплопроводностью материала называется количество тепла, переносимого в секунду через единицу площади поперечного сечения при градиенте температуры в 1 К на метр. Для однородного изолированного проводника площадью поперечного сечения А и длиной L при разности температур ΔТ на его концах, передача тепла в секунду от одного конца до другого Q/t = kAΔT/L.

Конвекция — это передача тепла вследствие движения более нагретых слоев жидкости или газа, смещающих более холодные слои. В общем, нагретая часть жидкости или газа движется вверх, потому что ее плотность меньше плотности холодной жидкости или газа. Например, воздух, нагретый батареей центрального отопления, поднимается к потолку и заставляет циркулировать весь воздух в комнате.

Тепловое излучение — это электромагнитное излучение с поверхности, обусловленное разностью температур. Чем больше температура поверхности объекта, тем интенсивнее тепловое излучение. Поверхность, хорошо его выделяющая, является и хорошим поглотителем тепла. Наиболее хороший поглотитель тепла — матовая черная поверхность, а самый плохой — блестящая серебристая.

Спектр теплового излучения с поверхности при температуре T непрерывен и имеет пики при определенной длине волны λр, в соответствии с законом Винса λТ = 0,0029 К∙м. Закон Стефана-Больцмана гласит: общая энергия, испускаемая в секунду на единицу площади поверхности подчиняется формуле W/A = σεТ⁴, где σ — постоянная Стефана-Больцмана, ε — интенсивность излучения поверхности.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Температура».

ТИПЫ МЕЖАТОМНЫХ СВЯЗЕЙ

Электроны в каждом атоме распределены по оболочкам, причем каждая из них способна удерживать определенное число электронов. Самая внутренняя оболочка может удерживать два электрона, следующая — восемь, третья — тоже восемь. Электроны в атоме обычно занимают оболочки начиная с внутренней. Заполненные оболочки представляют самые нижние из возможных энергетических уровней атома. Количество электронов во внешней оболочке атома определяет тип связи, который он может образовать с другим атомом. Атомы инертных газов не образуют связей, так как каждый такой атом имеет полностьюзаполненную внешнюю оболочку.

• Ионные связи в кристаллах удерживают вместе положительно и отрицательно заряженные ионы, образуя регулярный рисунок — решетку. Отрицательно заряженный ион — атом, получивший один или несколько электронов для заполнения внешней оболочки. Положительно заряженный ион — атом, потерявший один или более электронов, освободивших места в его внешней оболочке.

• Ковалентные связи соединяют атомы в молекулах, свободных радикалах и аморфных твердых веществах. Каждый атом делит один или более внешних электронов с другим одним или более атомами, поэтому каждый из атомов получает законченную внешнюю оболочку. Каждая общая пара электронов образует ковалентную связь.

• Металлические связи наблюдаются в металлах, где положительно заряженные ионы образуют регулярную решетку, удерживаемую «газом» свободных электронов.

• Ван-дер-ваальсовы силы являются слабыми силами взаимодействия между нейтральными атомами или молекулами, притягивающими друг друга вследствие того, что ядро одного атома притягивает электроны другого атома.

В Периодической таблице элементы расположены рядами, в порядке увеличения атомной массы, слева направо в каждом ряду и сверху вниз в каждой колонке. Каждая колонка (период) включает элементы с общими химическими свойствами. Каждый ряд соответствует отдельной электронной оболочке, а каждый период — количеству электронов во внешней оболочке. Таким образом, элементы одного периода образуют один и тот же тип связей и имеют общие химические свойства.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Структура вещества».

ТРАЕКТОРИЯ БРОШЕННОГО ТЕЛА

На любое брошенное тело действует сила притяжения Земли. В любой точке его траектории горизонтальная составляющая ускорения равна нулю, а вертикальная составляющая ускорения равна g, силе гравитационного поля (силе тяжести) в этой точке.

Вертикальное движение брошенного тела не зависит от горизонтального движения. Траекторию брошенного тела можно рассчитать с помощью уравнений динамики для движения с постоянным ускорением.

Если тело просто отпустили и оно падает вниз, не перемещаясь по горизонтали, то его скорость увеличивается равномерно с ускорением, равным g (ускорение свободного падения). Таким образом, через промежуток времени t после отпускания тела:

• его скорость v = gt;

• его средняя скорость будет равна gt/2;

• высота h уменьшится на величину, равную произведению средней скорости на время, и будет определяться по формуле gt²/2.

Если тело бросили в горизонтальном направлении со скоростью U, то через промежуток времени t после броска:

• расстояние по горизонтали от точки броска х = Ut, так как его скорость постоянна;.

• его вертикальное движение точно такое же, как и движение вертикально падающего тела, поэтому высота уменьшится на величину h = gt²/2.

Таким образом, траектория брошенного тела представляет собой кривую, которая по мере приближения к земле становится все круче и круче. Кривая такого типа называется параболой.

Если тело бросили под углом к горизонту, то в горизонтальном направлении оно проходит равные участки через равные промежутки времени. Скорость его вертикального движения уменьшается до нуля, а затем оно начинает падать с увеличивающейся скоростью. Его траектория представляет собой параболу, симметричную относительно своей наивысшей точки.

См. также статью «Динамика».

УБЫВАЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

Убывающим называется процесс, при котором количество уменьшается с возрастающей скоростью. Экспоненциальным убыванием называется процесс, при котором скорость уменьшения количества пропорциональна количеству. Примерами убывающих процессов могут служить разрядка конденсатора и радиоактивный распад. Математические закономерности убывающих процессов применяются и к таким физическим процессам, как поглощение излучения веществом.

Любой процесс экспоненциального убывания можно представить в виде числовой модели, если известно отношение скорости уменьшения количества к количеству. Числовая модель отображается при помощи компьютерной программы или в виде таблицы. Предположим, для примера, что количество N радиоактивных ядер определенного изотопа каждый час уменьшается на 10 %, а начальное количество радиоактивных ядер равно 10 000. Из приведенной ниже таблицы видно, что количество N с каждым часом уменьшается.

Чтобы количество частиц достигло половины начального, потребовалось около 6,5 часа. Если вы сами продолжите таблицу, то заметите: за то же самое время количество радиоактивных ядер будет равно 50 % от 5000. Промежуток времени, за который первоначальное количество частиц сокращается вдвое, называется периодом полураспада.

Этому же подчиняются и любые процессы экспоненциального убывания; полупериодом Т_1/2 процесса называется время, за которое изначальное количество сокращается на 50 %. Например, если напряжение конденсатора сокращается на 10 % каждую секунду при подсоединении его к резистору, то потребуется 6,5 секунды, чтобы конденсатор разрядился наполовину.

См. также статью «Радиоактивность 1».

УПРУГОСТЬ

Упругость — это свойство тел восстанавливать форму после прекращения действия внешних сил. Представим себе тело длиной l и площадью поперечного сечения А. Под воздействием силы растяжения Т длина тела становится равна I + е, где е — полная деформация (изменение размера) тела.

• Напряжение материала равно отношению силы растяжения Т к площади поперечного сечения А. Напряжение измеряют в паскалях (Па), 1 Па = 1 Н/м².

• Относительная деформация материала равна отношению полной деформации е к начальной длине l. Поскольку это отношение длин, оно не имеет единицы.

• Модуль упругости Юнга Е материала равен отношению напряжения материала к относительной деформации при условии, что напряжение не превышает предела пропорциональности. Единицей Е также служит паскаль (Па), 1 Па = 1 Н/м².

• Взаимоотношение напряжения и относительной деформации многих материалов характеризуется следующими особенностями.

• Напряжение пропорционально деформации до известного предела (предела пропорциональности).

Отношение напряжения к относительной деформации постоянно и равно модулю Юнга материала. Таким образом, и сила растяжения пропорциональна полной деформации (до предела пропорциональности).

• При превышении предела упругости материал не восстанавливает форму после прекращения действия внешних сил. Это объясняется тем, что атомы удаляются от своего постоянного места настолько, что не могут занять прежнее положение.

• Если напряжение выходит за предел пропорциональности, деформация начинает расти быстрее. Напряжение, при котором начинается быстрый рост деформации, называется пределом текучести. В процессе такого деформирования материал может становиться более твердым.

• При увеличении напряжения за пределом текучести материал вытягивается и образуется поперечное сужение. Дальнейшее вытягивание приводит к увеличению напряжения в этом сужении до тех пор, пока оно не разрывается. Напряжение разрушения равно отношению разрушающего усилия к начальной площади поперечного сечения.

См. также статьи «Агрегатные состояния вещества», «Равновесие сил».

УСКОРИТЕЛИ ЧАСТИЦ

Ускоритель, линейный или циклический, — установка, предназначенная для увеличения кинетической энергии заряженных частиц. Каждая частица разгоняется в электрическом поле, создаваемом между двумя электродами. Затем частицы на большой скорости сталкиваются с другими частицами или античастицами. В результате таких столкновений образуются новые частицы или античастицы.

Синхротрон

Синхротрон состоит из вакуумной трубки в форме кольца, закрепленной между полюсами большого количества электромагнитов, окружающих трубку. При помощи пар электродов в некоторых позициях вдоль кольца заряженные частицы ускоряются по мере прохождения по трубке. Электромагниты создают магнитное поле, поддерживающее круговую траекторию частиц с постоянным радиусом. Напряженность магнитного поля увеличивается синхронно с увеличением массы частиц, поэтому радиус вращения остается постоянным.

Линейные ускорители

Линейные ускорители состоят из длинной серии электродов, подсоединенных к источнику переменного напряжения и представляющих собой коаксиальные (соосные) цилиндры, расположенные в вакуумной трубке. Заряженные частицы испускаются в одном из концов трубки и ускоряются до ближайшего электрода. При прохождении через него напряжение изменяется. Благодаря смене напряжения полярность частиц меняется и они отталкиваются от этого электрода и устремляются к следующему. Процесс повторяется снова и снова; частица, проходя между электродами, каждый раз приобретает кинетическую энергию. При этом магнитное поле не нужно, так как заряженная частица не меняет направления. В подобном линейном ускорителе Стэнфордского университета было получено первое доказательство существования кварков.

См. также статьи «Взаимодействия частиц», «Кварки 1 и 2».

ФОТОН

Фотон — это пакет электромагнитных волн с энергией Е = hf, где f — частота электромагнитных волн. Фотон является квантом (т. е. наименьшим количеством) электромагнитного излучения, которое поступает из источника электромагнитного излучения известной частоты.

Когда электрон переходит из внешней оболочки атома во внутреннюю, он теряет энергию, высвобождаемую в виде фотона. Если электрон переходит с энергетического уровня Е₁, на более низкий энергетический уровень Е₂, энергия испускаемого фотона hf = Е₁ — Е₂. Легкие атомы испускают фотоны видимого или ультрафиолетового диапазона. Фотоны рентгеновского излучения испускаются, когда заполняются места во внутренних оболочках больших атомов, γ-фотоны испускаются, когда ядра с избытком энергии возвращаются к основному состоянию.

Для точечного источника фотонов, излучающего энергию с интенсивностью W, количество N фотонов, излучаемых источником в секунду, равно W/hf, поскольку каждый фотон обладает энергией hf. Отсюда количество фотонов в секунду, проходящих под прямым углом через единицу площади поверхности на расстоянии r от источника равно (W/hf)/4πr². Интенсивность излучения на расстоянии r от источника равна энергии, проходящей в секунду под прямым углом через единицу поверхности W/4πr² = Nhf/4πr². Следовательно, интенсивность зависит от расстояния и изменяется согласно закону обратного квадрата, который применим и к свету, излучаемому звездой, и к интенсивности радиации из источника γ-излучения. В обоих, случаях предполагается, что излучение не поглощается, поэтому интенсивность уменьшается от того, что излучение распространяется равномерно во всех направлениях.

См. также статьи «Законы обратных квадратов», «Энергетические уровни атомов».

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Фотонная теория электромагнитного излучения была разработана Эйнштейном для объяснения фотоэлектрического эффекта, который представляет собой испускание электронов холодным металлом при направлении на его поверхность луча света свыше определенной частоты. Этот эффект открыл в 1888 году Холвакс, обнаруживший, что изолированная заряженная цинковая пластина разряжалась, когда ее облучали ультрафиолетовым светом. Дальнейшие исследования показали: металл испускает электроны при освещении и эффект не возникает, если частота света меньше определенной пороговой величины, независимо от интенсивности света.

В каждом металле содержатся электроны проводимости, оторванные от ядер и свободно движущиеся между ними. При нагревании металла эти электроны приобретают кинетическую энергию и начинают двигаться быстрее. Находясь у поверхности металла, они могут приобретать кинетическую энергию также под действием света, направленного на поверхность. Наличие пороговой частоты не объясняется из волновой теории света, согласно которой свет любой частоты мог бы служить причиной фотоэлектронной эмиссии.

В 1905 году Эйнштейн предложил новое объяснение: свет состоит из мельчайших порций электромагнитного излучения, которые ученый назвал фотонами. Он предположил, что энергия фотона Е пропорциональна его частоте/в соответствии с уравнением Е = hf где h — постоянная Планка. Если свет направлен на поверхность металла, электроны на его поверхности поглощают фотоны. Каждый электрон, поглощающий фотон, в результате этого приобретает кинетическую энергию, равную энергии фотона (hf). Чтобы оторваться от поверхности незаряженного металла, электрон должен приобрести минимальное количество энергии, называемой работой выхода ф. Кинетической энергией электрона до того, как он поглотил фотон, можно пренебречь. Отсюда электрон, поглотивший фотон, может оторваться от поверхности металла, если энергия фотона превысит работу выхода (т. е. hf>ф). Таким образом, фотоэлектронная эмиссия может происходить на поверхности незаряженного металла, только если частота света превышает ф/h что и называется пороговой частотой металла.

См. также статьи «Фотон», «Электромагнитные волны».

ЦВЕТ 1 — СПЕКТР БЕЛОГО СВЕТА

Спектр белого света состоит из электромагнитных волн, имеющих длину от 350 (фиолетовый) до 650 нм (красный). Мы воспринимаем цвет благодаря трем типам светочувствительных клеток, называемых колбочками и расположенных в сетчатке глаза. Каждый тип клеток обладает максимальной чувствительностью к разным частям светового спектра, соответствующим основным цветам света — синему, зеленому и красному.

• Когда мы смотрим на белый предмет в белом свете, наш глаз воспринимает фотоны различных длин волн в диапазоне от 350 до 650 нм, отразившиеся от поверхности этого предмета и попавшие в наш глаз. В результате возбуждаются все три типа колбочек, а наш мозг воспринимает их сигналы как белый цвет.

• Когда мы наблюдаем какой-то отдельный цвет радуги, фотоны определенной длины возбуждают один определенный тип колбочек; здесь возможны сочетания. Например, желтый свет состоит из фотонов с длиной волны около 600 нм, возбуждающих колбочки, чувствительные к красному и зеленому цветам. Мозг интерпретирует поступающие от них сигналы как желтый цвет.

• Второстепенные цвета — желтый (красный + зеленый), фиолетовый (красный + синий) и голубой (синий + зеленый) — можно наблюдать при пересечении нескольких основных цветов на белом фоне. Например, при пересечении красного и зеленого кругов можно видеть желтый цвет. Это происходит потому, что возбуждается два типа колбочек — чувствительных к красному и к зеленому цветам. Колбочки, чувствительные к синему цвету, не возбуждаются. В этом и вышеприведенном случаях мы видим одинаковый цвет, хотя в первом примере длина волн фотонов была 600 нм, а во втором одни фотоны имели длину волн 650 нм (красный), а другие — 550 нм (зеленый).

См. также статьи «Фотон», «Цвет 2».

ЦВЕТ 2 — ЦВЕТНЫЕ ФИЛЬТРЫ И ПИГМЕНТЫ

Эффекты, наблюдаемые при применении фильтров и пигментов, основаны на поглощении фотонов света молекулами фильтра или пигмента.

• Когда белый свет проходит через цветной фильтр, молекулы фильтра поглощают фотоны с определенной длиной волны. Когда мы смотрим на свет, то фотоны, попадающие в наши глаза, взаимодействуют с тремя типами клеток-колбочек на сетчатке. Мозг воспринимает передаваемые ими сигналы как тот или иной цвет. Например, желтый фильтр поглощает фотоны синего цвета, так что в сетчатке возбуждаются только те колбочки, которые чувствительны к красному и зеленому цветам.

• Если на поверхность падает белый свет, молекулы пигмента поверхности поглощают фотоны с определенной длиной волны. Таким образом, отраженный от поверхности свет не содержит этих фотонов. Например, желтая поверхность поглощает синие фотоны, оставляя другие. Когда мы смотрим на желтый предмет, то на нашей сетчатке глаза возбуждаются колбочки, чувствительные к красному и зеленому цветам, — мы видим желтую поверхность.

• Если на поверхность падает цветной свет, молекулы поглощают фотоны с такой же длиной волн (если они присутствуют в нем), как если бы это был белый свет. Отраженный свет опять-таки не содержит этих фотонов. Например, если зеленый свет падает на красную рубашку, то она кажется черной, потому что молекулы красного пигмента поглощают фотоны всех цветов, кроме красного; если на желтую рубашку направить луч белого света и поместить между источником и рубашкой голубой фильтр, то она покажется зеленой. Это происходит потому, что голубой фильтр поглощает фотоны красного цвета, а желтая рубашка — фотоны синего. Оставшиеся фотоны воздействуют на колбочки сетчатки, более чувствительные к зеленому цвету.

См. также статьи «Фотон», «Цвет 1».

ЧЕРНАЯ ДЫРА

Ничто не может покинуть пределы черной дыры, даже свет. Черная дыра — это идеальный поглотитель всех типов электромагнитного излучения (или любой иной формы излучения), подобно тому как черная поверхность служит поглотителем видимого света. Впервые концепция черной дыры была предложена Джоном Мичеллом еще в 1783 году, хотя сам термин «черная дыра» гораздо позже ввел в употребление американский физик Джон Уилер. В 1916 году Альберт Эйнштейн в рамках своей общей теории относительности предсказал, что сильное гравитационное поле искажает пространство— время и искривляет траекторию света. Ученый высчитал, что свет дальней звезды, проходящий мимо Солнца, отклоняется на тысячную долю градуса под действием гравитации последнего. Точные наблюдения этого явления провел Артур Эддингтон, отправившийся в 1919 году в Южную Америку для фотографирования звезд, оказавшихся рядом с солнечным диском во время солнечного затмения. Эддингтон обнаружил, что положения звезд на снимках отклонялись от их обычных позиций именно на такое расстояние, какое и предсказывал Эйнштейн. Современная теория черных дыр была основана Карлом Шварцшильдом, который использовал принципы теории относительности для доказательства того, что объект с достаточно сильным гравитационным полем не позволит свету покинуть его пределы. Шварцшильд доказал, что такой объект обладает горизонтом событий, т. е. замкнутой поверхностью, ограничивающей область вокруг черной дыры, откуда ничего не может выйти. Любой объект, пересекший область горизонта событий, пропадает навсегда. Радиус горизонта событий называется радиусом Шварцшильда. Для черной дыры массой М радиус Шварцшильда равен 2GM/c², где G — гравитационная постоянная, известная из теории всемирного тяготения Ньютона, с — скорость света. Чтобы Земля стала черной дырой, ее нужно сжать по крайней мере до 18 мм в диаметре. Астрономы получили косвенные доказательства существования черных дыр. Например, галактика М87 вращается очень быстро и предполагается, что в ее центре находится массивная черная дыра. Источник рентгеновского излучения XI Лебедя представляет собой двойную систему, состоящую из звезды-сверхгиганта и очень плотной невидимой звезды, которая может быть черной дырой, вытягивающей материю из своего соседа.

См. также статьи «Гравитационное поле 1 и 2», «Общая теория относительности».

ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЕЗД

Эволюция звезды — это последовательность стадий, через которые она проходит в своем развитии, начиная с формирования и заканчивая прекращением испускания света. Звезда образуется из облака межзвездной пыли и водородного газа, сжимающегося под действием собственного тяготения облачного вещества. По мере увеличения плотности будущей звезды энергия гравитации переходит в энергию тепла и температура будущей звезды повышается, пока не начинаются термоядерные реакции синтеза. Высокая энергия излучения разогревает образующуюся звезду еще больше, и она становится стабильной.

В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, находясь на так называемой главной последовательности. В результате синтеза ядер гелия из ядер водорода в ее ядре она испускает энергию в виде излучения.

Излучение, испускаемое в процессе этой реакции, оказывает давление на внешние слои звезды. Сила тяготения внешних слоев на внутренние уравновешивается давлением этого излучения изнутри. Когда исчерпываются запасы водородного топлива, ядро звезды сжимается, а ее внешние слои расширяются и она превращается в красного гиганта. На этой стадии в гелиевом ядре происходит синтез более тяжелых элементов, таких, как железо. Когда эта стадия заканчивается, то звезда массой меньше чем 1,4 массы Солнца сжимается и разогревается до стадии белого карлика. Если белый карлик входит в двойную звездную систему, то он может вытягивать вещество соседней звезды. В таком случае он вспыхивает и становится «новой» звездой.

Если масса звезды в 1,4 раза превышает массу Солнца («предел Чандрасекара»), то она полностью сжимается и взрывается в виде сверхновой. Такой массивный взрыв приводит к столкновению легких ядер и образованию ядер тяжелых элементов.

См. также статьи «Ядерная модель атома», «Ядерный синтез».

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ

Для хранения электрического заряда применяют конденсаторы. Емкостью конденсатора называется количество заряда, которое он может удерживать на единицу разности потенциалов. Для конденсатора емкостью С и потенциалом V удерживаемый заряд Q = CV. Единицей емкости служит фарад (Ф), равный 1 кулону на вольт (Кл/В). Емкость обычных конденсаторов, используемых в цепях, в основном варьируется от 0,001 Ф до миллионных долей фарада. Часто электроемкость измеряют в микрофарадах (мкФ), при этом 1 мкФ = 10^-6 Ф.

Простейший конденсатор состоит из двух изолированных пластин, параллельных друг другу. Если пластины подсоединить к батарее, то с одной на другую потекут электроны. Одна пластина приобретет отрицательный заряд, поскольку получит электроны, а другая приобретет положительный заряд, потеряв их. Таким образом, пластины приобретут заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Количество накопленного конденсатором заряда равно количеству заряда на любой из пластин.

Энергия хранится в конденсаторе до тех пор, пока он заряжен. Она освобождается, когда конденсатор разряжается. К примеру, если заряженный конденсатор подсоединить к электрической лампе, электроны с отрицательно заряженной пластины потекут через лампу на положительно заряженную пластину. Накопленного заряда может хватить на то, чтобы лампа на некоторое время загорелась. Для конденсатора емкостью С с потенциалом V накопленная энергия равна ¹/₂СV².

Конденсаторы применяют в цепях задержки (реле времени), в блоках настройки, сетевых фильтрах и блоках питания. Усиление и ослабление тока, заряда и напряжения в цепях с постоянным током, таких, как реле времени, контролируется конденсатором, последовательно соединенным с резистором и переключателем. Конденсатор разряжается со скоростью, зависящей от емкости С и сопротивления R резистора. Постоянной времени RC называется промежуток времени, за который сила тока уменьшается на 37 % по сравнению с начальным уровнем при разрядке конденсатора в цепи постоянного тока.

См. также статью «Разность потенциалов и мощность».

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 1 — НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Электрическое поле представляет собой область, окружающую заряженный объект, в которой на другой заряженный объект действует сила притяжения или отталкивания. Силовые линии электрического поля — линии, вдоль которых двигались бы точечные заряды в свободном состоянии.

Напряженностью электрического поля Е в данной точке электрического поля называется отношение силы, действующей на точечный положительно заряженный объект, к величине его заряда. Напряженность электрического поля измеряют в ньютонах на кулон (Н/К) или в вольтах на метр (В/м). Отсюда следует, что сила F, действующая на точечный заряд q в данной точке поля, равна произведению qE, где Е — напряженность электрического поля в данной точке.

Между двумя противоположно заряженными пластинами, расположенными на определенном расстоянии, существует однородное электрическое поле. Силовые линии параллельны друг другу и перпендикулярны пластинам. Поскольку поле однородно, его напряженность везде одинакова по абсолютной величине и направлению. Потенциал увеличивается равномерно от отрицательной до положительной пластины вдоль силовой линии. Для разности потенциалов V_р между пластинами работа по переносу точечного заряда q от одной пластины к другой равна qV_r, отсюда сила F, действующая на q, равна отношению проделанной работы к расстоянию qV_p/d, где d — расстояние между пластинами. Отсюда получаем формулу для напряженности электрического поля:

Е = F/q = V_p/d.

Точечный заряд окружает радиальное электрическое поле. Силовые линии направлены от заряда, если он положителен, и к заряду, если он отрицателен. Представим себе частицу с зарядом q, расположенную в электрическом поле, созданном частицей с гораздо большим зарядом Q. Сила взаимодействия двух зарядов согласно закону Кулона:

F = Qq/4πε₀r²,

где ε₀ — абсолютная диэлектрическая проницаемость, r — расстояние между двумя частицами. Следовательно, напряженность электрического поля заряда Q в данной точке по отношению к заряду q:

Е = F/q = Q/4πε₀r².

Отметим, что закон Кулона является примером закона обратного квадрата, поскольку сила F обратно пропорциональна квадрату расстояния r.

См. также статьи «Законы обратных квадратов», «Электрическое поле 2».

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 2 — ДИЭЛЕКТРИКИ

Диэлектриком называется изолирующее вещество, которое, будучи помещенным между заряженными объектами, ослабляет силу их взаимодействия. Если между заряженными объектами поместить диэлектрик, их можно легче сблизить или удалить друг от друга. В электрическом поле молекулы диэлектрика поляризуются и образуют поле обратной поляризации, существенно ослабляющее действие внешнего поля. В конденсаторах это явление увеличивает количество заряда, способное накопиться при той же разности потенциалов; таким образом увеличивается емкость конденсаторов. Вода является эффективным диэлектриком, поэтому многие твердые вещества распадаются в ней на ионы.

Если диэлектрик поместить между двумя разноименно заряженными параллельными пластинами, подсоединенными к батарее, количество заряда, накопленного на пластинах, увеличится. Это происходит потому, что диэлектрик ослабляет электрическое поле между пластинами и батарея может передать больший заряд пластинам. Отношение количества заряда, накопленного на пластинах плоскопараллельного конденсатора при наличии диэлектрика, к количеству заряда при отсутствии диэлектрика (в вакууме) называется относительной диэлектрической проницаемостью ε вещества (среды).

Емкость пары параллельных пластин С = Q/V, где Q — заряд, накопленный при разности потенциалов V. При той же разности потенциалов и наличии между пластинами диэлектрика заряд увеличивается за счет фактора в. Следовательно, емкость пластин повышается. На практике, в большинстве конденсаторов «пластины» представляют собой две полоски металлической фольги, разделенные диэлектриком и завернутые в трубку. Чем больше относительная диэлектрическая проницаемость вещества, тем больше емкость конденсатора. Напряжение источника, к которому подсоединяют для зарядки конденсатор с диэлектриком, не должно превышать предельно допустимого напряжения (обычно указываемого на конденсаторе), иначе возникнет пробой, т. е. диэлектрик станет пропускать ток.

См. также статьи «Электрическая емкость», «Электрическое поле 1».

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТОКИ

Электрический ток — это поток заряда, вызванный разностью потенциалов; передача тепла при теплопроводности — это поток тепла, вызванный разностью температур, а поток жидкости или газа — их перемещение, вызванное разностью давлений. Следовательно, общей характеристикой этих потоков является наличие некоей разности, которая заставляет частицы или энергию перемещаться из одного места в другое.

Скоростью потока

Скоростью потока называется скорость течения или перемещения заряда, энергии или частиц в определенном направлении.

• В электрической цепи сила тока в проводнике зависит от разности потенциалов на его концах, а также от сопротивления самого проводника согласно уравнению: сила тока = разность потенциалов/сопротивление.

• В проводнике тепла с одинаковой площадью поперечного сечения интенсивность теплового потока зависит от разницы температур и от теплового сопротивления проводника согласно уравнению:

передача тепла в секунду = разница температур/тепловое сопротивление.

Последнее в данном случае эквивалентно электрическому сопротивлению и равно произведению термического удельного сопротивления на длину проводника к площади поперечного сечения.

• В трубе, по которой течет жидкость или газ, скорость потока зависит от разности давлений на концах трубы и от гидравлического сопротивления. Можно составить уравнение, эквивалентное предыдущим:

скорость потока в трубе (масса в секунду) = разность давлений/гидравлическое сопротивление.

Последнее зависит от вязкости жидкости, а также от размеров трубы. Если пренебречь вязкостью жидкости, то поток не встречает сопротивления и для продолжения движения не требуется разности давлений. Внутренняя поверхность трубы затормаживает движение вязкой жидкости. Сопротивление резко повышается при уменьшении диаметров трубы, чего не наблюдается при уменьшении диаметра электрического или теплового проводника.

См. также статьи «Жидкости 2», «Сопротивление», «Теплопередача».

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Электромагнитная индукция — это процесс возникновения электрического тока в замкнутом проводнике вследствие изменения потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную контуром этого проводника.

Закон Ленца гласит: индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) имеет направление,

противоположное направлению действия индукции. Это следствие того, что проводник замкнут и не имеет иных источников ЭДС; индуцированный ток создает магнитное поле, которое стремится компенсировать изменение потока магнитной индукции.

Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит: индуцированная ЭДС пропорциональна степени изменения магнитного потока через проводник.

Законы электромагнитной индукции Ленца и Фарадея применимы ко всем ситуациям, когда ЭДС образуется вследствие изменения магнитного потока. Чем сильнее скорость изменения магнитного потока, тем сильнее индуцированная ЭДС. Если проводник замкнут, по нему проходит электрический ток. Электромагнитная индукция может возникать при движении проводника в магнитном поле (например, динамо-машина, генератор переменного тока, микрофон) или изменении плотности магнитного потока, проходящего через катушку (например, индукционная катушка, трансформатор, магнитофон). В трансформаторе переменный ток, проходящий через первичную обмотку, порождает изменяющийся магнитный поток, проходящий через сердечник и вторичную обмотку. Отношение вторичного напряжения к первичному равно отношению числа оборотов вторичной обмотки к числу оборотов первичной.

При работе электродвигателя в обмотке возникает обратная ЭДС, так как по мере вращения обмотки поток, проходящий через нее, постоянно меняется и вызывает индуцированную ЭДС или «обратную ЭДС», стремящуюся компенсировать изменение подаваемого напряжения. Обратная ЭДС пропорциональна частоте двигателя. При увеличении нагрузки сила тока увеличивается, так как обмотка замедляет движение и обратная ЭДС уменьшается, что приводит к усилению электрического тока в обмотке.

См. также статьи «Магнитное поле 1», «Переменный ток».

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Электромагнитные волны представляют собой периодические колебания электрических и магнитных полей, распространяющиеся в среде или вакууме и происходящие в одной фазе. Для распространения таких волн не требуется наличия среды.

Существование электромагнитных волн было предсказано Джеймсом Клерком Максвеллом в 1862 году, доказавшим, что электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света. В результате Максвелл сделал вывод, что свет имеет электромагнитную природу, а за пределами видимого спектра могут быть и иные виды электромагнитных волн. Их полный спектр выглядит следующим образом (в порядке увеличения длины волны): γ-излучение, рентгеновское излучение, ультрафиолетовый свет, видимый свет, инфракрасное излучение, микроволны, радиоволны.

Предположение Максвелла о существовании электромагнитных волн за пределами инфракрасного диапазона было подтверждено в 1887 году, когда Генрих Герц разработал метод обнаружения и порождения радиоволн, доказав, что скорость радиоволн равна скорости света.

Электромагнитные волны видимого, инфракрасного и радиодиапазонов широко используются как переносчики сигналов в средствах массовой коммуникации. Чем выше частота, тем больше информации можно перенести при помощи волн-носителей; вот почему по оптическим кабелям информации передается больше, чем по обычным медным проводам.

Электромагнитные волны рентгеновского и у-диапазона спектра используются в медицине для получения изображения внутренних органов тела и костей.

См. также статьи «Рентгеновские лучи 1 и 2», «Фотон», «Цвет 1».

ЭЛЕКТРОН

Электрон — элементарная частица, существующая в каждом атоме, имеющая постоянный отрицательный заряд, известную массу и спин. Это одна из шести элементарных частиц, называемых лептонами. Другие заряженные лептоны, мюон и таон, имеют такой же заряд, как и электрон, но обнаружить их можно только в результате столкновений частиц с большой скоростью.

Заряд электрона е равен 1,6 х 10^-19 Кл. Все другие заряженные частицы, кроме кварков, имеют заряд, равный целому кратному е. Удельным зарядом электрона называется отношение его заряда к массе. Удельный заряд электрона равен 1,76 х 10¹¹ Кл/кг. Спин, или собственный момент импульса, равен ¹/₂₂(h/2π). Поэтому электрон называют частицей со спином ¹/₂.

Электрон был открыт в 1897 году Дж. Томсоном, доказавшим, что катодные лучи, возникающие при разряде в разреженном газе, состоят из идентичных отрицательно заряженных частиц. Он также доказал, что их заряд гораздо больше заряда других частиц и вычислил их удельный заряд, равный 1,76 х 10¹¹ Кл/кг. Томсон сделал эти открытия в ходе серии исследований поведения катодных лучей в электрическом и магнитном полях, определив, что электроны — это отрицательно заряженные частицы, содержащиеся в каждом атоме. Ему не удалось измерить заряд и массу отдельного электрона, а потому он не мог и утверждать, что масса электрона во много раз меньше атома водорода.

Заряд электрона е измерил в 1915 году Роберт Милликэн, разработавший метод измерения заряда отдельных масляных капель. Милликэн обнаружил, что заряд капли всегда измеряется целым числом, умноженным на 1,6 х 10^-19 Кл. Отсюда ученый сделал вывод, что такой заряд является минимальным и именно он имеет отдельный электрон. Появилась возможность вычислить массу электрона, разделив заряд на удельный заряд; таким образом выяснили, что она равна 9,1 х 10^-31 кг.

См. также статьи «Взаимодействия частиц», «Электронные лучи 1 и 2».

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛУЧИ 1 — ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

В процессе термоэлектронной эмиссии, т. е. испускании электронов с нити накала, в вакуумной трубке образуется электронный луч (пучок электронов). Нить накала (нагреваемый катод) разогревается при прохождении по ней электрического тока. Электроны в проводнике приобретают достаточную кинетическую энергию, чтобы покинуть металл и притянуться к расположенной поблизости положительно заряженной пластине, имеющей небольшое отверстие, через которое пропускается некоторое количество электронов. Затем эти электроны, проходя между «фокусирующими» электродами, фокусируются в пучок.

Кинетическая энергия и, следовательно, скорость электронов в электронном пучке зависят от потенциала анода V_A, так как работа, прикладываемая к каждому электрону анодом, придает электрону кинетическую энергию. Поскольку работа равна eV_A, то и кинетическая энергия электрона в пучке также равна eV_A. При условии, что скорость v электрона значительно меньше скорости света, его кинетическая энергия равна ¹/₂mv², следовательно, ¹/₂mv² = eV_A.

Из приведенной выше формулы следует, что все электроны в одном луче имеют одинаковую кинетическую энергию и скорость и поэтому равномерно отклоняются электрическим и магнитным полями. На практике электроны в луче имеют небольшой диапазон скоростей вследствие относительно небольшой начальной кинетической энергии в нагреваемом катоде.

В электронно-лучевых трубках телевизоров или мониторов применяются магнитные отклоняющие катушки, заставляющие луч двигаться по люминесцентному экрану вдоль горизонтали и затем смещаться чуть ниже. Таким образом на экране создается изображение. Различия в сигнале регулируют яркость луча.

В трубках осциллографов применяются электростатические пластины, заставляющие луч двигаться вдоль одной и той же линии сначала медленно в одном направлении, а затем быстро в другом. При изменении напряжения параллельных пластин, между которыми проходит луч, на экране появляется изображение волнистой линии.

См. также статьи «Заряд и ток», «Магнитное поле 1 и 2», «Электрическое поле 1 и 2», «Электрон».

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛУЧИ 2 — ТРАЕКТОРИИ В ПОЛЯХ

В однородном электрическом поле напряженностью Е пучок электронов испытывает действие постоянной силы F — еЕ в направлении, противоположном направлению электрического поля. Следовательно, часть траектории пучка электронов представляет собой параболу, схожую с траекторией брошенного тела, поскольку на него тоже действует одна постоянная сила в одном направлении (сила тяжести). Однородное электрическое поле напряженностью Е = V/d создается при разности потенциалов V между двумя пластинами, расположенными параллельно на расстоянии d друг от друга. В осциллографах отклонение электронного луча пропорционально разности потенциалов между отклоняющими пластинами.

В однородном магнитном поле с плотностью магнитного потока В электрон, движущийся со скоростью v под прямым углом к линиям магнитного поля, испытывает действие силы F = Bev. Эта сила перпендикулярна линиям магнитного поля и направлению движения электрона. При отсутствии других полей электрондвижется по круговой траектории с радиусом r = mv/Be. Эта сила вызывает центростремительное ускорение, в результате которого Bev = mv²/r. Сила магнитного поля не совершает работы по отношению к электрону, потому что ее направление совпадает с направлением электронного луча. В электронно-лучевых трубках телевизоров и мониторов магнитное поле используется для отклонения электронного луча, который движется вдоль люминесцентного экрана и создается вследствие прохождения тока по ряду отклоняющих катушек.

См. также статьи «Круговое движение», «Магнитное поле 1 и 2», «Электрическое поле 1 и 2», «Электронные лучи 2».

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ

Электропроводность, или электрическая проводимость, металлов, собственных полупроводников и полупроводников n-типа обусловлена наличием в них свободных электронов, носителей отрицательного заряда. Электроны свободно движутся внутри вещества, поскольку их не удерживают атомы. Носителями заряда в полупроводниках p-типа являются дыры. В ионных растворах носителями заряда служат положительно и отрицательно заряженные ионы.

При разности потенциалов на концах металлического проводника или полупроводника носители зарядов, притягиваясь к противоположно заряженному концу, начинают к нему перемещаться. Так возникает электрический ток.

Для проводника с постоянной площадью поперечного сечения электропроводность определяется как отношение длины к произведению сопротивления на площадь поперечного сечения. Единицей электрической проводимости служит сименс на метр (См/м).

Удельным сопротивлением материала называется величина, обратная электропроводности (1/электропроводность). Единицей удельного сопротивления служит омметр (Ом∙м). Электрическая проводимость зависит от количества носителей заряда в единице объема вещества. При нагревании металлов их электропроводность уменьшается, потому что колебания атомов усиливаются и затрудняют перемещение электронов. При нагревании полупроводников их электропроводность увеличивается. Это происходит из-за того, что при повышении температуры все большее число электронов отрывается от атомов.

См. также статьи «Заряд и ток», «Сопротивление».

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Энергию получают из ископаемого топлива, такого, как каменный уголь, нефть и газ, а также из других видов ресурсов, например из биомассы или урана. Каменный уголь образовался из остатков древней растительности, а нефть и газ — из умерших морских организмов, под давлением горных пород, на протяжении многих миллионов лет.

Возобновляемые источники энергии, такие, как реки, приливы и геотермальные источники, в некоторых частях мира составляют значительную часть энергетических ресурсов и могут давать энергию без процессов, требующих потребления топлива. Поэтому на них не расходуются материалы и они не загрязняют среду. Энергия солнца, волн и ветра приобретает все большее значение по мере истощения запасов нефти и газа и спада в атомной энергетике.

• Общемировая энергия, получаемая из основных источников, составляет около 400 х 10¹⁸ Дж в год. Вверху таблицы показано ее распределение по видам источников, а также, на сколько лет хватит этих ресурсов, если их потребление будет продолжаться на уровне 1995 года.

• Внизу таблицы показано распределение источников энергии в Великобритании. Общее количество энергии, вырабатываемой в стране, составляет 3,5 % общемировой. Из таблицы видно, на сколько лет хватит этих ресурсов, если их потребление будет продолжаться на уровне 1995 года.

При истощении запасов топлива все большее внимание будет уделяться возобновляемым источникам энергии. В наши дни в Великобритании гидроэлектростанции и ветротурбины вносят значительный вклад в общее количество вырабатываемой энергии.

См. также статьи «Коэффициент полезного действия», «Энергия и мощность».

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АТОМОВ

Энергетический уровень — это возможное значение энергии в системе двух или более частиц. Энергетические уровни наблюдаются в любой замкнутой системе, где важное значение приобретает квантовая (дискретная) природа частиц. Это происходит в том случае, когда де-бройлевская волна частицы соизмерима с расстоянием между частицами.

Энергетические уровни атомов были обнаружены при изучении столкновения электронов в газовых трубках. Электроны испускались из нити накала в трубку и притягивались к аноду. При увеличении потенциала анода электроны стремились к аноду и создавали ток в трубке. При этом они должны были пройти через металлическую решетку. По мере увеличения потенциала сила тока на аноде увеличивалась, а затем падала при определенных показателях потенциала анода, называемых потенциалом возбуждения. Каждый спад силы тока происходил, когда кинетической энергии электронов, испущенных с нити, было достаточно только для того, чтобы столкнуться с атомами газа, сообщив энергию электронам атомов, переходящих на более высокий энергетический уровень. В результате столкновения электроны нити останавливались (т. е. не продолжали двигаться к аноду) и притягивались к решетке. Таким образом происходило уменьшение силы тока на аноде. Атомы газа переходили на более высокий энергетический уровень. Энергия, приобретенная атомами газа, равна кинетической энергии электронов в луче, поскольку каждый электрон луча отдает свою кинетическую энергию атомам газа. Отсюда энергетические уровни представляют собой значения энергии eV выше основного состояния, где V — любой показатель потенциала возбуждения. Энергия, необходимая для ионизации атома (удаления из атома электрона), равна еV₀, где V₀ — потенциал, требующийся для ионизации атома. Таким образом, самый низкий энергетический уровень, или основное состояние атома, существует при энергии eV₀ ниже уровня ионизации.

См. также статьи «Корпускулярно-волновая двойственность», «Модели энергетических уровней».

ЭНЕРГИЯ

• Тело перемещается под действием силы, производящей работу. Количество работы определяется как произведение силы на расстояние в направлении перемещения. Единицей работы служит джоуль. Один джоуль равен работе, совершенной при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

• Энергия — это способность совершать работу. Единицей работы энергии также служит джоуль. Если к телу прикладывается работа, его энергия увеличивается; если тело выполняет работу, его энергия уменьшается.

• Закон сохранения энергии гласит: общее количество энергии в изолированной системе остается неизменным.

• Мощность — это скорость, с которой совершается работа. Единицей мощности служит ватт (Вт), равный одному джоулю в секунду.

Кинетической энергией движущегося тела называется энергия, которой оно обладает благодаря своему движению. Для тела массой m, движущегося со скоростью v, кинетическая энергия E_k — ¹/₂mv² при условии, что его скорость значительно меньше скорости света. Для скоростей, приближающихся к скорости света, из специальной теории относительности следует формула:

Е_k = mс² — m₀с².

Потенциальной энергией тела называется энергия, которой оно обладает в силу своего расположения относительно одного или более тел; измеряется она в джоулях. Если тело перемещается над землей, то по мере изменения высоты изменяется и его потенциальная энергия, зависящая от силы притяжения. Поскольку сила притяжения тела массой m равна mg, потенциальная энергия тела, поднятого на высоту h над землей, равна силе, умноженной на расстояние от тела до земли: mgh, где g — сила гравитационного поля. Отсюда изменение потенциальной энергии тела равно mgh. Но эта формула не применяется, если высота h сравнима с радиусом Земли, поскольку на дальних расстояниях g значительно уменьшается. В таком случае изменение потенциальной энергии вычисляют согласно формуле, выводимой из закона тяготения Ньютона.

См. также статьи «Гравитационное поле 1 и 2», «Сила и движение».

ЭНЕРГИЯ ЯДРА

Ядро любого атома, за исключением атома водорода, состоит из протонов и нейтронов, удерживаемых вместе ядерными силами, действующими в равной степени между протонами и нейтронами, причем радиус их действия не превышает 2 или 3 х 10^-15 м. Эти силы гораздо мощнее силы взаимодействия электрических зарядов и потому превышают силу отталкивания протонов.

Энергией связи ядра называется энергия, которую нужно сообщить ядру, чтобы разделить его на протоны и нейтроны. Эта энергия необходима для преодоления сил ядерного притяжения, связывающих протоны и нейтроны. Энергия, сообщаемая телу, увеличивает его массу согласно формуле Эйнштейна: Е = mс². Поэтому масса любого ядра меньше массы отдельных протонов и нейтронов. Эта разница масс называется дефектом массы ядра и обозначается как Δm. Энергию связи E_B любого изотопа ^A_ZX можно рассчитать по формуле

Е_в = с²Δm = c²(Zm_p + (А — Z)m_N — М), где m_p, m_N и М — массы протона, нейтрона и ядра соответственно, Z — число протонов в ядре, (А — Z) — число нейтронов (см. статью «Атомы и молекулы»).

Из графика зависимости энергии связи от количества нуклонов (Ев/А) известных ядер видно, что наиболее стабильные ядра наблюдаются при А = 50, когда энергия связи на нуклон наибольшая.

• При реакции синтеза (слиянии легких ядер, образующих ядро, в котором А не превышает 50) выделяется энергия, поскольку образующееся ядро связано плотнее, чем более легкие ядра.

• При расщеплении (делении тяжелого нестабильного ядра на две части) выделяется энергия, поскольку образуемые ядра связаны плотнее, чем тяжелое ядро.

См. также статьи «Деление ядер», «Радиоактивность 1», «Ядерный синтез».

ЭНТРОПИЯ

Энтропия — это степень беспорядка системы, измеряемая количеством состояний частиц и энергии последней. Чем больше число возможных состояний, тем больше беспорядочна система.

Энтропия системы S = k∙InW, где W — число возможных состояний частиц, k — постоянная Больцмана (см. статью «Активационный процесс»). Исходя из этого определения получаем, что сообщаемое системе количество теплоты Q (или отведение тепла от нее) при термодинамической температуре Т (по абсолютной шкале) изменяет энтропию системы: ΔS = Q/Т. Энтропию измеряют в джоулях на кельвин (Дж/К), или в джоулях на кельвин на моль вещества (Дж/К моль).

Второй закон термодинамики гласит: переход некоего количества тепла от более нагретого источника с совершением равного количества работы невозможен. Часть энергии тратится на нагревание низкотемпературного резервуара, что необходимо для продолжения работы. Таким образом, при совершении работы часть энергии необратимо тратится зря и энтропия системы повышается.

Обратимый — это такой процесс, которому соответствует обратный процесс, приводящий систему в изначальное состояние. Например, если груз маятника отпустить из неравновесного положения, он качнется и вернется в прежнее положение (при отсутствии сопротивления воздуха).

Большинство процессов необратимо, поскольку приводит к необратимой трате энергии. Трата энергии — это наиболее вероятный результат всех возможных изменений и перемещений. Возьмем, для примера, ящик, поделенный на две половины перегородкой с отверстием. Представим, что изначально в одной из половин двигались четыре молекулы. Через достаточно долгий промежуток времени наиболее вероятный исход этой ситуации таков: в каждой половине окажется по две молекулы. Существует 16 (= 2⁴) возможных комбинаций четырех молекул. Наиболее вероятное сочетание — по две молекулы в каждой половине, так как существует шесть способов такого распределения.

См. также статьи «Идеальные газы», «Коэффициент полезного действия».

ЯДЕРНАЯ МОДЕЛЬ АТОМА

Каждый атом содержит ядро, состоящее из протонов и нейтронов, удерживаемых вместе мощными ядерными силами. Атом изотопа ^A_ZX содержит Z протонов и А — Z нейтронов.

Эрнест Резерфорд, бомбардируя атомы α-частицами, доказал, что в атоме имеется ядро. Он обнаружил, что поток α-частиц, направленных узким пучком на тонкую металлическую фольгу, почти весь проходит через нее; измерил количество частиц, претерпевших отклонение под различными углами в секунду, и установил, что небольшое количество частиц отклонилось на угол, превышающий 90°. В качестве объяснения такого явления ученый предположил, что каждый атом содержит очень маленькое положительно заряженное ядро, на которое приходится основная часть его массы, и что оно отталкивает а-частицу, так как имеет тот же электрический заряд. С помощью закона Кулона Резерфорд показал, что количество частиц, отклоняющихся в секунду на угол θ, пропорционально 1/sin⁴(θ/2), что соответствовало результатам экспериментов. Он установил, что диаметр ядра приблизительно в 10^-5 раз меньше диаметра атома и что ядро самого легкого атома (атома водорода) состоит из одной частицы, которую назвали протоном. Ученый также доказал, что атомный номер Z элемента — это количество протонов в ядре каждого атома.

Существование нейтронов было предсказано Резерфордом на том основании, что массовое число ядра всегда больше количества протонов, так что наряду с протонами в ядре должны находиться и нейтральные частицы. Нейтроны открыл Джеймс Чедвик, бомбардируя фольгу из бериллия α-частицами. Он обнаружил, что бериллий становился источником нового излучения, которое при столкновении с атомами азота оставляло следы в газовой камере. Исследуя их, Чедвик доказал, что излучение состояло из незаряженных частиц, масса которых примерно равна массе протона.

См. также статьи «Деление ядра», «Радиоактивность 1–4».

ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ

Ядерный (термоядерный) синтез — это процесс слияния легких ядер, образующих более тяжелые ядра. В результате выделяется энергия при условии, что образовавшееся ядро содержит не более 50 нейтронов и протонов. Чтобы два ядра слились, они должны приблизиться друг к другу на расстояние порядка 2–3 х 10^-15 м, оказавшись в радиусе действия ядерных сил. Начальная кинетическая энергия двух сливающихся ядер должна быть порядка МэВ; только в этом случае можно преодолеть электростатические силы отталкивания между ядрами и позволить им приблизиться на расстояние 2–3 х 10^-15 м. Такие условия создаются внутри звезды в результате чрезвычайно высокой температуры, которая поддерживается энергией, выделяемой при слиянии ядер водорода (протонов) и образовании ядер гелия и других элементов. Энергия, выделяемая на одно ядро гелия, равна приблизительно 7 МэВ на нуклон, что значительно больше энергии, выделяемой при делении ядер.

Реакция синтеза может поддерживаться в термоядерном реакторе, где магнитные поля удерживают плазму из ионизированного водорода при пропускании через нее тока с очень большой силой, порядка 10⁶ А. Этого тепла достаточно, чтобы вызвать реакцию синтеза, при которой из ядер водорода образуются ядра гелия и других более тяжелых элементов; при этом наблюдаются следующие стадии:

1) р + р —> ²₁H + ⁰₁β+ 0,4 МэВ (в плазме);

2) ²₁H + ³₁H₁ —> ⁴₂Не + ¹₀n + 17,6 МэВ (в плазме);

3) ⁶₃Li + ¹₀n —> ⁴₂Не + ³₁H + 4,8 МэВ (в литиевой оболочке, окружающей реактор).

Тритий (³₁H), образующийся в литиевой оболочке, удаляется из нее и подается в плазму. Нейтроны, выделяемые в плазме, поглощаются ядрами лития; при этом образуются ядра трития и гелия. Таким образом, общий процесс выделяет 22,8 МэВ энергии на каждые четыре протона и нейтрона, из которых образуется ядро гелия. Сырьем служат водород и литий. Теоретически энергии, выделяемой при реакции синтеза, должно быть более чем достаточно для поддержания высокой температуры плазмы. Однако в настоящий момент невозможно добиться того, чтобы в таком реакторе выделялось больше энергии, чем необходимо для поддержания реакции синтеза.

Словарь

Адрон — любая элементарная частица, испытывающая сильное ядерное взаимодействие.

Активность — степень распада нестабильных ядер.

Амплитуда — максимальное смещение колеблющихся частиц относительно точки равновесия.

Барион — частица, состоящая из трех кварков.

Диффузия — постепенное и равномерное распространение хаотически движущихся частиц в веществе.

Длина волны — наименьшее расстояние между колеблющимися частицами, в один и тот же момент перемещенными на равное расстояние в том же направлении.

Дыра — переносчик положительного заряда в полупроводниках p-типа, обладающий зарядом, количественно равным заряду электрона. Фактически представляет собой вакансию электрона в атоме полупроводника.

Заряд — существует два типа заряда, положительный и отрицательный. Частицы, имеющие заряд одного типа, отталкиваются друг от друга, а частицы, имеющие разноименные заряды, притягиваются. Заряд измеряется целым числом е, соответствующим заряду электрона.

Изотопы элемента — это атомы, имеющие одно и то же число протонов, но различное число нейтронов в ядре.

Импульс — произведение массы на скорость тела.

Интенсивность — количество энергии, переносимой в секунду волной или излучением через единицу площади поверхности.

Ион — атом, имеющий заряд. В незаряженных атомах число электронов равно числу протонов. При удалении электрона атом становится положительным ионом, при добавлении электрона — отрицательным.

Лептон — любая частица, испытывающая слабое взаимодействие.

Масса — мера инерции или сопротивления движению тела.

Напряжение — то же, что и разность потенциалов.

Нейтрон — незаряженная частица, масса которой немного больше массы протона. Ядро каждого атома состоит из одного или более протонов и нейтронов.

Перемещение — расстояние, пройденное от некоей точки в определенном направлении.

Период полураспада — время, необходимое для распада половины ядер радиоактивного изотопа.

Протон — положительно заряженная частица, представляющая собой ядро самого легкого атома (атома водорода).

Связь — любые силы, удерживающие вместе две частицы.

Сила — любое взаимодействие, служащее причиной движения тела.

Скорость — быстрота перемещения тела в определенном направлении.

Скорость света — скорость света в вакууме, приблизительно равная 300 000 км/с. Ни одно тело не может перемещаться с большей скоростью.

Спин — собственный угловой момент частицы. Он постоянен и равен s(h/2n), где s — спиновое число, выражаемое как целое число, умноженное на ¹/₂.

Спин электрона равен ¹/₂. Частицы с полуцелым спином (¹/₂, ³/₂ и т. д.) называются фермионами, а с нулевым или целым (0, 1 и т. д.) — бозонами.

Среднеквадратичная скорость — квадратный корень из суммы квадратов всех скоростей молекул, деленной на число молекул в идеальном газе. Смысл среднеквадратичной скорости заключается в том, что она пропорциональна абсолютной температуре газа.

Угловой момент (количество движения) — произведение импульса частицы на длину перпендикуляра, опущенного из неподвижной точки к направлению ее движения.

Удельный заряд — отношение заряда к массе заряженной частицы.

Ускорение — быстрота изменения скорости.

Фаза — часть цикла колеблющегося тела, повторяющаяся через определенный интервал времени.

Частота — количество циклов колебаний колеблющегося тела, каждый цикл определяется колебанием от одного максимума до другого и обратно.

Электрон-вольт — 1,6х10^-19 Дж; количество работы, образующееся при перемещении электрона по проводнику с разницей потенциалов в 1 вольт. 1 МэВ = 1,6 х 10^-13 Дж.

Электронная оболочка — наиболее вероятное местоположение электрона в атоме. Энергия электрона в каждой оболочке постоянна.

Энергия (механическая) — способность тел перемещаться или взаимодействовать.

ПРАКТИКА

Выращивание грибов (часть книги)

Превратить грибы в такую же сельскохозяйственную культуру, как зерновые злаки, овощи, фрукты, люди пытаются с давних пор. Еще две тысячи лет тому назад в странах Юго-Восточной Азии начали культивировать произрастающий на древесине гриб Спитаке. В Китае и Корее уже в VI столетии культивировали аурикулярию уховидную, или иудино ухо, а также близкие к нему виды, называемые древесными ушами, — хрящеватые студенистые грибы, развивающиеся преимущественно на мертвой древесине и по форме напоминающие ушную раковину человека или животных. Имеются сведения, что в Древней Греции в 300-м году до нашей эры пытался заниматься разведением грибов Теофраст. В 50-х годах нашей эры отдельные съедобные грибы размножали путем закапывания их в землю или поливания участков (в местах, по условиям соответствующих естественному обитанию этих грибов) водой, в которой какое-то время содержались грибы. Почти таким же способом в середине XVII столетия садовники Парижа возделывали культуру шампиньона — воду, в которой промывали грибы, они выливали на гряды с отходами от дынь. Вначале эти грибы разводили в окрестностях Парижа, в старых заброшенных каменоломнях, где некогда брали камень для его постройки, в частности в местах, где в течение всего года сохраняются благоприятные для роста шампиньонов температура (12–14 °C) и аэрация. Первую книгу о культивировании шампиньонов написал в 1600-м году известный во Франции агроном-литератор Оливье.

Спустя некоторое время шампиньоны стали культивировать в Италии, затем в Англии, Германии и в других странах Европы. Вскоре эта культура гриба получила распространение и в России. В 1778 году в «Экономическом журнале» была опубликована статья А. Болотова, где он делился опытом выращивания шампиньонов в подвале.

Начиная с середины XIX столетия, выращиванием шампиньонов в производственных масштабах стали заниматься ростовские огородники Грачевы, получившие от этого дела очень большие доходы. В качестве субстрата для гриба они обычно использовали конский навоз; в него вносили грибницу, выкопанную в местах обильного произрастания грибов. На то, что в конском навозе, в кучах мусора, смешанного с ним, часто присутствует сильно развитая грибница, первыми обратили внимание французские садовники. Они вносили эту грибницу в защищенный от дождя и солнца компостированный субстрат и после се прорастания продавали по частям как посадочный материал. Когда стало ясно, что споры грибов выполняют такие же функции, как и семена зеленых растений, их стали подмешивать в корм лошадям и таким образом получали конский навоз с грибницей. Его смешивали с конским навозом без грибницы, с глиной, с другими добавками и полученную массу использовали в качестве посадочного материала при выращивании грибов.

Однако эти методы далеко не всегда давали желаемый результат. Лишь в начале нынешнего столетия, после того как стерильную грибницу научились выращивать в лабораторных условиях и использовать ее в качестве посадочного материала, культивирование грибов было поставлено на научную основу. Это позволило перейти на новый технологический уровень промышленного производства шампиньонов. Их начали выращивать в специальных культивационных помещениях, где, изменяя условия среды (температуру, влажность и т. д.), можно управлять ростом и развитием грибов.

В результате селекционной работы были выведены высокоурожайные расы и штаммы шампиньонов, и гриб стал настоящей сельскохозяйственной культурой.

Если при выращивании шампиньонов по старому способу, просуществовавшему более двухсот лет, их средний урожай не превышал 5 кг с 1 м², а количество циклов культивирования в течение года было не более одного-двух, то в наше время при использовании современной технологии средний урожай этих грибов повысился до 15–20 кг, а количество циклов до четырех. Таким образом, с 1 м² полезной площади гряд в течение года собирают до 70–80 кг грибов.

В настоящее время шампиньоны выращивают в промышленном масштабе более чем в семидесяти странах мира. В ряде стран (Франция, Англия, США, Голландия и др.) создана целая грибная индустрия, осуществляющая не только выращивание, но и переработку шампиньонов.

Кроме шампиньона, издавна культивируется и вольвариелла съедобная, называемая еще травяным шампиньоном. Этот нежный вкусный гриб растет в условиях тропиков и субтропиков на лесных участках с большим количеством разлагающихся сучьев. Выращивают его в странах Азии (Япония, Китай, Филиппины, Индонезия, Бирма и др.), в частности, в Китае — на рисовой соломе. Солому укладывают в виде высоких гряд и вносят в нее стерильную грибницу; первые плодовые тела появляются через 10 дней. Наиболее благоприятными условиями для развития этого гриба являются относительная влажность воздуха 80 %, его температура около 28 °C, температура в соломенной гряде 32–42 °C.

В европейских странах пытались культивировать многие почвенные грибы, в том числе и такие ценные, как белый гриб, подосиновик и другие. С середины XVII столетия во Франции, а потом и в Германии получила распространение полукультура черного трюфеля, считавшегося одним из самых деликатесных грибов благодаря очень нежному и стойкому аромату, приятному вкусу. С целью его разведения в почву, где закладывали дубовые плантации, добавляли некоторое количество земли, взятой из районов естественных местообитаний данного гриба, содержащей споры и грибницу. В этих местах через 6-10 лет после посадки саженцев дуба появлялись грибы. Этот «непрямой» способ выращивания черного трюфеля мало изменился и в настоящее время. Данный гриб плодоносит в течение тридцати лет и более.

До середины XX столетия шампиньон во многих странах был единственным съедобным грибом, культивируемым в промышленном масштабе. И только в последние три-четыре десятилетия стали культивировать другие ценные виды съедобных грибов — вешенку обыкновенную, опенок летний, строфарию морщинисто-кольцевую, навозник белый.

Вешенка обыкновенная привлекла к себе внимание грибоводов-любителей в Германии в годы первой мировой войны. В связи с тем, что не хватало продуктов питания, грибы начали выращивать на пнях и на обрубках стволов деревьев. Посевным материалом служили сухие растертые плодовые тела; их вносили в отверстия, просверленные в древесине.

Производственное культивирование вешенки началось с 60-х годов, когда было установлено, что гриб хорошо растет и плодоносит не только на древесине, но и на различных субстратах растительного происхождения, в частности, на зерне и других питательных средах.

В настоящее время разработана технология интенсивного выращивания вешенки обыкновенной в культивационных помещениях (позволяет получать урожай в любое время года) и в открытом грунте на плантациях (их можно создавать в лесу и в других местах) путем использования для этого низкотоварной древесины и разных отходов лесопиления и деревообработки.

Со временем объектами культивирования стали и другие виды вешенки, различающиеся по внешнему виду, вкусовым качествам, по урожайности. Однако первая ферма по выращиванию вешенки появилась в Голландии лишь двадцать пять лет тому назад. Крупные предприятия по производству этой грибной продукции созданы в Италии, Франции, Испании, Швейцарии и в других странах.

Первые эксперименты по искусственному выращиванию летнего опенка на обрубках древесины были выполнены в России в 30-е годы, но в дальнейшем они не получили развития. Выращивать этот гриб начали в 40-х годах в Германии. Здесь профессор Вальтер Лутхард разработал способ его культивирования на пнях и круглых поленьях под пологом леса. Затем путем селекции были выведены культуры, применение которых позволяло получать плодоношение в разное время года.

Интересна история культивирования строфарии морщинисто-кольцевой, или кольцевика. В начале 60-х годов в Берлин-Карлсхорсте крестьяне на заброшенном ипподроме заложили картофельные бурты и покрыли их соломой, а затем землей. Весной при вскрытии буртов землю и солому отбросили в сторону, и вскоре на этом месте появилось большое количество грибов, которые крестьяне приняли за шампиньоны. Они росли ежегодно. Спустя несколько лет на них обратил внимание немецкий миколог Бруно Хенннг. Он установил, что это строфария, и стал целенаправленно выращивать се. В результате были получены сорта, плодовые тела которых сильно отличались от грибов, произрастающих в естественных условиях, по размерам, внешнему виду, окраске и плодоношению. Более крупные сорта были названы строфарией гигантской. Технология промышленного выращивания этого гриба была разработана в ГДР в 1969 году. Его начали культивировать в Польше, Германии, Венгрии, Англии и Австрии.

Достоинством строфарии гигантской является то, что она сравнительно легко поддается выращиванию и не требует специальной подготовки субстрата — компостирования; достаточно лишь увлажнить его. Этот гриб исключительно устойчив к колебаниям температуры и влажности, что позволяет культивировать его в открытом грунте.

Навозник белый — один из самых «молодых» видов съедобных грибов, недавно введенных в искусственную культуру. В естественных условиях он повсеместно растет на унавоженной почве, на лугах, в садах и огородах. Его плодовые тела в молодом возрасте белые, колоколообразной формы. Внимание специалистов гриб привлек хорошими вкусовыми качествами и лечебными свойствами (способен понижать содержание сахара в крови). Навозник культивируется в Германии и Польше. Выращивать его можно в специальных помещениях, а в весенне-летний период — на открытом воздухе. Технология выращивания такая же, как и шампиньона. В цикле развития навозника, который длится 3–3,5 месяца, бывает 4–6 слоев, или волн, плодоношения, причем за это время можно собрать 10–15 кг грибов с 1 м² площади.

В последнее десятилетие огромный интерес в разных странах проявляется к интродукции в культуру грибов, традиционно выращиваемых в Японии и других странах Юго-Восточной Азии. Наибольшую ценность из них представляет Спитаке, или черный лесной гриб, — самый «древний» из искусственно выращиваемых съедобных грибов. В естественных условиях он растет на свежих лесных полянах, на отмершей древесине, особенно на дубе и грабе. Вначале его разводили следующим образом. На торец и боковую поверхность ствола толщиной 10–12 см и длиной 1–1,5 м наносили споры гриба, а затем топором врубали их в древесину. Эти отрезки стволов укладывали в штабеля, прикрывали ветвями и присыпали землей для создания условий высокой влажности и соответствующей среды с целью обеспечения быстрого роста мицелия. Древесину с проросшим мицелием через несколько месяцев помешали в светлом лиственном лесу; через 1–2 года получали первый урожай грибов. Эта технология выращивания гриба в принципе мало изменилась до настоящего времени. Теперь вместо спор для заражения древесины используется специально подготовленный посевной материал. Культивировать спитаке стали и на различных целлюлозе- и лигнинсодержащих материалах (на опилках, коре, рисовой соломе и пр.), позволяющих получать высокий урожай круглогодично. Этот гриб уже выращивают в Германии, Италии, Австрии и в других странах.

Перспективен в отношении искусственного выращивания и зимний гриб (фламмулина бархатистая), близкий по вкусовым качествам и аромату к осеннему и летнему опенкам. Растет он на отмершей, реже на живой, древесине стволов деревьев, а также на пнях. Причем растет глубокой осенью и даже зимой во время оттепелей, за что и получил свое название. Выращивают данный гриб в закрытых помещениях, поскольку он может развиваться как паразит и представлять угрозу для растущих деревьев. Опыты показали, что его успешно можно выращивать на смеси опилок и различных отходах сельскохозяйственного производства. Зимний гриб обладает не только вкусовыми, но и декоративными качествами. Его плодовые тела располагаются на длинных ножках и похожи на цветы. После их срезания на том же месте через некоторое время вырастает новый «букет».

Высокими вкусовыми качествами и специфической физиологической активностью обладает гриб назмеко. Он пользуется большим спросом, Японии. Выращивают его на древесных обрубках и на смеси опилок с рисовыми отрубями.

Во многих лабораториях мира ведутся исследования по поиску новых видов съедобных грибов, пригодных для искусственного выращивания. Некоторые из них (рядовка фиолетовая, пестрый зонтик) уже введены в производство. Около 10–12 виде грибов можно считать вполне освоенными в смысле пригодности для искусственного выращивания.

В России, в основном, культивируются шампиньон двуспоровый и вешенка обыкновенная, причем в небольших объемах. Поэтому существенное значение приобретает проблема создания современных грибоводческих хозяйств и расширения ассортимента культивируемых видов грибов.

ЖИЗНЬ ГРИБОВ

СТРОЕНИЕ ГРИБОВ

Шляпка с ножкой, которые вырастают на поверхности почвы, и которые мы считаем грибом, — это только часть его. И специалисты называют ее плодовым телом, реже карпофором или плодовиком. А от основания ножки отходят тысячи ниточек — гиф, которые образуют грибницу, или мицелий. Грибница — это вегетативное тело гриба. Однако сразу оговоримся, что такое строение свойственно только для части высших грибов, наиболее высокоорганизованных.

В природе обитает и огромное множество невидимых невооруженным глазом грибов. Их называют микромицетами («микро» — малый, «мицеты» — грибы). В отличие от таковых видимые грибы называют макромицетами.

Мицелий образован тонкими (от 1–2 и до 10–15 мкм) нитями — гифами, которые растут только в продольном направлении. Поперечными перегородками гифы делятся на клетки. Окраска гиф чаще всего белая, голубоватая, желтоватая, красноватая, реже оливково-бурая или других оттенков.

Благодаря питательным веществам и влаге, поступающим из мицелия, вырастают те красивые творения, которые называют грибами. А поэтому когда вы взяли гриб, т. е. шляпку с ножкой, то помните, что вы взяли только часть его.

Грибница имеет большую общую поверхность. Через нее всасываются питательные вещества.

Самостоятельно грибы не способны синтезировать органические вещества из неорганических, их клетки не содержат хлорофилла. При помощи ферментов они расщепляют уже готовые органические вещества до уровня усвояемых и используют их для построения тела, а также как источник энергии.

Ферменты грибов обладают изумительными свойствами. С их помощью грибы могут легко разрушать, такие материалы, которые с трудом поддаются воз действию химических реагентов. Изучая механизм разрушительной работы грибов, специалисты находят пути использования его для нужд нашей жизни. Так, например, с помощью ферментных препаратов хлебопекам удается быстрее готовить тесто, а хлеб выпекать более румяным, с хрустящей корочкой. Этот препарат получают из гриба аспергима.

Большой интерес представляют трутовики. Они вызывают обычную бурую или белую гниль. Те, что вызывают бурую гниль, «выедают» целлюлозу с помощью фермента целлюлазы. Вот этот-то фермент привлек к себе внимание специалистов. Ведь целлюлоза, или клетчатка, содержится не только в древесине. Ее много в морковке, капусте, горохе и, конечно, в грубых кормах. Этими ферментами обработали силос — и он стал лучше усваиваться животными, в нем прибавилось сахаров; макароны — и они стали усваиваться гораздо быстрее. После обработки ферментами лучше усваиваются горох, фасоль и другие продукты. Исходя из полученных данных, ученые-микологи задумываются над еще более сложной задачей, как с помощью ферментов изменить процесс работы гидролизных заводов, где из древесины получают спирт и кормовые дрожжи. Тогда не потребуется кислот, пара, и весь процесс пойдет при комнатной температуре. Но где же взять фермент? Какой трутовик выбрать? Пока остановились на окаймленном трутовике. Гриб дает отличный фермент, но мало.

Питательные вещества грибы усваивают из остатков растительного или животного происхождения (сапротрофные, или сапрофитные, виды) или же из тканей живых организмов (паразитные виды). Многие грибы контактируют с корнями высших растений, получая от них органические вещества. Растения, в свою очередь, при помощи гриба получают из почвы воду, минеральные соли и т. д. Такие взаимовыгодные связи организмов получили название симбиотических, а связи грибов с высшими растениями называют еще микоризными. Большинство съедобных грибов относится к микоризным.

Основным продуктом питания грибов являются углеводы, в частности, простые сахара, высшие спирты и многоосновные кислоты, которые они используют для построения тела и в качестве источника энергии. Такой важный элемент, как азот, большинством видов усваивается как из неорганических, так из органических соединений. К необходимым элементам питания грибов относятся калий, магний, железо, цинк, сера, фосфор, марганец, медь, скандий, молибден, галлий, ванадий. Некоторые из названных элементов усиливают действие ферментов, а некоторые входят в состав их молекул. Для нормальной жизнедеятельности грибам необходимы также витамины и ростовые вещества (биотин, инозит, пиридоксин, никотиновая и пантотеновая кислоты). При отсутствии этих веществ замедляется или прекращается рост грибов.

Плодовые тела съедобных грибов, как правило, состоят из ножки и шляпки. Обычно они мягкомясистые и, за небольшим исключением, после созревания поверхность гименофора может сильно увеличиваться. Например, если бы не было пластинок, то, по мнению ученых, для того количества спор, которое образуется, потребовалась бы площадь в 14–16 раз большая, чем шляпка. Более совершенной формой гименофора считается трубчатая и пластинчатая.

В зависимости от способа крепления к ножке различают гименофор свободный (когда его вырасти не доходят до ножки), выемчатый (если возле ножки образуется выемка), приросший и нисходящий (если выросты гименофора опускаются вниз по ножке).

Грибы с гименофором в виде пластинок часто называют пластинчатыми, а те, у которых гименофор в виде трубок, — трубчатыми. Среди съедобных грибов по количеству видов преобладают пластинчатые. При определении пластинчатых грибов важным признаком является частота пластинок (их количество на 1 см по краю шляпки), ширина, толщина, цвет, а также форма крепления к ножке.

Съедобные трубчатые грибы — это в основном представители семейства болетовых. При определении трубчатых грибов очень важно учитывать длину и цвет трубочек и их отверстий (пор), которые могут быть круглыми, овальными, угловатыми, мелкими, крупными и т. д. У съедобных болетовых грибов трубочки легко отделяются от мякоти и одна от другой, а у многих поры при снятии плода с грибницы меняют расцветку.

Рис. 4. Формы крепления пластинок:

_{1 — широкоприросшая; 2 — узрокоприросшая; 3 узрокоприросшая с зубчатым краем; 4 — приросшая с выемкой; 5 — приросшая с зубцом; 6 — свободная; 7 — нисходящая; 8 — далеко нисходящая на ножку}

Трубчатый гименофор могут иметь и многие трутовики. Трубочки у них очень плотно срастаются друг с другом и мякотью, и каждый год нарастает новый слой трубочек. По количеству слоев трубочек судят о возрасте плодовых тел. Кстати, некоторые трутовики съедобны.

Опытные грибники знают, что у ежовиков снизу шляпки — и не трубочки,и не пластинки, а ломкие шипики. Они конические и заостренные. Спороносный слой покрывает шипики со всех сторон. При различении грибов с игольчатым гименофором следует учитывать длину шипиков, густоту их расположения, форму, наличие или отсутствие кисточки на вершине.

У всем известной лисички гименофор складчатый. Складочки похожи на пластинки, но толще и уже их. Спороносный слой располагается с обеих сторон складочек. Гладкий гименофор, который может быть ровным или волнистым, характерен для лисичковых, а также клавариевых. Клавариевые (многим известны рамарии) внешне напоминают кораллы или кустики, большая часть поверхности которых покрыта гладким гименофором.

В шляпках грибов созревают сотни миллионов и миллиарды спор, так что недостатка в посевном материале не ощущается.

Споры бывают бесцветными, розовыми, ржаво-бурыми, черными, беловатыми и т. д. Они устойчивы к низким температурам (выдерживают минус 100–150 °C и многие годы не теряют жизнеспособности), длительной засухе, но весьма чувствительны даже к кратковременным повышениям температуры.

Споры и обрывки мицелия кишат в окружающем нас воздухе.

Строение грибов в виде шляпки и ножки с гименофором на нижней стороне шляпки обеспечивает не только определенную защиту гимениального слоя, но и хорошее рассеивание спор. Из пластинок или из узких трубочек созревшие споры под собственной тяжестью падают вниз, а там уже за пределами гименофора подхватываются течениями воздуха или опадают на почву. Однако природа любит точность. Стоит ножке наклониться в ту или иную сторону, смещая положение трубочек от строго вертикального, как закладывается новое плодовое тело. Небольшой эксперимент вы можете проделать и сами. Достаточно отыскать бревно, на котором растут трутовики, и повернуть его вокруг оси. Придя к этому бревну через несколько месяцев, вы убедитесь, что на трутовиках вырос новый слой трубочек, ориентированных строго по вертикали.

Ножка формируется из располагающихся в вертикальном положении плотно соединенных между собой гиф. У шляпочных грибов она преимущественно центральная. Ножки очень часто цилиндрические, иногда расширенные или зауженные к основанию. У массивных плодовых тел, особенно у трубчатых, с мясистыми крупными шляпками, ножки толстые, часто клубневидные, расширенные в средней части. У многих видов ножка в основании клубневидно расширенная или с корневидным отростком.

В зависимости от строения внутренней части ножка бывает сплошной, с каналом, с полыми камерами, губчатой. В зависимости от условий произрастания ножка может быть сильно укороченной или вообще отсутствовать, и в связи с этим отличают сидячие, приросшие боком, копытообразные, полуотогнутые шляпки. Отсутствие или укороченность ножек весьма характерна для надеревных видов, например трутовиков, где благодаря приподнятости над землей споры могут распространяться беспрепятственно.

Рис. 5. Схема строения плодового тела:

_{а — молодое плодовое тело: 1, 2 — соответственно общее и частное покрывала,}

_{б — развивающееся плодовое тело: 1 — вольва; 2 — кольцо; 3 — остатки покрывала; 4 — бородавки и лоскутки; 5 — мицелии}

На верхней части ножки иногда имеется пленчатое кольцо или выпуклый волокнистый валик, а у основания — мешковидная или приросшая обертка (вольва). Все это следы специальных защитных оболочек — общего или частного покрывала. Общее покрывало обволакивает молодое плодовое тело. Но по мере роста последнего общее покрывало разрывается, и от него остаются следы на ножке в виде вольвы, поясков, бородавок и на шляпке — в виде бородавок и лоскутков. Вольва может свободно обволакивать основание ножки или прирастать к ней.

Частное покрывало — это покров между краями шляпки и ножки, закрывающий лишь гименофор. С увеличением плодового тела это покрывало разрывается и от него остаются лоскутки по краю шляпки и пленчатое кольцо на ножке. У старых плодовых тел кольца, как правило, исчезают. У некоторых видов оно двойное, так как образуется общим и частным покрывалами.

Разновидностью частного покрывала является картина — более или менее рыхлая паутина между ножкой и краем шляпки. Следы паутины у старых плодовых тел часто видны на ножке в виде продольных пучков волокон, поясков или колечек.

Своеобразную группу составляют гастеромицеты, или нутревики. Это широко распространенные дождевики, головачи, порхавки и др. Из самых крупных нутревиков средних широт известна порхавка гигантская — шаровидный гриб в диаметре до 0,5 м. После дождя очень часто встречается дождевик округлой или грушевидной формы, головач округлый и другие виды. Споры у них созревают внутри плодовых тел, покрытых плотными оболочками. У некоторых видов оболочка из двух или нескольких слоев. Внутренняя часть плодового тела, окаймленная оболочкой, называется глебой. У молодых плодовых тел она белая или сероватая, а по мере созревания спор окрашивается. Молодая глеба рыхлая, но со временем в ней формируются камеры, выстланные спороносным слоем. Освобождение спор происходит в результате местного разрыва или общего разрушения оболочки. Форма плодовых тел гастеромииетов иногда очень необычна и с трудом поддается описанию. Они могут поражать яркостью расцветок.

КАК РАЗМНОЖАЮТСЯ ГРИБЫ

Основной функцией плодового тела как органа воспроизведения грибов является формирование многочисленных зародышей, называемых спорами и служащих для сохранения и дальнейшего распространения грибов в природе. Споры состоят из одной или нескольких клеток величиной 3—20 мкм. В отдельности они не видны невооруженным глазом. Их можно обнаружить, например, в виде белого налета на субстрате, располагающегося под шляпкой зрелого плодового тела.

Форма, величина и орнаментация спор постоянны у каждого вида и служат его важным признаком. Плодовые тела выбрасывают споры лишь по достижении биологической зрелости, причем это происходит в сравнительно короткий промежуток времени. Каждое плодовое тело образует огромное количество спор — десятки и даже сотни миллионов. Подсчитано, что плодовое тело шампиньона обыкновенного средних размеров за день продуцирует более 110–120 млн. спор, дождевика гигантского — свыше 7 млрд.

Благодаря микроскопическим размерам споры легко переносятся воздушными течениями на большие расстояния (несколько тысяч километров). Однако, несмотря на это, каждый вид гриба обитает лишь в определенных условиях и заселяет только пригодный для своего развития субстрат. Жизнеспособная спора, попав в соответствующую среду, при благоприятных условиях (определенные температура, влажность, кислотность субстрата) прорастает и образует первичный мицелий, состоящий у большинства съедобных грибов из клеток с одним ядром. Он сам по себе не способен формировать плодовые тела. Они появляются лишь после того, как два первичных мицелия с генетически разными ядрами (обозначаются символами «+» и «—») сливаются и образуют двуядерную грибницу, или вторичный мицелий. (Последний можно видеть в природе, если снять верхний слой гумуса в местах плодоношения гриба.) Он постепенно разрастается, осваивает питательный субстрат и затем начинает формировать плодовые тела и споры (рис. 6).

Рис. 6. Схематический цикл развития съедобных грибов

_{а: 3 — гименофор; 2 — споры, различные в генетическом отношении; 3 — одноядерная грибница, 4 — двуядерная грибни; 5 — вновь сформировавшееся плодовое тело); строение плодоносного слоя}

_{б: 1 — гифы ткани плодового тела; 2 — базидия с четырьмя спорами; 3 — бесплодные клетки — цистиды и базидиолы; 4 — зрелые споры)}

При искусственном выращивании съедобных грибов споры как семенной материал используются только в определенных целях (при выделении чистых культур, в селекционной работе и др.). Съедобные грибы размножают преимущественно вегетативным способом. В прежние времена отбирали кусочки субстрата с жизнеспособным мицелием и переносили их в другое место, где условия благоприятны для роста и развития мицелия. Наиболее совершенной формой вегетативного размножения съедобных грибов является получение стерильного маточного мицелия и выращивание его по специальной методике на определенных субстратах. Она позволяет выращивать разные штаммы съедобных грибов, различающихся по урожайности, качеству плодовых тел и другим хозяйственно ценным признакам.

ЧЕМ ПИТАЮТСЯ ГРИБЫ

Несмотря на то, что большинство наиболее ценных съедобных грибов относится к одной систематической группе — к классу базидиальных грибов, все они очень различаются по способу питания, по требованиям к субстрату и по другим признакам.

По типу питания и условиям роста выделяют следующие экологические группы съедобных грибов: гумусовые сапротрофы, дереворазрушаюшие грибы и микоризообразователи.

К гумусовым сапротрофам относятся виды грибов, мицелий которых распространяется в гумусовом слое почвы. Многие из них растут на открытых пространствах — на полях, лугах, выгонах, в степях. К данной группе в первую очередь относятся шампиньоны, дождевики, навозники и ряд других.

Дереворазрушаюшие грибы, или ксилотрофы, поселяются на древесине, питаются за счет веществ, входящих в ее состав, и вызывают ее разрушение (деструкцию). В разрушении древесины принимают участие многие организмы. Однако ведущую роль в данном процессе играют дереворазрушаюшие грибы. Они являются типичными обитателями лесов и подразделяются на две подгруппы: грибы-паразиты и грибы-сапротрофы. Грибы-паразиты первыми поселяются на растущих деревьях и вызывают разрушение древесины. Некоторые из них продолжают развитие и на отмершей древесине, переходя на сапротрофный образ жизни. Большинство искусственно культивируемых грибов-ксилотрофов относится к подгруппе грибов-сапротрофов. Они развивают на валежной древесине, пнях и других древесных субстратах, погребенных в почве или лежащих на поверхности. Среди них следует отметить вешенку обыкновенную, зимний гриб, летний опенок, спитаке и другие. Эти грибы, подобно шампиньонам, можно выращивать на протяжении всего года в специальных культивационных помещениях на целлюлозе содержащих отходах сельского хозяйства и деревообрабатывающей промышленности.

Микоризообразующие грибы значительно хуже поддаются искусственному культивированию. Те как в своем развитии связаны с корнями древесных пород (формируют на них микоризу). В этом сожительстве древесная порода обеспечивает гриб энергией, а он снабжает дерево элементами минеральною) питания, главным образом фосфором и азотом, и в меньшей мере — другими веществами. Гифы гриба распространяются в почве, густо оплетают корень высшего растения и выполняют функцию корневых волосков; часть гиф проникает в ткани корня и извлекает из него углеродистое питание. Из почвы гифы всасывают воду, минеральные соли, а также растворимые органические вещества, главным образом азотистые. Поглощенные вещества частично поступают в корни высшего растения, а оставшаяся часть используется самим грибом на рост мицелия и образование плодовых тел. Мицелий микоризообразующих грибов иногда может развиваться и без корней высшего растения, но тогда плодовые тела не образуются. Такое случается, например, при попытке искусственного культивирования белого гриба и близких к нему видов (подберезовик, подосиновик и т. п.). Из микоризообразующих грибов широко культивируется (во Франции и Германии) только трюфель черный (на корнях саженцев бука и дуба).

Грибы синтезируют и выделяют в окружающую среду особые вещества — ферменты, с помощью которых основные компоненты субстрата переводятся в форму, доступную для усвоения мицелием. Разложение субстрата и успешное развитие грибов обычно происходит при наличии достаточного количества влаги.

Главную роль в питании съедобных грибов играют соединения, содержащие углерод — главный источник энергии. Наиболее доступными источниками углеродного питания являются простые сахара в виде глюкозы, фруктозы, ксилозы и мальтозы. По мнению ряда исследователей, различные штаммы съедобных грибов обладают неодинаковой способностью утилизировать источники углерода.

В питании съедобных грибов важная роль принадлежит и азотистым соединениям. Они используются грибами в форме неорганических (нитраты аммония и другие аммонийные соли) и органических (пептоны, аминокислоты) соединений.

Кроме источников углерода и азота, съедобные грибы нуждаются во многих минеральных элементах — в фосфоре, сере, калии, магнии, кальции, в микроэлементах (медь, марганец, цинк, бор и др.), а также в витаминах.

Одним из основных условий успешного культивирования съедобных грибов является использование субстратов, содержащих все необходимые для их жизнедеятельности питательные вещества.

ГРИБЫ И ВНЕШНЯЯ СРЕДА

На рост и развитие грибницы, а также на плодоношение грибов большое влияние оказывают условия внешней среды (температура и влажность воздуха, освещенность и др.). Так, рост мицелия у большинства видов съедобных грибов происходит при широком диапазоне температур — от 10 до 32 °C. Однако наиболее интенсивно ростовые процессы мицелия у многих видов протекают только в пределах 20–27 °C. При 30–32 °C рост мицелия тормозится, а при температуре свыше 36 °C полностью прекращается и он отмирает (оптимальные температурные режимы для каждого культивируемого вила указаны при описании методов их культивирования).

Плодовые тела у большинства видов съедобных грибов формируются при более низких температурах. У многих видов они развиваются при 14–20 °C. а, к примеру, у зимнего гриба — при 5–8 °C. у некоторых видов вешенки — при 20–25 °C. Поэтому в процессе искусственного культивирования грибов необходимо строго поддерживать оптимальные температурные условия для каждого вида. Отклонение их в ту или иную сторону от оптимума приводит к снижению ростовых процессов, удлинению цикла выращивания и снижению урожайности плодовых тел.

Не менее важное значение для развития съедобных грибов имеет влажность окружающего воздуха и субстрата. Большинство съедобных грибов развивается при повышенной относительной влажности воздуха (85–95 %); если она ниже 80 %. ростовые процессы культивируемых грибов ослабляются.

Вегетативный мицелий активно развивается в субстрате, насыщенном водой (относительная влажность его должна быть 65–75 %). Для его получения одну часть сухого субстрата (по массе) необходимо увлажнить двумя-тремя частями воды. (Из такого субстрата при его сжимании в ладони выделяются капельки воды). При влажности субстрата выше оптимальной распространение мицелия в нем затрудняется из-за отсутствия достаточного количества воздуха и развития анаэробных бактерий.

В естественных условиях мицелий съедобных грибов, в особенности дереворазрушающих, развивается в субстрате, содержащем повышенное количество углекислоты, что обусловливается недостаточным воздухообменом его с окружающей средой. Содержание углекислоты в активной зоне развития мицелия может достигать 1 % и более. Однако процесс формирования плодовых тел нередко протекает только в воздушной среде, содержащей минимальное количество углекислоты (не более 0,06-0,08 %).

Мицелий съедобных грибов нормально развивается и осваивает субстрат в условиях полной темноты. Однако известно, что большинство макромицетов в темноте не образуют плодовые тела, а если последние и развиваются, то они, как правило, бывают уродливой формы. У разных видов съедобных грибов активный процесс формирования плодовых тел протекает при соответствующем уровне освещенности, близком к природным условиям произрастания культивируемых видов.

Съедобные грибы предъявляют определенные требования и к кислотности среды. Мицелий большинства видов лучше развивается при кислой реакции (pH 5,0–6,5).

Отмеченные биологические особенности съедобных грибов необходимо учитывать при культивировании их в искусственных условиях.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ГРИБОВ

ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ВЫРАЩИВАЕМЫХ ГРИБОВ

В России издавна грибные блюда были привычными и составляли значительную часть рациона, особенно во время постов. Однако дикорастущих грибов с годами становится все меньше и использование их становится все опаснее из-за накопления вредных для человека веществ. Поэтому не случаен тот интерес к искусственному выращиванию грибов (шампиньона, вешенки, зимнего гриба, кольцевика и др.), возникший в последние два десятилетия. По пищевым достоинствам грибы иногда) превосходят овощи и даже мясо. Они содержат 3,0–8,0 % белков (по сухому весу), 3–5 % углеводов, 0,5–4,5 % жиров, витаминов и экстрактивных веществ до 52 %. Много в грибах и минеральных солей.

Выращивая съедобные грибы, например шампиньоны, можно с 1 м² получить 3300 г белка, тогда как при возделывании зерновых культур, овощей и картофеля только от 20 до 200 г.

В выращиваемых грибах содержится весь набор незаменимых аминокислот, из них преобладают глютаминовая и аспарагиновая. Установлено, например, что зимний гриб отличается повышенным содержанием аргинина и лизина, которые благотворно влияют на развитие памяти и умственных способностей человека.

В грибах есть и биологически активные вещества, способные предупреждать и лечить ряд заболеваний. В последние годы доказано, например, что вешенка обыкновенная обладает способностью выводить радиоактивные элементы из организма человека Усыновлено также, что благодаря высокому содержанию в высушенных грибах протеина (14–47 %) они и некоторых случаях предупреждают и лечат гепатит, язву желудка, способствуют снижению холестерина, обладают противоопухолевым действием. В грибах содержатся такие витамины, как А, С, D, группы В, РР (никотиновая кислота), пантотеновая кислота.

В состав грибов входят все необходимые в питании человека микроэлементы, в особенности соли калия, магния и железа, а по содержанию фосфора грибы можно приравнять к рыбным продуктам.

Выращиваемые грибы являются универсальным пищевым продуктом. Их можно сушить, солить, мариновать, включать в холодные закуски, готовить из них первые и вторые блюда, соусы, сочетать с мясом, овощами и другими продуктами.

В настоящее время «одомашненными» считаются более 10 видов грибов. Среди них в нашей стране первое место занимают шампиньоны. Растет интерес и к вешенке обыкновенной. Некоторые грибоводы-любители пытаются выращивать сморчки, кольцевик, зимний гриб, опята.

Кроме высокой питательной ценности преимущество выращиваемых грибов и в том, что их можно получать круглый год, а в качестве питательной среды использовать различные отходы: солому, стержни початков и стебли кукурузы, костру лубяных культур, сено, листовой опад, ботву культурных растений, опилки, кору, щепу, навоз и птичий помет. При этом решается как проблема производства пищевого белка, так и утилизации отходов, засоряющих окружающую среду. Питательный субстрат, остающийся после снятия урожая, служит отличным органическим удобрением для овощных, плодово-ягодных и декоративных культур.

В России положено начало развитию производства вешенки и шампиньона двуспорового. Уже существуют тысячи хозяйств и десятки тысяч любителей-грибоводов.

В связи с этим возникает много вопросов по технологии подготовки компоста, от качества которого на 90 % зависит урожайность, по агротехнике, пересылке готового мицелия.

Зерновой мицелий, например, очень быстро портится, и доставлять его в отдаленные районы можно только авиа- или рефрижераторным транспортом.

ВЕШЕНКА ОБЫКНОВЕННАЯ, ИЛИ УСТРИЧНАЯ

В природных условиях встречается в лесу, на пнях, валеже, на ослабленных и мертвых стоячих деревьях, сухобочинах, бревнах, колодах и прочих древесных субстратах. Растет на древесине осины, тополя, березы, липы, граба, ольхи, яблони, каштана других лиственных пород. Вешенку можно увидеть городских парках, скверах и садах. Опасности для живых деревьев на приусадебных участках не представляет. Гриб отмечен на всех континентах земного шара, кроме Антарктиды. Растет большими группами в виде сростков, насчитывающих до 30 и более отдельных грибов; масса таких сростков может достигать 2–3 кг. Чаше всего грибы располагаются черепицеобразно друг над другом или рядом без какой-либо закономерности. Изредка встречаются одиночные экземпляры.

Массово гриб появляется в сентябре-октябре, когда ночные температуры воздуха опускаются до 0–6 °С, а дневные поднимаются до 12–14 °С в сочетании с высокой относительной влажностью воздуха. Хорошо переносит заморозки, с наступлением которых плодовые тела прекращают рост и твердеют, однако после оттепели рост гриба может продолжаться. Достаточно светолюбив, но хорошо растет и в несколько затененных местах.

Большие требования гриб предъявляет к влажности субстрата, на котором растет, и к относительной влажности воздуха. Во время роста мицелия субстрат должен содержать 68–72 % влаги, а относительная влажность находиться в пределах 70–80 %; во время роста плодовых тел — соответственно 60 % и 90–95 %. Оптимальная кислотность субстрата для развития гриба составляет 5,2–7,0 pH, а для роста — 5,2–5,8.

Шляпка вешенки обыкновенной выпуклая, неправильно округлая, в форме раковины, языка, часто ухообразная, гладкая, голая, волокнистая, иногда с белым налетом, вначале темно-окрашенная (темно-бурая или темно-серая), позже серая, серо-бурая, серо-коричневая, часто с сизоватым налетом, в центре выцветающая, диаметром до 15 см, а иногда и 25–30 см. Пластинки белые или беловатые, ровные, более или менее часто расположенные, в большей или меньшей степени низбегающие на ножку. Ножка белая, плотная, в основании часто волосистая, длиной до 3–4 см. Наряду с хорошо развитой, сравнительно длинной (до 8 см) ножкой встречаются боковые, еле заметные ножки, иногда они вовсе отсутствуют. Мякоть белая, сочная, у молодых грибов мягкая, с возрастом становится немного жестковатой и волокнистой, а в ножке даже пробковидной, с запахом отсыревшей муки.

Плодовые тела вешенки обыкновенной содержат 40–50 % сырого протеина, 2–3 % жира, 1–2 % углеводов, витамины группы В, С, богаты микроэлементами. Белок, имеющий все незаменимые для человека аминокислоты, по их соотношению близок к белку куриного яйца. Гриб обладает рядом полезных для здоровья свойств, что особенно важно в настоящее время в связи с загрязнением окружающей среды: препятствует развитию опухолей, содержит биоэлементы, повышающие устойчивость организма к радионуклидам. Установлено, что как мицелий, так и плодовые тела (шляпки и ножки)способствуют снижению содержания холестерина, триглицеридов и продуктов перекисного окисления у животных, что является доказательством ее антисклеротического действия. Калорийность 1 кг свежих грибов составляет 350–360 ккал (такая же у белого гриба) и сравнима с калорийностью овощей.

Отличается своеобразным грибным ароматом. Вешенку можно употреблять жареной, тушеной или в супах, пирогах. Не теряет своих вкусовых качеств при сушке, солении и мариновании.

Рис. 7. Вешенка обыкновенная

ОПЕНОК ЗИМНИЙ, ИЛИ ЗИМНИЙ ГРИБ

Растет в лесу и в городских посадках, на ослабленных и мертвых остатках различных древесных пород, чаще — березе, липе, тополе, осине, ясене, акации, клене, иве, вязе, дубе, грабе, каштане, ильме, ольхе и др., а также на пнях, валеже, в дуплах лиственных пород деревьев всегда большими группами. Появляется позже других, потому и называется зимним.

Шляпка округло-выпуклая, у молодых грибов с завернутым краем, к зрелости — распростертая, не всегда ровная, на краях полосатая от просвечивающихся пластинок, в центре слегка поднимающаяся, диаметром до 8 см, чаще 4–5 см. Окраска от кремово-светлой, соломенно или золотисто-желтой до золотисто-коричневой, в центре — темнее, до темно-каштановой. Поверхность гладкая, слизистая, без чешуек на кожице. Мякоть гриба водянистая, белая или желтоватая, с приятным запахом. Ножка цилиндрическая, центральная, изредка встречается немного смещенная, трубчато-полая, 5-10 см высотой и 0,1–1,2 см толщиной, вверху желтовато-красноватая или медово-желтая, голая, в верхней части бывает темно-коричневая, черно-коричневая и бархатистая.

Гриб поселяется на древесине с влажностью не менее 50–60 %. В природных условиях появляется при температуре +10–15 °C и относительной влажности воздуха 70–80 %. Период плодоношения в среднем составляет 1,5–2 месяца.

Посевной мицелий 5—7-дневного развития представляет собой белые паутинистые нити, ветвящиеся по субстрату. Затем с возрастом появляется характерный для зимнего опенка мучнистый налет, образующий неравномерные порошистые скопления грибницы. Грибница приобретает кремовую окраску. На ее поверхности могут образовываться янтарно-оранжевые капли экссудата. Оптимальная температура для роста грибницы — 25–27 °C, для формирования и роста плодовых тел — 8-15 °C. Для роста грибницы освещения не требуется, в то время как для плодоношения необходимо.

Мицелий и плодовые тела гриба обладают высокой питательной ценностью. Количество сырого протеина в грибах составляет более 20 %, Установлено содержание витаминов группы В и С минеральных веществ и микроэлементов, превышающее их количество в овощах. Хорошим источником белка является и грибница, где содержание сырого протеина достигает 29 %. Выявлена способность к синтезу ферментов тромболитического действия. Выделен препарат белковой природы, тормозящий рост саркомы. В плодовых телах и мицелии обнаружены алкалоиды, выделен комплекс внеклеточных ферментов гидролаз.

Рис. 8. Опенок зимний

ОПЕНОК ЛЕТНИЙ

Растет большими группами или пучками на пнях и других древесных остатках многих лиственных деревьев, реже встречается на древесине хвойных пород.

Шляпка 4–6 см в диаметре, в молодом возрасте полукруглая, потом плоско-выпуклая, с выступающим в центре бугром, иногда притупленная; при сырой погоде красно-коричневая, рыжевато-коричневая, слизистая, при сухой — высыхает от середины к краю, в результате чего середина приобретает светло-охряную окраску, край становится коричневым и от просвечивающихся пластинок полосатым. Пластинки — приросшие к ножке или слегка нисходящие, сначала глинисто-желтые,

позже ржаво-коричневые, довольно широкие. Ножка высотой 0,6–1,2 см, толщиной до 1 см, цилиндрическая, к основанию немножко суженная, тонкая, полая, плотная, желтоватая, над кольцом коричневато-охряная, голая, под кольцом чешуйчатая, у основания черно-коричневая. Кольцо хлопьевидно-волокнистое, одноцветное со шляпкой, иногда исчезающее. Мякоть белая, с буроватым оттенком, мягкая и водянистая.

Это очень распространенный гриб. Он известен в Европе, Азии, Северной Америке. Появляется с июня и до октября-ноября. Мицелий при росте на древесине сначала белоснежный, пышный, затем уплотняется и становится светло-бежевым. Оптимальное развитие гриба протекает при температуре 18–25 °C, влажности воздуха 80–90 %. Светолюбив.

Опенок летний характеризуется высокими вкусовыми качествами, питательностью. Содержит незаменимые для человека аминокислоты, витамины, соли, ферменты, микроэлементы и биологически активные вещества.

ЛЕНТИНУС СЪЕДОБНЫЙ, ИЛИ СПИТАКЕ

Один из интереснейших видов съедобных грибов Японии, Китая и других стран Юго-Восточной Азии. В России единичными экземплярами встречается на Дальнем Востоке. В естественных условиях растет на мертвой древесине лиственных пород, дубе монгольском, каштане и деревьях других видов.

Плодовые тела держатся на центральной или боковой ножке. Шляпка полушаровидная, позднее распростертая, 6,5-14 см в диаметре, светло-желтая, бурая или темно-бурая в зависимости от штамма, покрыта радиально расположенными серыми чешуйками. Пластинки белые, свободные. Ножка плотная, серая, с коричневым оттенком. Мякоть белая, плотная, приятного вкуса, с необыкновенным бальзамическим запахом.

Для роста мицелия оптимальной температурой воздуха является 24–26 °C, при температуре выше 35 °C его рост прекращается. Для формирования и развития плодовых тел температура воздуха должна быть 12 и 20 °C в зависимости от штамма, а относительная влажность — 80–90…96.

Сиитаке пользуются большой популярностью у жителей стран Востока благодаря своей питательности, замечательному вкусу и благоприятному воздействию на защитные функции организма. Особое значение имеют содержащиеся в нем витамин В₁₂ и провитамин D, которые жизненно важны для человека, вещества противоопухолевого, кроветворного, антивирусного и даже антиспидового действия. Гриб регулирует и уменьшает процент холестерина в крови.

КОЛЬЦЕВИК, ИЛИ СТРОФАРИЯ МОРЩИНИСТО-КОЛЬЦЕВАЯ

Латинское название этого гриба происходит от греческого слова «строфос», что означает «пояс», «перевязь», и связано с наличием крупного, двойного, долго сохраняющегося кольца на ножке. Отсюда и второе название — кольцевик. Относится к малоизвестным съедобным грибам.

Шляпка кольцевика 9-15 (20) см в диаметре, толстомясистая, полукруглая, выпуклая, позже распростертая, с волнистым краем, часто с остатком покрывала. Цвет шляпки варьируется от серо-коричневого до каштаново-красного. В центре — темно-виннокрасная, покрыта такого же цвета приросшими чешуйками, радиальноволокнистая. В период созревания гриба оболочка, соединяющая края шляпки с ножкой, лопается, обнажая приросшие белые, позже от голубовато-серых до черно-фиолетовых пластинки, расположенные радиально. Ножка (9-12 х 1–1,2 см) центральная, цилиндрическая, к основанию расширенная, беловатая, книзу серая, волокнистая, с крупным двойным соломенно-желтым кольцом, верхний слой которого белый, гофрированный, моршинисто-бороздчатый. Грибы крупные. Вес одного плодового тела может достигать 1 кг.

Рост мицелия и образование плодовых тел у кольцевика требуют различных температурных условий. Развитие кольцевика проходит три периода: период разрастания мицелия; скрытый период; период развития и созревания плодовых тел. Оптимальная температура для развития мицелия в фазу разрастания составляет 25–28 "С. При более низких температурах рост мицелия замедляется. Если температура повышается до 30 °C и более, это может привести к ослаблению мицелия и его гибели. Начинает расти при температуре выше 0 °C и погибает при 35 "С и -10 °C. Для периода роста и развития плодовых тел кольцевика оптимальная температура колеблется значительных пределах (от 13 до 20 °C).

В период плодоношения возникает потребность в рассеянном свете. Весь цикл развития — от миллиметрового узелка до зрелого плодового тела — продолжается 12–14 дней. Впервые кольцевик обнаружен и описан в США в 1922 году, а в 1930 году его узнали в Германии, Франции, Чехии, Словакии, Японии. В России отмечен в Приморском крае, где растет в лиственных лесах.

Вкус кольцевика острее, а консистенция мягче, чем у шампиньона. Молодые грибочки с темно-окрашенными шляпками напоминают боровики. По мере созревания шляпки раскрываются и в более позднем возрасте кольцевик внешне становится похож на шампиньон.

Кроме вкусовых качеств кольцевик обладает ценными питательными свойствами. Содержание белка, полноценного по аминокислотному составу, составляет 12–23 %. Отмечено значительное количество свободных аминокислот, минеральных веществ, особенно калия, фосфора, кальция, железа, магния, серы и марганца, а также витаминов группы В. Содержание витамина РР (никотиновая кислота) в 10 раз больше, чем в капусте, огурцах, томатах.

ШАМПИНЬОН ДВУХСПОРОВЫЙ

Является одним из первых и долгое время единственным видом грибов, культивируемых в промышленных масштабах. Это гумусовый сапротроф. Шляпка гриба 5-10 см в диаметре, толстомясистая, полукруглая, позже выпуклая, выпуклораспростертая, иногда в центре чешуйчатая, от беловатой до грязно-коричневой с различными оттенками, к краю светлее, при прикосновении окрашивается в красноватый цвет, прижато-волокнистая или прижато-чешуйчатая. Чешуйки коричневые, расположенные на светлом фоне. К краю шляпки чешуйки исчезают. Пластинки свободные, тонкие, частые, с ровным краем, розовато-серые, позже с красноватым оттенком, затем темно-коричневые. Ножка высотой 3–6 и толщиной 1–2 см, центральная, плотная, беловатая, у шляпки слегка окрашенная в красноватый цвет, гладкая, волокнистая с беловатым бороздчатым кольцом. Мякоть белая, с кисловатым грибным запахом и вкусом.

Встречается на всех континентах земного шара (кроме Антарктиды). Шампиньоны растут на полянах, лугах, выгонах, в садах и огородах, по обочинам дорог, на богатых гумусом почвах, чаше всего на открытых местах. В отличие от других, описанных выше грибов, шампиньон двухспоровый при искусственном выращивании не требует света. Он растет в темноте. При этом температура субстрата должна поддерживаться в пределах 22–26 °C, влажность — 62–65 %, а относительная влажность воздуха 85–90 %. При появлении плодовых тел благоприятная температура воздуха 16–18 °C, относительная влажность воздуха — 80–85 %.

Шампиньон — деликатесный продукт питания. Он обладает приятным вкусом и своеобразным сильным ароматом, который сохраняется при кулинарной обработке, содержит до 4–6 % сырого протеина, 2–3 % сырого жира, полный набор аминокислот, витамины, микроэлементы.

ПРИНЦИПЫ ГРИБОРАЗВЕДЕНИЯ

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА

Технология выращивания съедобных грибов включает ряд операций, которые выполняют в определенной последовательности.

Приготовление посевного материала осуществляется в микологических лабораториях под руководством специалистов, владеющих методами работы с чистыми культурами грибов.

Прим. ред.: На самом деле в работе миколога нет ничего особо сложного, любой человек может освоить эти методики и проводить их в домашних условиях. Микробиологи и микологи старой школы зачастую вообще делали все работы на своих письменных столах. Смотрите например первый номер журнала «Домашняя лаборатория» за 2007 год.

Посевной материал представляет собой отселектированный штамм (сорт) или вид гриба, отличающийся высокой жизнестойкостью, быстрым разрастанием гиф мицелия в субстрате и дающий хороший высококачественный урожай. В качестве посевного материала можно использовать компостный и зерновой мицелий, прививочную пасту, дикорастущую грибницу и споровый порошок. Применяют в основном компостный и зерновой мицелий.

Начинающим грибоводам рекомендуется выращивать шампиньоны с использованием готового компостного мицелия. Для его получения вначале готовят компост. С этой целью озимую солому ржи или пшеницы смешивают с конским навозом (в соотношении 2: 1 по массе) и для создания необходимой кислотности среды (pH) добавляют необходимое количество мела или алебастра. Полученную массу складируют в бурт для ферментации и регулярно увлажняют ее, тщательно перемешивая (три-четыре раза). Влажность приготовленного компоста должна быть 70–72 %, pH 1,6–1,8, содержание в нем общего азота (на сухое вещество) должно варьировать в пределах 1,4–1.8 %.

Процесс ферментации считается законченным, когда масса становится однородной по составу и когда прекращается выделение аммиака. Этот процесс обычно длится 20–22 дня. По его окончании из компоста удаляют нежелательные примеси (путем промывания его водой в ванне), после чего прессуют, измельчают в специальной дробилке, вновь увлажняют до 60–65 % и помешают в стеклянные банки емкостью 1–2 литра, тщательно уплотняя (в однолитровую банку должно входить 350–400 г компоста).

Далее в массе компоста с помощью конического стержня по центру делают вертикальное отверстие диаметром 2–3 см. После этого банку закрывают металлической крышкой (закатывают) с предварительно проделанным также по центру отверстием диаметром 2,5–3 см и закрывают его ватной пробкой, обтянутой марлей. Банки с компостом стерилизуют в автоклаве в течение 3 часов при давлении 2–3 атм, после чего охлаждают до 30 "С.

Затем в специальном помещении (боксе) проводят инокуляцию компоста, т. е. введение в него чистой культуры гриба, выращенной, на питательной среде или зерне. С этой целью в каждую банку через отверстие в крышке вносят 20–40 г зернового мицелия или содержимое одной пробирки с чистой культурой гриба (все работы по инокуляции компоста рекомендуется проводить в стерильных условиях).

Банки с инокулированным компостом устанавливают в инкубационное помещение, где температура и относительная влажность воздуха поддерживаются на уровне соответственно 22–25 °C и 60–65 % и где окна зашторены светонепроницаемым материалом (на свету замедляются ростовые процессы мицелия). Примерно через 30–40 дней мицелий гриба полностью осваивает компост в банках и готов к использованию. Если полученный таким образом компостный мицелий необходимо какое-то время хранить, его подсушивают, доводя влажность до 10–15 %, и помещают в холодильные камеры (0–2 °C). В таких условиях он может храниться в течение 10–12 месяцев. При более длительном хранении посевные качества и урожайность компостного мицелия снижаются.

На большинстве предприятий и фирм, занимающихся искусственным выращиванием съедобных грибов, в качестве посевного материала используют зерновой мицелий. Он отличается более высоким содержанием питательных веществ по срав нению с компостным мицелием. Кроме того, его проще получить (зерно легче поддается обработке) и можно равномерно распределить в субстрате.

Для получения зернового мицелия вначале из очищенного от посторонних примесей фуражного зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса или проса готовят основной субстрат. С этой целью 10 кг зерна загружают в котел или кастрюлю, наливают в нее 15 л воды и варят в течение 20–30 минут на слабом огне, периодически помешивая. Затем отвар сливают через сито, а отваренное зерно рассыпают слоем 2–3 см на чистой поверхности (для поверхностного подсыхания). Зерно должно храниться в сухих условиях; не рекомендуется использовать зерно, пораженное грибными или бактериальными болезнями; зерно может быть цельным или дробленым (в последнем случае время варки его сокращается). Оно должно быть мягким и иметь первоначальную форму. Для регулирования кислотности и улучшения структуры субстрата к зерну в процессе подсыхания добавляют мел (30 г) и гипс (120 г), перемешивая смесь. Далее ее засыпают в тщательно вымытые и высушенные однолитровые молочные бутылки или одно-, двух-, трехлитровые банки либо в полипропиленовые мешки емкостью 0,5–1 кг, в верхней части которых с помощью металлического кольца делают отверстие диаметром 3–3,5 см. Мешки заполняют па 4/5 объема. Бутылки и мешки закрывают ватными пробками, обтянутыми марлей, а банки — полипропиленовой пленкой или тонкой металлической фольгой.

Емкости с зерном помешают для стерилизации в автоклав (при температуре 121 °C и давлении 1 атм) на 1–1,5 часа. Затем их охлаждают до комнатной температуры (25–30 °C) и переносят в бокс (специальное помещение, оборудованное бактерицидными лампами), который предварительно обеззараживают (закрывают двери и на 1 час включают бактерицидные лампы; в это время в боксе не должно быть людей, а также маточных культур съедобных грибов; входить в бокс рекомендуется через 30 минут после выключения ламп). По окончании работы бокс проветривают, тщательно убирают, стены, столы и пол обрабатывают дезинфицирующим раствором.

Инокуляцию простерилизованных субстратов осуществляют маточными культурами гриба, выращенными на сусло-агаровой среде, или промежуточной культурой, полученной на зерне. Питательную среду готовят следующим образом. К 1 л пивного стерильного сусла (промежуточный продукт пивоваренного производства) добавляют 20 г агара и нагревают при помешивании до полного растворения последнего. Горячую среду разливают в пробирки на 0,5 их объема, закрывают ватными пробками, обтянутыми марлей, и стерилизуют в автоклаве при 101 °C в течение 20–25 минут. Затем пробирки с горячей средой раскладывают на столе в наклонном положении, не допуская смачивания ею пробок (расстояние между средой и пробкой должно быть 3–4 см). После того как среда остынет, ее засевают чистой музейной культурой определенного вида гриба и таким образом получаютматочную культуру. Последнюю используют для засева зерна в банках или бутылях. Для засева среды в однолитровой емкости используют мицелий из одной пробирки. Посев производят над пламенем газовой горелки или спиртовки. При этом пробирку слегка нагревают, вынимают пробку и, наклонив пробирку верхним концом вниз, переливают ее содержимое в банку с зерном.

Рис. 13. Технология выращивания посевного зернового мицелия:

_{а — плодовое тело гриба, б — кусочки ткани плодового тела; в — пробирка с чистой культурой; г — чашка Петри с питательной средой; д — молочная бутылка с зерновым мицелием: е — стеклянная банка с мицелием; ж — пакет готового посевного мицелия}

Чтобы уменьшить расход мицелия, посев можно производить с помощью перевивочной иглы следующим образом. Из пробирки с маточной культурой берут часть мицелия и переносят его (стерильно) в емкость с зерном.

Заинокулированные емкости размещают в инкубационном помещении, где температура и относительная влажность воздуха поддерживаются на уровне соответственно 22–24 °C и 60–65 %, а окна зашторены светонепроницаемым материалом. В трехлитровых банках мицелий большинства культивируемых грибов пронизывает субстрат за 21–28 суток. Во время культивирования периодически, через каждые 2–3 суток, эти емкости осматривают. Те из них, в которых появляются зеленоватые, темно-бурые или оранжевые пятна (грибные загрязнения), потемневшие слизистые голые зерна, мутноватая жидкость с характерным кисловатым запахом (бактериальные поражения), немедленно удаляют из инкубационного помещения и повторно стерилизуют в автоклаве при 130 °C в течение 2 часов.

Хорошо развитый жизнеспособный мицелий имеет вид белого пышного с приятным грибным запахом налета на субстрате, пронизывающего последний на всю его глубину. Этот посевной материал используется для инокуляции субстратов при выращивании плодовых тел и частично — для засева новых емкостей с зерном. В последнем случае часть мицелия металлической ложкой с длинной ручкой переносится в другую банку со стерильным зерном (на однолитровую банку достаточно 1–2 ложки). Такие пересевы позволяют снижать расход зернового мицелия и сокращать сроки выращивания посевного мицелия, но их можно повторять не более 7-10 раз, после чего следует взять свежую маточную культуру.

С целью экономии дефицитного зерна при производстве посевного мицелия вешенки, летнего опенка и других дереворазрушающих грибов можно использовать также отходы деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства, в частности ржаную солому, смешанную с равной по объему частью зерна или опилок лиственных пород, либо все три компонента, смешанные также в равных объемах.

При выращивании опенка летнего и зимнего гриба предлагается использовать прививочную пасту, представляющую собой чистую культуру грибов, выращенную на древесных опилках или древесной стружке, смешанных на таких питательных добавках, как лузга семечек подсолнечника, картофельная мезга, пивная дробина и др.

Готовый посевной материал можно хранить в холодильных камерах при 2–4 °C в течение 4–6 месяцев, а при более высокой температуре (8-10 °C) — не дольше двух недель. Пригодность посевного мицелия после длительного хранения обычно определяют с помощью пробных инокуляций.

Для транспортировки к местам потребления посевной мицелий затаривают в полиэтиленовые пакеты емкостью 2 л или в мешки из плотной бумаги. В таких упаковках он может храниться при 4–8 °C в течение 5–7 дней без существенного снижения посевных качеств.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ СУБСТРАТА

Приготовление субстрата заключается в подборе питательных сред для выращивания грибов. Питательная среда должна отвечать биологическим потребностям грибов, содержать необходимые для них органические и минеральные соединения.

Компонентами питательных сред (субстратов) могут служит различные остатки органического происхождения, древесина и отходы ее обработки, также отходы сельскохозяйственного производств Для придания этим компонентам необходимых свойств их подвергают определенной обработке (При выращивании грибов-ксилотрофов экстенсивным способом древесину и некоторые другие материалы лишь увлажняют в случае необходимости).

Навоз, чаше всего используемый при выращивании шампиньонов, подвергают ферментации (при промышленном культивировании грибов — термической обработке или пастеризации). Ферментацию осуществляют путем укладки навоза или его смеси с соломой в бурты. В буртах результате жизнедеятельности микроорганизмов малоусваиваемые аммонийные формы азотистых соединений превращаются в белковые соединения. В результате в конечном итоге образуется лигнин-гумусовый комплекс, из которого гриб (шампиньон) усваивает азот. Кроме того, в буртах изменениям подвергается комплекс углеродсодержащих соединений, вследствие чего образуются усвояемые грибом сахара и органические, кислоты. Для нормального протекания процесса ферментации всю массу бурта периодически подвергают перебивкам. Процесс ферментации длится от 2,5 до 3,5 недель.

Термической обработке и пастеризации подвергают ферментированный субстрат. Это делают для уничтожения вредных микроскопических грибов и насекомых.

Растительные материалы, используемые в качестве субстратов для выращивания грибов (вешенки, летнего опенка и др.), измельчают, увлажняют и также подвергают термической обработке и пастеризации.

Измельчают солому и некоторые другие материалы (кукурузные стебли и кочерыжки, стебли камыша). Измельченный субстрат легко упаковывается (в ящики, контейнеры, мешки и другие емкости), хорошо прессуется и, таким образом, приобретает структуру, обусловливающую создание условий, благоприятных для роста и развития мицелия.

Увлажняют материалы до уровня, оптимального для нормального роста и развития гриба. Для большинства видов грибов оптимальные значения влажности варьируют в пределах 65–75 %.

Термическая обработка и пастеризация измельченных растительных материалов проводится с целью уничтожения и подавления жизнедеятельности вредных микроорганизмов, сдерживающих развитие мицелия культивируемых грибов.

Часто при выращивании грибов используются смеси различных материалов: навоз с соломой; солома с опилками и стружкой; опилки с отходами обмолота зерна и др. Это даст возможность получать полноценные питательные среды и максимально утилизировать различные растительные остатки, а также отходы сельскохозяйственного производства. Кроме того, в среды (навоз, измельченные материалы) можно вносить различные минеральные добавки (карбамид, суперфосфат и др.). Это делают для их обогащения минеральными соединениями, создания оптимального соотношения в них элементов питания, для достижения необходимой кислотности (реакции) среды.

ИНОКУЛЯЦИЯ СУБСТРАТА

Инокуляция субстрата представляет собой процесс внесения в него посевного (посадочного) мицелия. Выбор способа и техники данного процесса зависит от типа мицелия (зерновой или компостный), а также от вида выращиваемого гриба и метода его культивирования.

Вносимый в субстрат посевной мицелий должен быстро развиваться. Это гарантирует защиту его от проникновения инфекции. При выращивании грибов на бедных питательными веществами субстратах количество вносимого в них инокулята должно быть больше, чем при выращивании на богатых субстратах, поскольку на первых мицелий развивается слабо. Количество инокулята зависит и от вида гриба. Так, при интенсивных способах культивирования количество инокулята), необходимое для нормального развития шампиньона двуспорового (0,51, от массы субстрата), недостаточно для выращивания вешенки обыкновенной — для нее требуете 3–5 % инокулята (от массы субстрата). Вносить субстрат инокулят в повышенных дозах нецелесообразно, поскольку чрезмерное количество его может вызвать разогревание субстрата и, как следствие, гибель развивающегося в нем мицелия,

Кроме того, повышенное содержание инокулята обусловливает значительное увеличение количества выделяющегося углекислого газа (он в определенных дозах может оказывать ингибируюшее влияние на мицелий гриба).

ИНКУБАЦИЯ

Инкубация — выдерживание заинокулированного субстрата в условиях, обеспечивающих развитие в нем мицелия и подготовку его к плодоношению. Инкубацию проводят в естественных условиях (при экстенсивных способах культивирования грибов) и в помещениях, где поддерживаются высокая влажность воздуха (не менее 90–95 %) и температура, благоприятная для роста и развития мицелия (для нормального развития большинства видов грибов оптимальная температура должна быть в пределах 21–26 °C).

Одним из основных условий для развития инкубационного процесса в помещении является обеспечение обмена газов субстрата с окружающим воздухом и удаление накапливающейся углекислоты.

Для разных видов грибов продолжительность инкубационного периода различна и для шампиньона и вешенки (на соломенных субстратах) составляет 2–3 недели, для летнего опенка и зимнего гриба (при выращивании в регулируемых условиях) — 4–5 недель. При выращивании грибов-ксилотрофов на древесных обрубках этот период растягивается на несколько месяцев.

Признаками того, что гриб нормально развился в субстрате, является равномерное пронизывай ие его гифами и появление последних в виде белого налета на поверхности (со временем налет темнеет и приобретает кремовый оттенок).

СОЗДАНИЕ УСЛОВИЙ ДЛЯ ПЛОДОНОШЕНИЯ ГРИБОВ

Это конечный этап в технологическом процессе выращивания грибов. Он включает инициирование плодоношения и обеспечение оптимального режима для его протекания. Инициируют плодоношение грибов (вешенки обыкновенной, зимнего гриба и некоторых других) снижением температуры воздуха в помещении, где их выращивают. Температурный режим, стимулирующий плодообразование, у разных видов и штаммов грибов различен. Рост плодовых тел и их качество зависят от комплекса факторов, из которых основными являются свет, температура и влажность воздуха. Свет необходим для роста большинства грибов. Он влияет на цвет и размер шляпок и ножек. При его недостатке вырастают деформированные плодовые тела с мелкими шляпками и удлиненными ножками. Оптимальная температура воздуха для роста плодовых тел грибов находится в пределах 12–20 °C (зависит от вида и штамма гриба), влажность — 75–85 %. Кроме того, в период плодоношения необходимы приток свежего воздуха и удаление накапливающейся в выростном помещении углекислоты.

ИСКУССТВЕННОЕ РАЗВЕДЕНИЕ ГРИБОВ

ВЫРАЩИВАНИЕ ВЕШЕНКИ

Вешенка обыкновенная представляет собой один из наиболее перспективных видов грибов, пригодных для искусственного выращивания. Она отличается рядом преимуществ по сравнению с другими видами культивируемых грибов. В частности, для нее характерны короткий цикл развития мицелия до плодоношения, высокая урожайность, устойчивость к бактериальным, грибным и вирусным болезням, способность без ухудшения внешнего вида и качества переносить длительное хранение и транспортировку, высокие вкусовые и питательные свойства плодовых тел. Кроме того, технология выращивания вешенки относительно проста. Она может расти на различных отходах растительного происхождения, потребляя целлюлозу, гем и целлюлозу, литии и другие составные части клетки. Субстрат, на котором росла вешенка, можно применять в качестве удобрения и корма для сельскохозяйственных животных.

Вешенку можно культивировать экстенсивными и интенсивными способами.

Экстенсивные способы объединяют способы выращивания грибов в естественных условиях. Они широко практикуются в Италии, Франции, Германии и других странах. Их недостатком является сезонность сбора урожая и зависимость его уровня от климатических условий.

Технология выращивания грибов экстенсивными способами не требует больших затрат, при этом используются преимущественно отходы лесозаготовительной промышленности (низкокачественная, древесина, пни, ветки, опилки, стружки, кора), а также сельскохозяйственного производства (солома и другие растительные остатки).

Выращивание вешенки на древесных отрубках — наиболее простой способ ее культивирования. В качестве питательного субстрата в данном случае применяют малоценную дровяную древесину лиственных пород (тополя, осины, ивы, березы и др.), а также плодовых деревьев.

Для приготовления субстрата части стволов деревьев разрезают на короткомерные обрубки (отрезки) длиной 35–40 см, но можно и на длинномерные (1 м и более). Диаметр их должен быть не менее 14 см, так как на тонких обрубках образуются мелкие плодовые тела и, кроме того, древесина их быстро разлагается и разрушается, в связи с чем урожайность гриба бывает невысокой. Оптимальный диаметр обрубков должен составлять 30–40 см.

Сразу после заготовки обрубков их заражают мицелием вешенки. Лучше всего это делать в сухую погоду, в апреле — мае, и тогда первое плодоношение можно ожидать в текущем году.

Заражение обрубков мицелием гриба осуществляют в местах, предназначенных для их инкубации, или непосредственно на грибной плантации. В первом случае используют как короткомерные, так и длинномерные обрубки. Заражение короткомерных обрубков проводят путем нанесения на их торцевую поверхность прививочного материала слоем 0,5–1 см (рис. 19). Причем на толстых обрубках больше прививочного материала укладывают на внешнюю заболонную древесину (здесь мицелий лучше прорастает) и меньше на центральную часть (ядро). Для предотвращения рассыпания зернового мицелия на края торцов предварительно наносят немного древесных опилок.

При инкубации зараженных обрубков в помещениях (сараях, подвалах, погребах) их устанавливают вертикально друг на друга в виде пирамиды высотой до 2–2,5 м и укрывают слоем соломы в 30–40 см. Последний периодически (2–3 раза в неделю) поливают водой.

Можно инкубировать зараженные обрубки и в траншеях глубиной 0,5–1,5 м.

Здесь их устанавливают в один ряд (по высоте) при небольшом количестве; при большом количестве — в виде пирамиды. Причем располагают обрубки плотно друг к другу, чтобы предотвратить их высыхание и создать благоприятный температурный режим, способствующий развитию мицелия в древесине.

Рис. 19. Способы инокуляции отрубков:

_{а — на торцевую поверхность; б — в просверленные отверстия; в — в клиновидные углубления}

Траншею после выставления обрубков закрывают вначале досками, потом полиэтиленовой пленкой, а сверху присыпают слоем земли в 15–20 см. В сухие периоды для предотвращения высыхания древесины и поддержания высокой влажности воздуха в траншею подливают воду.

Если вырыть траншею невозможно, в земле делают небольшое углубление (20–30 см), ставят в него предварительно увлажненные обрубки и наносят на них (сверху) зерновой мицелий. Затем обрубки накрывают пленкой, на нее насыпают слой земли (10 см), сверху (для защиты от высыхания и сохранения тепла) — торф, а на него укладывают ветки хвойных и лиственных пород.

При инокуляции более длинных обрубков обычно в них просверливают отверстия глубиной 3–5 см (рис. 19), заполняют их мицелием и закрывают деревянными пробками. Можно также сделать на обрубках через каждые 20 см пропилы на глубину 3–4 см, отступить от них на 5–6 см и выпилить отрезок древесины (рис. 19). Поверхность выреза увлажняют, насыпают на нее немного опилок и зернового мицелия, затем увлажняют выпиленный отрезок древесины и вставляют его на место. Обрубки в местах инокулята обвязывают пленкой и оставляют ее на три месяца, до тех пор пока клин не закрепится на обрубке. Инокулированные таким образом отрубки обычно укладывают в штабеля, накрывают пленкой, сверху засыпают землей и оставляют для инкубации.

Во втором случае, т. е. при инокуляции отрубков непосредственно на грибной плантации, на расстоянии 30–50 см одна от другой выкапывают лунки глубиной 10–15 см, которые увлажняют водой. На дно лунок наносят прививочный материал (70-150 г, что зависит от диаметра обрубка), ставят в них обрубки и присыпают их с боков землей, а верхние торцы прикрывают деревянными дисками или сфагновым мхом (для предотвращения поселения других грибов и предупреждения высыхания древесины в летний период). Преимуществом инкубации обрубков непосредственно на плантации является то, что при этом не требуются помещения или траншеи и, кроме того, снижаются затраты на доставку инкубированных обрубков к участкам для плодоношения. В то же время этот способ имеет и недостатки. При его использовании значительно возрастает вероятность поселения на древесине конкурирующих грибов и вместе с тем возникает необходимость периодически поливать почву и обрубки (не реже 1–2 раз в неделю).

Инкубационный период длится в среднем 3–3,5 месяца. За это время мицелий гриба полностью пронизывает древесину обрубков и на их поверхности (на торцевой и боковой сторонах) образуется сплошная белая ватообразная пленка мицелия.

При инкубации обрубков в помещениях, траншеях и штабелях их в конце августа — в начале сентября выставляют для плодоношения на грибную плантацию. Последнюю лучше всего закладывать в разреженном лиственном лесу, произрастающем на достаточно увлажненных местах, можно и на лесных полянах, защищенных от прямых солнечных лучей, на вырубках с порослью березы, осины и других пород (желательно, чтобы вблизи был водоем для обеспечения полива ее в сухой период), а также в затененных или слабо освещенных, защищенных от ветра местах приусадебного участка, сада.

Короткомерные обрубки устанавливают вертикально, прикалывая на глубину до 10–15 см. Расстояние между ними в ряду и между рядами должно быть 30–50 см. Причем в саду и на приусадебном участке для повышения урожайности грибов отрубки выставляют в заранее подготовленный почвенный субстрат, содержащий 8-10 % гумуса, в котором кислотность почвы составляет 6,0–7,0. Для его приготовления используют садово-огородную или лесную почву, а также торф. Положительно влияет на урожайность грибов добавление в почву старого компоста из-под шампиньонов.

Длинномерные обрубки обычно располагают на плантации горизонтально, углубляя до половины их диаметра в почву. Однако в тенистых, хорошо увлажненных местах их можно и не прикалывать в почву, так как здесь развившийся в древесине мицелий может хорошо сохраняться и давать плодовые тела.

Сразу после выставления обрубков почву вокруг них увлажняют, в сухую погоду поливают не менее 2 раз в неделю (8-10 л на 1 м²). При этом обрубки не должны смещаться, поскольку повреждается развивающийся на их поверхности мицелий гриба, получающий из почвы воду и питательные вещества.

Плодовые тела вешенки формируются обычно в конце сентября — в начале октября, чему способствуют низкие ночные температуры (4–6 °C) и высокая влажность воздуха (90–95 %). При этом появляются светло-серые бугорки, постепенно развивающиеся в плодовые тела (рис. 20). Их можно собирать через 7-10 дней. Плодоношение в зависимости от погодных условий длится 40–50 дней и имеет 2–3 волны. С наступлением морозов рост плодовых тел прекращается, но при оттепели в декабре — январе может возобновиться.

Рис. 20. Плодоношение вешенки обыкновенной на древесных обрубках

На обрубках мягколиственных пород вешенка плодоносит в течение 3–4 лет, твердолиственных — 4–5 лет. Максимальный урожай бывает на второй-третий годы. Общая урожайность грибов обычно составляет 60–90 кг/м³. За весь период плодоношения с одного обрубка диаметром 30–40 см можно получить до 2,5–3 кг грибов.

Для выращивания вешенки на пнях пригодны пни, остающиеся после рубки леса ранней весной, а также после вырубки плодовых деревьев. Причем допускается наличие на торцах пней ядровой гнили размером до 1/3 их диаметра. Для инокуляции пней обычно используется зерновой мицелий. Его наносят на чистую торцевую поверхность пня слоем 1–2 см, после чего весь пень покрывают пленкой, а на нее и на ее края насыпают слой земли в 10–15 см. Эту процедуру осуществляют с середины апреля до конца мая. Расход мицелия в среднем составляет 1 кг на 10 пней. Чтобы снизить расход посевного материала при инокуляции толстых пней, его можно вносить в древесину. Для этого на расстоянии 4–6 см от верхней поверхности пня делают пропилы (шириной 3–5 мм, глубиной 3 см) или просверливают отверстия (диаметром 1,5–2 см), заполняют их мицелием и закрывают свежими опилками либо деревянными пробками. Торцы пней прикрывают насыщенным влагой сфагновым мхом и пленкой, а ее сверху присыпают землей. Высокие пни целесообразно инокулировать в нескольких местах, делая пропилы и высверливая отверстия на различной высоте. Продолжительность проработки древесины мицелием гриба составляет 3,5–4 месяца. Плодоношение наступает, когда дневная температура колеблется в пределах от 12 до 18 °C, а ночная — от 3 до 7 °C. Это обычно бывает в конце сентября. В первой половине сентября с пней убирают покрытие. В сухую погоду их желательно поливать не реже 2 раз в неделю.

Плодоношение на пнях длится в течение 5–7 лет. С одного пня в год можно получить до 0,6–0,7 кг грибов. Отплодоносившие пни полностью разлагаются и, если к ним прикоснуться, рассыпаются. Способность вешенки разлагать пни можно использовать в случаях, когда их необходимо удалить (в садах, парках, уличных посадках).

При выращивании вешенки на ветках их хорошо увлажняют и пучками толщиной 20–30 см укладывают в виде поленницы высотой до 1 м, рассыпая по каждому зерновой инокулят или выстилая по нему инокулированную солому. Инокулированные поленницы покрывают пленкой, затем листвой или ветками. В конце августа — в сентябре покрытие снимают. Через некоторое время (при благоприятных для плодоношения погодных условиях) начинают образовываться плодовые тела. Урожайность при таком способе культивирования аналогична таковой при выращивании гриба на обрубках древесины,

В случае выращивания вешенки на нестерильных опилках, стружках, коре их увлажняют до 60–70 % и укладывают в перфорированные мешки или ящики, послойно засевая мицелием гриба. Затем мешки (ящики) помешают в теплицу, парник, сарай или в любое другое регулярно проветриваемое (не менее 2 раз в сутки) помещение, где температура воздуха колеблется в пределах 20–25 °C, а относительная влажность воздуха составляет 60–80 %. Осенью, перед началом плодоношения, мешки (ящики) размещают под навесом, между деревьями или кустарниками. После сбора урожая их оставляют на следующий год для повторного плодоношения (в сентябре — октябре). Общий урожай грибов составляет 5–6 % от массы субстрата.

Сотрудники Гамбургского университета рекомендуют опилки и стружки укладывать и кучи объемом около 0,3 м³, опрыскивать их суспензией спор гриба и покрывать полиэтиленовой пленкой. При таком способе выращивания плодоношение наступает осенью, через 2,5–3 месяца после инокуляции. Урожай собирают в течение 2–3 лет.

Кроме того, стружки, опилки, кору можно засыпать в траншею слоем 15–20 см и инокулировать их суспензией спор или зерновым мицелием. Последний вносят по 10–20 г в предварительно подготовленные лунки глубиной 5–7 см, расположенные на расстоянии 20–25 см друг от друга. Лунки после инокуляции слегка присыпают субстратом, а на него укладывают (слоем в 5 см) ветки или другой растительный материал, накрывают их полиэтиленовой пленкой и присыпают землей слоем в 7-10 см. В данном случае плодоношение вешенки наступает через 2–2,5 месяца после инокуляции.

При выращивании вешенки на соломе последнюю не подвергают термической обработке и пастеризации и поэтому не исключается вероятность развития в ней инородных организмов, оказывающих ингибирующее влияние на жизнедеятельность гриба, т. е. имеет место риск неудачного его выращивания.

Используемая для выращивания гриба солома должна быть свежей и чистой. Ее измельчают на фракции размером 1–2 см, увлажняют до 65–70 % влажности и помещают в полиэтиленовые мешки или в ящики, хорошо утрамбовывая.

Количество инокулята, вносимого в субстрат, должно составлять не менее 5 % от его массы.

При выращивании гриба в мешках посевной мицелий вносят вместе с субстратом послойно либо через отверстия, сделанные в мешках на расстоянии 15 см друг от друга. После инокуляции субстрата мешки выдерживают в помещении при температуре воздуха 15–25 °C. (Влажность воздуха в помещении не имеет большого значения, так как через полиэтиленовую пленку влага мало испаряется.)

В первые дни спрессованный в полиэтиленовых мешках увлажненный материал нагревается до 45 °C. При этом большинство микроорганизмов, являющихся конкурентами вешенки, погибает. Прорастание субстрата мицелием длится 4–5 недель, после чего мешки помешают в затененное место на открытом воздухе, в теплицу или парник.

С наступлением благоприятных для плодоношения вешенки обыкновенной условий (снижение температуры воздуха до 12–15 °C и ниже) субстрат полностью или частично освобождают от мешков, что даст возможность плодовым телам беспрепятственно развиваться на его поверхности. При посеве мицелия в апреле — мае плодоношение наступает осенью (во второй половине сентября — в октябре). Причем с каждого мешка, вмещающего до 20 кг субстрата, можно получить до 3–4 кг грибов.

При выращивании гриба в ящиках их выстилают пленкой или фольгой, максимально заполняют сильно увлажненным субстратом и ставят друг на друга (по 6–8 ящиков) для уплотнения (прессования) и естественного нагревания. Таким образом, через 4–5 дней при достаточном уплотнении субстрата можно достичь повышения температуры в нем до 40–50 °C. Но примерно через 8 дней она снижается до 30 °C и ниже. В это время производят инокуляцию субстрата: куски мицелия величиной с яйцо равномерно распределяют в нем на глубине 5 см. На один-два ящика длиной 80 см, шириной 50 см и высотой 20 см требуется 1 кг инокулята. После этого ящики переносят и ставят в шахматном порядке в помещение, где температура воздуха колеблется в пределах 15–25 °C, а влажность воздуха достигает 90 % и более.

В августе ящики выносят на открытый воздух и помешают в несколько затененное место, покрыв пленкой или другим материалом, предохраняющим от потери влаги. Через 4–6 недель покрытие удаляют и ящики ставят для плодоношения, например, под деревьями или кустарниками. Плодоношение начинается при температуре воздуха в пределах 8-15 °C и продолжается до наступления холодов.

Можно выращивать вешенку и на тюках соломы. С этой целью тюки массой 20–25 кг размешают в лесу или в саду под деревьями или кустами в защищенном от ветра месте либо в теплицах, парниках, пленочных туннелях. Причем солома должна быть качественной, золотисто-желтого цвета. Перед инокуляцией ее увлажняют путем погружения на 48 часов в резервуар с водой или регулярно поливают водой в течение 5–7 дней. Далее, после того как стечет избыточная вода, в тюках заостренным колышком делают 15–20 отверстий, закладывают в них кусочки мицелия (по 3–5 г) и плотно закрывают их соломой (для зашиты от вредителей и возможных колебаний температуры). Мицелий в тюках при положительной температуре развивается в течение 8-16 недель. При инокуляции соломы весной плодоношение наступает осенью (в сентябре — октябре), при осенней инокуляции — в мае — июне следующего года. Средний урожай с одного тюка составляет 3–6 кг.

Метод выращивания вешенки обыкновенной на небольших открытых делянках предложил немецкий исследователь Грамб. Для этих целей он рекомендует использовать преимущественно бурые виды соломы пшеницы, гороха, люцерны, рапса в смеси с древесной мукой лиственных пород (в основном бука европейского), лучше всего в соотношении по объему 6:7. По массе количество соломы в таком случае составляет 20–27 %. Древесная мука изменяет соотношение содержания в субстрате углерода и азота в пользу первого и тем самым значительно повышает устойчивость его к плесени.

Можно также вносить в субстрат минеральные добавки, в частности мел (3 % от массы сухого субстрата) и азот в виде мочевины (0,12-0,25 %).

Субстрат подготавливают непосредственно перед посевом мицелия. При этом солому и древесную муку смешивают в указанном выше соотношении и увлажняют водой с минеральными добавками (на 1 весовую часть соломы с древесной мукой 1,5–2 части воды). Далее на солнечном месте в почве, богатой гумусом, выкапывают канаву (яму) шириной 1 м и глубиной 15–20 см. На се дно помешают деревянную рамку с наклонными стенками длиной, шириной и высотой соответственно 100 см, 30 см и 20 см. Внутрь рамки вносят субстрат, уплотняя его и не загрязняя почвой. Затем рамку удаляют, и в канаве остается блок субстрата площадью 0,3 м³, высотой 17–20 см. На расстоянии 10–15 см от него закладывают следующий блок. После этого делянки обкладывают огородной (садовой) почвой до их торцевой поверхности, а в субстрат сверху втыкают ветки бука или других лиственных пород длиной 3–7 см, диаметром 2 см (с целью повышения урожайности грибов).

Инокуляцию субстрата производят в апреле-мае путем внесения в него гнездами мицелия (1–2 кг/м²) на глубину 3 см. Сверху субстрат покрывают бумагой, затем полиэтиленовой пленкой и досками. Это покрытие остается на грядах до конца августа. Уход за ними ограничивается лишь осмотром их поверхности. Появление на грядах зеленой плесени свидетельствует о недостаточном затенении их.

В конце августа грядку осторожно поливают водой, кладут на нее деревянную рамку высотой 12–15 см и покрывают ее полиэтиленовой пленкой, а затем затеняющими досками.

Первый слой плодоношения появляется в октябре. Число слоев плодоношения в текущем и следующем годах зависит от погодных условий. По мере разложения субстрата плодовые тела появляются преимущественно на ветках. Урожайность в зависимости от вида соломы колеблется в пределах от 5 до 19 кг на 1 м².

Следует отметить, что солома гороха и пшеницы часто обусловливает раннее инфицирование субстрата. Чтобы этого избежать, субстрат вначале укладывают в ящики (размером 50х100х20 см), разделенные перегородками на несколько отсеков, втыкают в него отрезки ветвей и инокулируют стерильным мицелием. Затем ящики помещают на 3–4 месяца в подвальное помещение, где температура не ниже 10 °C и влажность не менее 80 %. Слой субстрата высотой 20 см покрывается мицелием через 3–4 месяца.

В конце августа — начале сентября проросшие мицелием блоки высвобождают из ящиков (последние опрокидывают и удаляют) и оставляют на земле. Высота таких грядок не должна превышать 20–22 см. На них помещают деревянные рамки, покрытые полиэтиленовой пленкой, а также затеняющие доски (для защиты от высыхания и осадков). Первое плодоношение наступает обычно в октябре. На следующий год плодоношение можно ожидать весной и осенью. Общий урожай с 1 м² составляет 15 кг и более, т. е. выше, чем на открытых делянках, что обусловливается более высокой плотностью субстрата в блоках. Еще лучших результатов можно достичь, если ящики после прорастания субстрата мицелием выставить в помещение с дополнительным обогревом и освещением в зимний период. В таком случае плодоношение прекращается лишь при условии, если температура превышает 16 °C.

При культивировании в ящиках в качестве субстрата лучше всего использовать солому гороха и люцерны (устойчивая к плесени солома имеет бурую окраску; если солому заготавливают в зеленом виде, ее сушат на козлах, несколько раз переворачивая, до тех пор пока она не потеряет серо-зеленое окрашивание).

Интенсивные способы получения плодовых тел вешенки обыкновенной предусматривают культивирование се в специальных помещениях, где есть возможность регулировать условия микроклимата. Преимуществом этих способов является то, что они позволяют выращивать грибы круглогодично и получать более высокие и стабильные урожаи, а также использовать разнообразные растительные субстраты и осуществлять механизацию и автоматизацию производства, что сокращает цикл технологических процессов (до 8-10 недель).

В качестве основного компонента субстрата для культивирования вешенки в большинстве европейских стран используют солому злаковых (ржи, пшеницы, ячменя, овса, проса). Субстрат из соломы сравнительно легко готовится и содержит достаточное количество питательных веществ, необходимых для нормального развития и плодоношения гриба. В южноевропейских странах (Италия, Венгрия, Румыния) и в США для этих целей широко применяют кукурузные стебли и кочерыжки, а в странах, где основной сельскохозяйственной культурой является рис, используют рисовую солому, сдобренную отходами обмолота и переработки зерна риса. Там, где сеют хлопок, применяют его отходы. Выращивают вешенку также на отходах переработки чая, конопли, льна, бумаги, на стеблях джута. Часто в качестве субстрата для вешенки используют смеси различных материалов, в частности, в Венгрии — смеси соломы злаковых, кукурузных стеблей и кочерыжек. Вешенку стали также выращивать на древесных опилках, стружке и коре, которые в большом количестве накапливаются на деревообрабатывающих комбинатах и предприятиях лесного хозяйства. На некоторых предприятиях Японии субстратом для гриба служат опилки лиственных пород, смешанные с сечкой соломы и пивной дробиной.

Для повышения урожайности грибов к основному компоненту добавляют легко усваиваемые мицелием гриба вещества, богатые азотом. Установлено, к примеру, что при добавлении к пшеничной соломе 7 % травяной муки урожайность вешенки возрастает на 50 %. В соломенные субстраты можно добавлять мочевину (0,5 % от массы субстрата), суперфосфат (0,5 %), молотый известняк (2 %).

Опилки, стружку и кору следует использовать в смеси с другими, более богатыми азотистыми соединениями компонентами. В качестве примеси к ним лучше всего использовать солому злаковых. При этом доля древесных материалов может составлять 25–50 % и более. Повысить урожайность грибов можно также путем добавления к опилкам, стружке и коре шелухи гречихи, отрубей, пивной дробины.

Все компоненты субстрата должны быть по возможности достаточно свежими, чистыми, не загрязненными почвой, без плесеней и примеси пестицидов, минеральных масел. Нежелательные примеси тормозят рост мицелия, снижают выход и качество урожая (накапливаются в плодовых телах, придают им неприятный запах).

Для приготовления субстрата используемые компоненты измельчают, увлажняют и частично либо полностью стерилизуют.

Измельчают компоненты на кусочки размером 0,5–2 см (солому — на фракции длиной 1–5 см).

Увлажняют компоненты до относительной влажности 65–70 %. Сечку соломы с этой целью помешают в камеру (рис. 21) и заливают водой (на одну весовую часть соломы три части воды). Однако поглощению воды соломой препятствует поверхностный слабо смачивающийся восковой слой соломин. Поэтому для увлажнения до необходимой влажности сечки, замоченной в холодной воде, требуется 2–3 дня, в горячей воде — несколько часов.

Рис. 21. Камера для увлажнения измельченной соломы:

_{1 — блок из бетона: 2 — вода: 3 — сетка; 4 — измельченная солома}

Опилки, стружки, кору, а также измельченные стебли растений увлажняют путем добавления к ним определенного количества воды (в зависимости от их влажности). Если эти компоненты берут в воздушно-сухом состоянии (влажность в пределах 15–20 %), на 1 весовую часть их необходимо 1,7–2,2 части воды. О достижении оптимальной влажности можно судить по каплям, выступающим сквозь пальцы из увлажненного материала при его сжатии в ладони.

Оптимальные условия для роста мицелия создаются при pH субстрата 6,0–6,5. При такой кислотности лучше развиваются и полезные микроорганизмы, являющиеся антагонистами плесневых грибов — конкурентов вешенки. Если pH субстрата 5,5 и ниже, к нему при увлажнении добавляют мел или известь (табл. 3).

Стерилизуют субстрат для подавления в нем жизнедеятельности микроорганизмов, сдерживающих развитие вешенки.

Самым надежным способом стерилизации субстрата, обусловливающим гибель всех имеющихся в нем микроорганизмов, является стерилизация его в закрытом сосуде при температуре свыше 120 °C. В таком случае на протяжении всех дальнейших процессов выращивания гриба необходимо создавать стерильные условия, что требует больших затрат и практически трудно достижимо.

При интенсивном культивировании вешенки применяют преимущественно два способа частичной стерилизации субстрата: термообработку и пастеризацию.

Термообработка сводится к нагреванию компонентов до определенной температуры и выдерживанию в таких условиях какое-то время. Наиболее просто замачивать их в кипятке (при 95-100 °C) в течение 30–60 минут, что обусловливает подавление жизнедеятельности вредных микроорганизмов. Кроме того, в результате этой операции частично разрушаются оболочки клеток растительных остатков и лигнин переводится в более доступную для развития гриба форму^[7]. При использовании данного способа исключается необходимость в предварительном увлажнении субстрата. Применяется он чаше при любительском культивировании, когда обработке подвергается небольшое количество субстрата.

Термообработка субстрата при промышленном культивировании грибов осуществляется путем его нагревания в специальных помещениях или камерах, где обеспечивается подача горячего пара или воздуха.

В некоторых хозяйствах Италии субстрат, приготовленный на основе соломы, для термообработки помещают в термостойкие мешки (емкость 3–3,5 кг), закрытые губчатой, пропускающей воздух, пробкой, и выдерживают в них при температуре около 100 °C в течение нескольких часов. В Венгрии, Германии, Франции на ряде предприятий по культивированию вешенки соломенные субстраты дезинфицируют паром (при 80 °C) в течение 2 часов. Хорошие результаты даст термическая обработка паром при 70 °C в течение 8 часов субстратов, состоящих из стеблей хлопчатника, и в течение 36 часов — субстратов, приготовленных из коры.

Однако следует отметить, что термическая обработка не всегда даст желаемые результаты, особенно если она проводится непродолжительное время. Дело в том, что при термической обработке не исключается вероятность сохранения спор плесневых и других грибов и они в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в мицелий, сдерживающий развитие вешенки. Кроме того, после термической обработки возникает опасность появления в субстрате посторонней инфекции. Поэтому чаще при промышленном культивировании вешенки субстрат подвергают пастеризации.

В процессе пастеризации совмещаются два процесса — физический и микробиологический. В результате подавляется жизнедеятельность конкурирующих с вешенкой вредных микроорганизмов и стимулируется развитие полезной термофильной микрофлоры.

Пастеризацию субстрата проводят до или после его раскладывания в емкости, в которых культивируются грибы. Более прогрессивным способом является пастеризация субстрата до его раскладывания в емкости, так называемая пастеризация в массе. Осуществляют ее в специальных камерах (тоннелях). Камера (рис. 22) представляет собой продолговатое, термически изолированное помещение шириной 2,5–5 м, где стены, потолок и пол паронепроницаемые (коэффициент пропускания тепла — К равен 0,4).

Рис. 22. Камера для пастеризации субстрата:

_{1 — канал приточной вентиляции; 2 — фильтры грубой и тонкой очистки воздуха; 3 — регулирующие клапаны; 4 — канал зазора внутреннего воздуха; 5 — воздухопровод; 6 — вентилятор; 7 — раздаточный канал; 8 — субстрат; 9 — канал вытяжной вентиляции}

В камере на высоте 40–60 см от пола размещается деревянная или металлическая решетка. На нее укладывается субстрат. Щели в решетке достаточно широкие (в целом составляют 20–30 % от общей площади). Верхняя и нижняя части камеры соединены термически изолированным воздухопроводом, расположенным снаружи. Внизу этого воздухопровода находится мощный вентилятор, обеспечивающий рециркуляцию внутреннего воздуха (перекачивает не менее 200 м³ воздуха на 1 м³ субстрата в час). Этот же вентилятор обеспечивает поступление свежего отфильтрованного воздуха, который поступает к субстрату по раздаточному каналу, расположенному под щелевым полом. Излишек воздуха из камеры выбрасывается в атмосферу через канал вытяжной вентиляции. Пар подается от парогенератора. Его поступление в камеру регулируется клапаном подачи пара. В камере установлены датчики для контроля за температурой субстрата. Система отопления в камере не требуется; для поддержания необходимой температуры воз духа и субстрата достаточно системы пароснабжения. Ввод пара низкого давления осуществляется непосредственно в поток воздуха, подаваемого вентилятором. Загрузка и выгрузкасубстрата осуществляется с использованием механизации через дверь, расположенную в торце камеры.

Субстрат после загрузки в камеру постепенно нагревается (примерно на 1 °C за час; до 60 °C) паром, поступающим из парогенератора. Затем температуру воздуха в камере снижают до 53–56 °C и обеспечивают с помощью вентилятора устойчивую и сильную рециркуляцию воздуха. Кроме того, в камеру подают свежий отфильтрованный воздух в количестве 15–20 м³ на тонну субстрата в час. В этих условиях температура субстрата удерживается в течение 12–18 часов на уровне 60 °C, после чего начинает постепенно снижаться, оставаясь выше температуры воздуха (рис. 23).

Рис. 23. Изменения температуры воздуха (1) и субстрата (2) при непродолжительной пастеризации субстрата.

По окончании пастеризации субстрат охлаждают до 25–30 °C потоком свежего воздуха, который впускают в количестве 100 м³ на тонну субстрата за час.

Продолжительность пастеризации в большой мере влияет на качество субстрата (рис. 24).

Рис. 24. Рост мицелия вешенки на различных субстратах в зависимости от продолжительности его пастеризации:

_{1, 2 — на соломе ржи и пшеницы; 3, 4 — на березовых и сосновых опилках}

Оптимальная продолжительность пастеризации субстратов, приготовленных из соломы всех видов злаковых, а также из кукурузы, составляет 48–72 часа. Более длительная пастеризация указанных субстратов вызывает некоторое снижение скорости роста мицелия. На субстратах, приготовленных из ольховых, березовых и тополевых опилок, мицелий растет лучше в тех случаях, если они подвергались пастеризации в течение 96-120 часов. На субстратах, приготовленных из буковой, сосновой и дубовой коры, мицелий развивается лучше тогда, когда они подвергались пастеризации 120–144 часа. В субстратах, пастеризованных непродолжительное время или вообще не пастеризованных, рост мицелия вешенки ограничивается грибами-конкурентами, главным образом из рода Penicillium. Продолжительность пастеризации влияет в большой мере на плодоношение грибов На субстратах из соломы всех видов злаковых лучшие результаты получены при пастеризации в течение 48 и 72 часов, на опилках и коре — при более длительной обработке.

Субстрат после термической обработки или пастеризации помешают в выстланные пленкой ящики, перфорированные полиэтиленовые мешки или в специальные контейнеры (рис. 25) и инокулируют, соблюдая условия стерильности, посевным мицелием. Рекомендуется использовать ящики следующего размера: длина 60 см, ширина 30–40 см, высота 20–30 см. Диаметр мешков должен быть 20–40 см, высота — 60–80 см (вместимость их 10–20 кг субстрата), а диаметр отверстий — 1–2 см. Отверстия делают в шахматном порядке на расстоянии 10–12 см друг от друга.

Рис. 25. Цилиндрические контейнеры для выращивания вешенки

Инокуляцию субстрата мицелием вешенки осуществляют обычно одновременно с закладкой его в емкости: на слой утрамбованного субстрата наносят слой зернового мицелия. Однако можно посевной материал равномерно смешать с субстратом, смесь спрессовать в блоки и обернуть их перфорированной пленкой. Если же инокулируют субстрат, подвергшийся термической обработке или пастеризации в емкостях (мешках, ящиках), мицелий вносят в его верхние слои на глубину до 8-12 см.

Количество вносимого мицелия зависит от вида субстрата, степени его стерильности и условий культивирования гриба. Однако при малом количестве мицелия субстрат прорастает им долго и может за это время заплесневеть. Большие же дозы мицелия, хотя и способствуют ускорению освоения им субстрата, приводят к сильному разогреванию последнего, что может вызвать гибель гриба. Оптимальным количеством инокулята считается 3–5 % его от массы субстрата.

После внесения инокулята мешки закрывают у горловины, а ящики покрывают перфорированной полиэтиленовой пленкой, чтобы не пересыхала поверхность субстрата.

Заинокулированный мицелием гриба субстрат в ящиках, мешках, контейнерах и блоках выставляют в темное помещение, где температура воздуха варьирует в пределах 18–22 °C, а его влажность достигает 90–95 %.

Прорастание субстрата мицелием продолжается в среднем от 14 до 20 дней. Продолжительность этого периода зависит от состава субстрата, количества взятого посевного материала, а также от штаммовых особенностей гриба. Обычно мицелий лучше всего развивается на субстрате, приготовленном из соломы ржи, пшеницы и стеблей кукурузы. Уже через 3–5 дней после инокуляции на его поверхности можно обнаружить беловатый мицелий. На 8—10-й день субстрат приобретает светло-коричневую окраску и в нем обнаруживаются белые переплетающиеся гифы гриба. Затем развившийся внутри субстрата мицелий выходит на его поверхность в виде белого налета, что свидетельствует о хорошем разрастании гриба по всей толще. Медленнее прорастает мицелий вешенки в субстратах, приготовленных из соломы овса, ячменя, и особенно в субстратах, состоящих из опилок, стружек, коры. В них период прорастания мицелия длится до 4 недель и более.

Увеличение количества посевного материала способствует ускорению разрастания мицелия в субстрате. Так, в оптимальных вариантах на субстратах из початков и стеблей кукурузы при внесении 3 % посевного материала период прорастания их мицелием составлял 14–15 дней, при 5 % — 10–11 дней, 6 % — всего 8–9 дней.

Во время разрастания мицелия основное внимание необходимо уделять температурному режиму субстрата. В течение первой недели, особенно на 3-й день после инокуляции, субстрат нагревается и разница между температурами его и воздуха может достигать 6–8 °C и более. Только по истечении первой недели температура субстрата начинает снижаться и приближаться к температуре воздуха (разница составляет 1–2 °C). Степень нагревания субстрата в значительной мере зависит от его количества, а также от расположения мешков, ящиков, контейнеров, блоков. При тесном их расположении (особенно если они больших размеров) температура субстрата может повыситься до 30–35 °C и более, что стимулирует развитие плесневых грибов (некоторые виды сохраняют жизнеспособность после пастеризации или термообработки) и подавляет рост мицелия вешенки, вызывая даже его гибель.

Температуру субстрата нужно измерять дважды в сутки. Она должна быть в пределах 23–27 °C (оптимальная для роста мицелия вешенки). Если же температура внутри субстрата достигает 28 °C и более, следует включить вентиляцию или проветрить помещение.

Для нормального роста и развития мицелия вешенки необходим свежий воздух. Без достаточного количества кислорода гриб не развивается, да к тому же активизируются дрожжевые грибы и бактерии, которые сбраживают легкодоступные питательные вещества субстрата (он при этом окрашивается в светло-желтый цвет и приобретает кисловатый запах). Это чаше имеет место на дне мешков, где плохо проветривается субстрат и скапливается вода, выделяющаяся в результате разложения растительных остатков.

В первые дни после инокуляции в субстрате резко повышается содержание углекислоты (до 20–25 %), что ингибирует развитие конкурирующих с вешенкой микроорганизмов, а рост самой вешенки даже стимулирует. Концентрация же углекислоты свыше 30–35 % губительна для нее.

Хорошо проросший мицелием субстрат густо пронизан белыми гифами гриба по всей толще. Однако случается, что мицелий развивается только в части его, что приводит к значительному снижению урожая. Причинами такого явления может быть развитие в субстрате грибов-конкурентов и использование для приготовления субстрата старых, сильно загрязненных материалов.

После разрастания мицелий начинает созревать. Данный период длится 20–30 дней. В это время заметных невооруженным глазом изменений в субстрате и мицелии не наблюдается. Однако в них происходят важные физиологические процессы, инициирующие плодоношение. Специального ухода в период созревания мицелия не требуется. Температура воздуха в помещении должна оставаться такой же, как и в период его прорастания. Нужно только постоянно проветривать помещение. К концу периода созревания мицелия субстрат, переплетенный гифами, превращается в плотную однородную массу. Ее называют блоком.

Для плодоношения грибов блоки в мешках, ящиках и контейнерах переносят в так называемое выростное помещение, где создают специальные условия. При этом их вынимают из ящиков, и укладывают в штабеля высотой 80-100 см и шириной 40–60 см, оставляя между штабелями свободное пространство шириной 90-100 см (для удобства при уходе и сборе урожая). В штабеля можно укладывать и мешки с блоками, приоткрыв их на 2/3 длины. Мешки можно также укладывать на стеллажи или подвешивать на расстоянии 30–40 см друг от друга.

Температура в выростном помещении при выращивании «зимних» штаммов должна быть 11–15 °C, летних — 18–20 °C. Для инициации плодоношения «зимних» штаммов блоки первые 4–5 дней желательно выдерживать при 5–7 °C («холодный шок»).

Относительная влажность воздуха в выростном помещении должна быть около 95 %. С этой целью проводят мелкодисперсное распыление влаги или полив водой пола и стен. В первые 5–6 дней следят за тем, чтобы на блоки не попадала капельная влага. Затем их увлажняют с помощью распылителя не очень обильно, но часто. Обычно достаточен полив 2 раза в сутки, однако при влажности воздуха ниже 95 % количество поливов увеличивают до 4–5.

Плодоношение наступает обычно на 8—12-й день после выставления блоков в выростное помещение. При этом на вертикальных стенках и в перфорациях мешков появляются многочисленные мелкие зачатки плодовых тел, из которых через 8-10 дней вырастают плодовые тела стандартных размеров (рис. 26).

Рис. 26. Плодоношение вешенки на соломенном субстрате

В период развития плодовых тел относительная влажность воздуха в помещении снижается до 80–85 %. При такой влажности образуются нормальные плодовые тела с хорошо развитой шляпкой и короткой ножкой.

Существенное влияние на плодоношение грибов оказывает свет. Для инициации плодоношения необходимо освещение 30–40 люкс. С появлением зачатков плодовых тел освещенность в помещении увеличивают. В зависимости от штаммовых особенностей гриба оптимальная освещенность для нормального роста плодовых тел составляет 200–700 люкс в течение 10–12 часов в сутки. При недостатке естественного освещения следует использовать лампы дневного света.

Нормальное плодоношение обеспечивается также соответствующими газообменом и содержанием углекислоты в воздухе. Если последнее превышает 0,4 %, плодовые тела развиваются аномально (мелкие, темные или бледные). Для удаления избыточного количества углекислоты, образующейся в период плодоношения гриба, необходимо сменить 8-10 объемов воздуха в час, или подавать 150 м³ свежего воздуха в час на 1 т субстрата.

При сборе урожая грибы срезают с ножками до основания, чтобы исключить загнивание блоков. Через 2–3 недели после первого урожая появляется второй слой грибов. В этот период включают систему освещения и создают благоприятный микроклимат для роста плодовых тел. Слоев плодоношения грибов может быть до четырех. Урожай, собранный с первого, основного, слоя, составляет до 75 %, второй слой дает до 10–15 % грибов. В дальнейшем интенсивность процесса плодообразования резко снижается, поэтому после второго слоя отплодоносившие блоки обычно заменяют новыми.

Общий урожай грибов в большой мере зависит от свойств используемого субстрата. При выращивании их на субстратах, приготовленных из соломы ржи и пшеницы, он в среднем составляет 60–80 %, овса и ячменя — 40–50 % от массы сухого субстрата. На субстратах, приготовленных на основе опилок и коры, урожай обычно не превышает 30–35 % от сухой массы.

После сбора урожая и удаления отплодоносивших блоков помещение опрыскивают 2–4 % раствором хлорной извести или формалина и закрывают на двое суток, после чего проветривают в течение одних-двух суток.

Отработанный субстрат используют в качестве корма для домашнего скота и птицы, а также как удобрение.

Корм из субстрата получают путем его высушивания при температуре около 60 °C и измельчения до мучнистой консистенции. В рацион свиней, овец, телят рекомендуется добавлять 10 % и более измельченного субстрата.

В качестве удобрения субстрат применяют при выращивании огурцов. При этом его используют как основу, на которую слоем в 5 см наносят почву, а последнюю засевают семенами. В таком случае урожай огурцов возрастает на 25–30 %.

ВЫРАЩИВАНИЕ ОПЕНКА ЗИМНЕГО

Опенок зимний на растительных отходах. Для выращивания опенка зимнего (зимнего гриба) наиболее подходящими являются специальные сооружения подвального типа, а также подвалы, погреба, оборудованные с таким расчетом, чтобы поддерживался необходимый режим культивирования: пониженная температура воздуха, особенно в теплый период года, высокая влажность воздуха, освещение, отопление зимой, вентиляция.

Требования к помещениям для выращивания сводятся к следующему:

1. Обеспечение стерилизации субстрата термообработкой его в автоклавах.

2. Создание микроклиматических условий в соответствии с режимом культивирования:

а) поддержание температуры воздуха на 1-м этапе (проращивание субстрата) в пределах 20–25 °C, на 2-м этапе (плодообразование) — 10–15 °C;

б) поддержание относительной влажности воздуха на уровне 90–95 % за счет достаточной влагоизоляции помещения и полива;

в) обеспечение мелкокапельного полива в выростном помещении;

г) обеспечение достаточной вентиляции помещения, не допускающей содержания СО₂ в воздухе более 0,1 %;

д) освещение помещения за счет искусственного света 50-150 лк/ч.

Поэтому помещение культивирования предусматривает несколько отделений для:

— подготовки субстрата, его расфасовки, стерилизации емкостей и субстрата;

— заражения субстрата грибницей;

— проращивания субстрата грибницей и плодообразования гриба.

В помещении для подготовки субстрата предусматриваются емкости для приготовления смесей растительных субстратов и их увлажнения (бункер, отсек, корыто и др.). В помещении хранятся, заполняются и стерилизуются емкости для выращивания грибов. Стерилизация субстрата проводится после расфасовки его в емкости для выращивания, в автоклавах горизонтальных или вертикальных любого объема. Освещение и температурный режим в помещении обычный, лабораторный.

Помещение для инфицирования (заражения грибницей) оборудуется ультрафиолетовыми или бактерицидными лампами для создания стерильных условий при посеве, столами для проведения посевных работ и всеми необходимыми инструментами (горелка, посевная ложка, дезинфицирующие жидкости, вата, пинцеты и др.).

Помещение для развития грибницы в субстрате и плодообразования может быть раздельным или совмещенным. В последнем случае его следует обеспечить терморегулирующим устройством, позволяющим изменить температуру воздуха от 5 до 20 °C. В помещении вдоль стен устанавливают стеллажи, в центре — свободное пространство. Расстояние между стеллажами — 1 м, от стен до стеллажа — 0,5 м. Высота стеллажа — 2 м, ширина — 0,5 м. Он состоит из полок, укладывающихся в 3–4 яруса. Расстояние между полками — 0,5 м. Пол помещения бетонный, вентиляция — приточно-вытяжная. Наиболее простой является система принудительной вентиляции, которая включает вентилятор в верхней части торцевой стены с раздаточными каналами. При этом площадь помещения плодообразования более 50 м². Наружный воздух прогоняется через помещение и удаляется через вытяжной вентилятор. Однако при этом усложняется регулирование микроклимата в помещении. Поэтому идеальной является система кондиционирования воздуха, позволяющая поддерживать необходимый режим культивирования.

Освещение — естественное и искусственное (лампы дневного света). Оптимальное развитие плодовых тел обеспечивается освещенностью 50-150 лк/ч в течение 8-10 часов в день. Рассеянный свет предпочтительнее, при использовании искусственного освещения синий или сине-фиолетовый спектр с длиной волны 530 нм является оптимальным.

Грибы выращивают в емкостях, способных выдержать термообработку автоклавированием при подготовке субстрата. Таким требованиям отвечают стеклянные емкости объемом 0,5–1 л (банки, бутылки, колбы), которые выдерживают стерилизацию субстрата и могут использоваться многократно. Стеклянные емкости обертывают куском термостойкой пленки, фольги или плотной бумаги и закрепляют на горловине. Подготовленные таким образом емкости поступают на стерилизацию.

При выращивании грибов в мешках из термостойкой пленки субстрат закладывают так, чтобы между ним и стенками мешка не возникло воздушных полостей. Это предотвратит рост плодовых тел гриба вдоль стенок мешка. Концы мешка стягивают кольцом из фольги или картона диаметром 5 см, в отверстие вставляют ватно-марлевую пробку и завязывают.

Грибы можно выращивать и в плоскодонных колбах, молочных бутылках и в других небольших по объему емкостях. Все емкости заполняют субстратом так, чтобы между крышкой и плоскостью субстрата оставалось воздушное пространство 1–2 см и не было касания с пробкой и крышкой.

Стерилизация. Подготовленные емкости с субстратом поступают на стерилизацию. Процесс стерилизации является одним из основных при выращивании зимнего опенка. В субстрате из различных растительных отходов содержится много посторонней микрофлоры, которая при росте гриба отрицательно влияет на освоение им субстрата и может вызвать гибель грибницы, поскольку опенок зимний обладает недостаточной стойкостью по отношению к посторонним микроорганизмам. Учитывая это, перед инокуляцией субстрат стерилизуют в автоклаве при 120 °C в течение 30 мин., а сильно загрязненный стерилизуют дважды с суточным перерывом между стерилизациями в том же режиме. После стерилизации емкости с субстратом охлаждают до температуры 25 °C и заражают грибницей (инокулируют).

Стерильные и охлажденные банки с субстратом перевозят в бокс для посева, где их инокулируют с соблюдением правил работы с микроорганизмами в лаборатории (боксе). Инокуляцию подготовленного субстрата проводят зерновой грибницей опенка зимнего, выращенной на овсе, пшенице, ржи, ячмене и других злаках в специализированных лабораториях по выращиванию инокулята.

Инокулят зимнего гриба можно приобрести по предварительному заказу в лаборатории. Приобретенную грибницу хранят в течение 2–3 месяцев в холодильниках при температуре 1–5 °C. Здоровая, жизнеспособная грибница упакована в полиэтиленовые мешки (по 1 кг), имеет кремово-белый цвет и приятный грибной запах.

Подготовка бокса к посеву. В боксе поддерживают стерильность, шкафы и столы предварительно протирают дезинфицирующим раствором хлорамина. Перед посевом в боксе размещают емкости с субстратом и включают бактерицидную лампу на 1 час.

Во время ее работы в боксе запрещается проводить любые работы: раскладывать емкости, грибницу, посевные инструменты, а также присутствовать постороннему обслуживающему персоналу. После отключения лампы входить в бокс для проведения посева можно только через 15 мин.

Посев грибницы в субстрат проводят с помощью дозированной узкой металлической ложки с длинной ручкой. Ложку перед посевом обрабатывают 96-процентным этанолом, обжигают над пламенем горелки или спиртовки. Продезинфицированной ложкой набирают грибницу, вносят ее в углубление в субстрате, затем крышку герметически закрывают. Количество грибницы составляет 3–5 % от массы субстрата.

После инокуляции емкости с субстратом переносят в выростное помещение на стеллажи, где происходит обрастание субстратной массы грибницей. Посевной материал, внесенный в субстрат из растительных отходов, активно их осваивает, разрастаясь по всему объему со скоростью 8–9 мм/сут. при температуре 20–25 °C, влажности воздуха в помещении 60–65 %, без освещения. Полное разрастание грибницы в указанном режиме зависит от объема субстрата, но в среднем длится 14–20 суток. Субстрат за этот период времени покрывается тонкими белыми нитями грибницы по всему объему. Равномерное распределение грибницы свидетельствует о полном ее разрастании в субстрате, а приживаемость считается хорошей.

После полного обрастания субстратной массы происходит дозревание, подготовка грибницы к плодоношению. На мицелии происходит формирование зачатков плодовых тел. Дозревание длится 10–14 дней. Режим культивирования в этот период следующий: температура воздуха в выростном помещении — 15–20 °C, относительная влажность — 65–85 %, освещение — 50 лк/ч. Через 2 недели крышки и пробки с емкостей снимают. Часть субстрата, подсохшую в период дозревания грибницы, следует удалить, а оставшуюся полить из расчета 20–30 мл воды на емкость 0,5 л. По истечении указанного срока проводят стимуляцию плодообразования путем снижения температуры воздуха до 2–5 °C в течение 3–5 суток. Затем температуру воздуха повышают до 10–15 °C и поддерживают ее в течение всего периода формирования урожая. В начале на поверхности субстрата под крышками появляются зачатки грибов. По мере роста гриб увеличивается в размерах: шляпка и ножка растягиваются.

Нормальное развитие плодовых тел происходит при доступе свежего воздуха. Поэтому крышки или пробки с емкостей снимают. В этот период в выростном помещении поддерживают высокую относительную влажность воздуха (90—100 %), что обеспочивают электроопрыскиватели с мелкокапельным поливом «Туман». Субстрат при созревании грибов должен быть умеренно влажным (о переувлажненности свидетельствует скопление воды на поверхности). Полив проводят ежедневно из расчета 20–30 мл на каждую емкость.

В процессе формирования плодовых тел необходимо освещение, которое увеличивают до 150 лк/ч в течение 6–8 часов в сутки. Повышенное освещение влияет на урожай, вызывает увеличение количества плодовых тел, способствует формированию естественной окраски, вытягиванию ножки и растяжению шляпки.

Во время созревания грибов помещение проветривают 1–2 раза в день. При недостаточном проветривании появляются уродливые, недоразвитые плодовые тела. Вентиляция умеренная, скорость потока воздуха невысокая (0,5–0,6 м/с), в противном случае трудно обеспечить высокую относительную влажность, что приведет к высыханию субстрата.

Созревание грибов длится 14–18 суток, при этом диаметр шляпки достигает 30–45 мм, длина ножки 80-180 мм. Сбор грибов проводят до высыпания спор из плодового тела гриба (на 10—12-е сутки роста). Высыпание спор свидетельствует о «старении» гриба, а споровый порошок может вызвать аллергические явления.

Гриб плодоносит волнами. После снятия первого урожая емкости находятся в том же помещении и режиме культивирования. Субстрат в емкостях ежедневно поливают. В помещении поддерживается высокая относительная влажность воздуха, к моменту повторного плодоношения, которое начинается через две недели после снятия урожая, освещение снижают до 50 лк/ч. Для формирования второго урожая устанавливают указанный выше режим культивирования для созревания грибов.

Весь период развития гриба (от начала роста грибницы в субстрате до начала первого плодоношения) составляет 30–40 суток, второго плодоношения — 60–70 суток. Через 2,5 месяца цикл выращивания повторяют. Старый субстрат удаляют из емкостей, стерилизуют и реализуют. Количество циклов (оборотов) культивирования грибов составляет 3–4 в год. Общий выход грибов с банки емкостью 0,5 л за весь период сбора урожая в среднем составляет 70 г.

При сборе урожая пучок грибов, выходящий из горловины емкости, срезают до основания независимо от их размеров. Молодые грибы (8—10-дневные) имеют упругие ножки золотисто-желтого цвета, шляпки — желтовато-коричневые, с «возрастом» тургор ножки ослабевает, грибы распадаются из горловины, основание ножки окрашивается в темно-коричневый цвет и она становится жесткой. Сбор грибов целесообразно проводить при диаметре шляпки не менее 1 и не более 4 см. Срезанный пучок грибов освобождает поверхность субстрата для повторного плодоношения.

Грибы собирают неповрежденные, без признаков гнили, дряблости, вялости. Срок хранения в холодных помещениях или холодильниках при температуре 2–5 °C не должен превышать 24 часа. Грибы без доступа воздуха загнивают, поэтому их нельзя помещать в полиэтиленовые пакеты.

После выращивания гриба остается субстрат, пронизанный грибницей и обогащенный минеральными и азотистыми веществами, а также витаминами и ростовыми элементами самого гриба. Как показали исследования, в результате развития гриба на субстрате, первоначально состоящем на 80–90 % из элементов углеводного питания с содержанием азота 0,17-0,41 %, количество азота увеличивается до 0,38-0,8 %. Использование основных элементов питания в субстрате после двух волн плодоношения составляет не более 50 %. Таким образом, остаточный субстрат можно использовать для плодоношения гриба повторно в смеси со свежим. Для этого старый субстрат сушат, стерилизуют и добавляют в новый.

Кроме того, наличие элементов азотного питания в субстрате после культивирования (грибной белок) позволяет использовать его в качестве органического азотного удобрения на садовых и приусадебных участках, подсобных хозяйствах, при выращивании сельскохозяйственных культур.

В процессе роста и развития грибов в помещении происходит накопление инфекции в виде плесени или насекомых-вредителей. В связи с этим после окончания сезона выращивания в летний период времени (июль-август) помещение и оборудование дезинфицируют.

Для борьбы с плесневыми и дрожжевыми грибами используется 2-процентный медный купорос, 1-процентный раствор хлорной извести (200 г медного купороса на 10 л воды, 100 г хлорной извести на 10 л воды). Опрыскивание стен, потолка, пола, стеллажей в помещении начинают через два часа после приготовления раствора из расчета 3 л на 10 м². Используют также 1—2-процентный раствор формалина и сернистый газ. Однако необходимо помнить о технике безопасности и правилах работы с ядовитыми веществами. После проведения дезинфекции помещение следует держать закрытым в течение двух суток, после чего тщательно проветрить.

В растительном субстрате могут появиться вредители — грибные мухи. Мухи и их личинки обитают внутри субстрата, поедая грибницу, в результате чего она ослабевает, поражается болезнями и не плодоносит. Обычно мухи попадают в субстрат и развиваются в период роста грибницы в помещении с температурой воздуха 20–28 °C. Полный цикл развития мухи составляет от 24 до 38 суток. Поэтому при подготовке субстрата важное значение имеет его стерилизация. При 15 °C вредители развиваются редко.

Основные профилактические меры борьбы с вредителями проводятся до начала процесса плодообразования в выростном помещении. Основные требования обеспечения профилактических мероприятий сводятся к следующему:

— содержать в чистоте емкости для выращивания, тщательно их стерилизовать;

— строго соблюдать режим стерилизации субстрата при его подготовке;

— исключить попадание инфекции при вентиляции в выростном помещении;

— обеспечить наличие чистой, продезинфицированной спецодежды и обуви для работы в посевном отделении и культивационном помещении;

— обеспечить санитарно-гигиенический контроль обслуживающего персонала.

Опенок зимний в домашних условиях

Наиболее подходящими помещениями для выращивания грибов являются подвалы, погреба, оборудованные с таким расчетом, чтобы соблюдался необходимый режим культивирования: температура воздуха — 10–15 °C, влажность — 90 %, переменное освещение — 50—180 лк/ч. Помещение должно периодически проветриваться для притока свежего воздуха.

Грибницу опенка зимнего, выращенную на зерне пшеницы, ржи, ячменя, овса в стерильных условиях в специализированных лабораториях, получают в готовом виде.

Рис. 27. Выращивание опенка зимнего в домашних условиях

Для выращивания гриба используют солому, а также ее смесь с лиственными опилками при соотношении 1:1, смесь опилок с отрубями — 1:1, шелуху подсолнечника и гречихи.

Солому перед употреблением измельчают, запаривают крутым кипятком, укладывают в емкости из расчета 10–12 л воды на 10 кг растительной массы. Запаренный субстрат после охлаждения раскладывается на любую поверхность для стека лишней воды. Предварительно вымытые, простерилизованные банки заполняются подготовленной растительной массой из расчета 130–150 г на 0,5 л. При этом нижний слой оставляют более рыхлым, а верхний уплотняют и выравнивают. Банки наполняют так, чтобы расстояние от поверхности растительной массы до края горла было 2 см.

Для посева грибницы в центре растительной массы делают углубление, которое после стерилизации наполняют зерновой грибницей. Горловину банки плотно закрывают куском термостойкой пленки, фольги или плотной бумаги. Подготовленные банки с растительной массой пастеризуют при температуре 80 °C 2 часа (дважды, с перерывом в 20 часов), так как в растительных отходах содержится много посторонних грибов и бактерий, которые могут вызвать гибель грибницы опенка зимнего при его росте. После пастеризации банки охлаждают до температуры 25 °C и заражают зерновой грибницей в стерильных условиях. На банку емкостью 0,5 л расходуется 1 столовая ложка грибницы. Ложку предварительно обрабатывают спиртом, обжигают над пламенем спиртовки. Крышку банки приподнимают и быстрым движением вносят зерновую грибницу в имеющееся углубление. Поверхность субстрата выравнивают, банку закрывают крышкой, которую завязывают на горловине.

После внесения в растительную массу грибницы банки выдерживают в чистом темном помещении с температурой воздуха 20–25 °C. В этот период грибница развивается в растительной массе. За две-три недели растительный субстрат обрастает грибницей на весь объем до основания банки.

Растительная масса покрывается белыми тонкими нитями. Присутствие в массе различных пятен зеленоватого, желтоватого, черного цветов свидетельствует о некачественном прорастании, наличии посторонних микроорганизмов, что препятствует нормальному формированию плодовых тел гриба. Такие банки лучше удалить. Равномерное распределение грибницы по всему объему субстрата свидетельствует о ее хорошей приживаемости.

После полного обрастания субстратной массы происходит дозревание (длится десять дней) субстрата и подготовка грибницы к плодообразованию. В этот период банки содержат при температуре 15–20 °C и слабом освещении в дневной период суток. Крышки с емкостей не снимают. Поверхность с обросшей растительной массой может подсыхать. Эту часть следует соскоблить, а массу полить из расчета 20–30 мл воды на пол-литровую банку.

Через десять дней проводят стимулирование плодоношения. Для этого банки переносят в помещение с температурой 2–5 °C или помешают в холодильник (холодильную камеру), выдерживая их там до пяти суток. Затем банки спускают в погреб, подвал или другое помещение с температурой воздуха не выше 18 °C, где она поддерживается на таком уровне в течение всего периода роста грибов. Банки расставляют на полках, стеллажах так, чтобы на них падало равномерное освещение в течение 6–8 часов. Для этого пользуются естественным или искусственным дневным освещением при помощи электрических ламп. Через неделю под крышками появятся зачатки грибов. Тогда крышки с банок снимают. В этот период особенно следят за влажностью воздуха и поддерживают ее в пределах 80–90 %, опрыскивая помещение. Если отмечается пересыхание субстрата, проводят ежедневный полив — 20–30 мл воды на каждую банку. Растительная масса при созревании грибов должна быть умеренно влажной, но не переувлажненной.

Во время созревания грибов помещение необходимо проветривать несколько раз в день. Если этого не делать, появляются уродливые грибы. Созревание грибов длится в течение двух недель. При этом диаметр шляпки достигает в размере 30–45 мм, длина ножки — 80-100 мм. Когда грибы вытягиваются в горловину банки пучком, их срезают полностью у ее основания. На пластинках шляпки формируются и созревают споры. Сбор грибов проводят до созревания и высыпания спор из плодового тела — на 10—12-е сутки. Высыпание спор свидетельствует о старении гриба.

Гриб даст несколько урожаев на одном субстрате в одной емкости. После первого урожая емкости выдерживают в том же помещении и при том же режиме. Растительную массу ежедневно поливают, освещение понижают до начала второго урожая, который начинается через две недели. Гриб может дать и третий урожай. Однако с каждым плодоношением урожай снижается.

Время развития гриба с момента разрастания грибницы в субстрате и до плодоношения составляет 30–40 суток. Отработанную массу удаляют. Сами емкости моют, сушат, их можно использовать в новом цикле выращивания. Количество циклов в год может доходить до трех-четырех. Отработанную массу можно использовать в качестве органического удобрения на садовых участках.

После окончания выращивания (в летний период) помещения дезинфицируются опрыскиванием 2-процентным медным купоросом или 1-процентным раствором хлорной извести (200 г медного купороса или 100 г хлорной извести на 10 л воды).

Если вы приобрели готовую растительную массу, пронизанную грибницей, реализацию которой могут наладить специализированные лаборатории, процесс выращивания начинают с холодного июня, когда банки помещают на трое суток в пониженный температурный режим. Тогда последовательность операций будет следующей:

— приобретение грибницы;

— подготовка емкостей (мойка, сушка, пастеризация);

— подготовка растительной массы (замачивание кипятком, удаление лишней влаги);

— заполнение емкостей растительной массой;

— двухкратная пастеризация растительной массы в емкостях при температуре 80 "С в течение 24 часов;

— заражение грибницей растительной массы;

— размещение банок в помещении для обрастания растительной массы грибницей при температуре 20–25 °C;

— выдерживание банок в холодильнике в течение восьми суток при температуре 5 °C;

— размещение банок в помещении с температурой 10–15 °C для формирования урожая грибов. Освещение естественное или искусственное в течение шести-восьми часов интенсивностью 50-100 лк/ч;

— сбор урожая;

— период покоя (без изменения режима);

— формирование второго урожая;

— сбор урожая и ликвидация отработанного растительного сырья.

ВЫРАЩИВАНИЕ ОПЕНКА ЛЕТНЕГО

Опенок летний на плантациях

Опенок летний легко культивируется на древесных субстратах. Гриб выращивают на отрезках лиственных пород (береза, осина, липа) в лесных или близких к ним условиях, в лиственных или смешанных насаждениях полнотой 0,7–0,5 с достаточным увлажнением почвы и благоприятными климатическими условиями.

Древесина предпочтительна свежеспиленная диаметром не менее 15 и не более 25 см. При заблаговременной заготовке (за один-два месяца) древесину складывают в штабеля, укрывают от пересыхания, а распиливают на отрезки по 25 см непосредственно веред заражением грибницей. Древесину следует увлажнить.

Грибница опенка, выращенная на зерне и приобретенная в специализированной лаборатории, хранится в холодном месте при температуре 0–5 °C в течение трех месяцев.

Заражение отрезков грибницей проводят несколькими способами.

Способ I. Грибницу (100–120 г) раскладывают на торцевую поверхность отрезка. Затем отрезки устанавливают друг на друга в колонны по 4 штуки. При этом проращивание отрезков грибницей может проходить в разных условиях.

Колонны зараженных отрезков размешают в подвалах, погребах или помещениях, приближающихся к ним по условиям, с осени до весны. Колонны ставят вплотную друг к другу, чтобы не раздвигались. Поливать не следует, так как застой воды может вызвать подгнивание грибницы. Колонны прикрывают полиэтиленом для сохранения влаги. Оптимальная температура в помещении — не менее 15 °C, влажность воздуха — не менее 85 %. Для поддержания такой влажности систематически поливают пол в помещении. Освещения при этом не требуется. Весной (апрель-май) отрезки размешают на плантации в лунках.

Проращивать грибницу на отрезках можно в специально вырытых траншеях. Для этого под пологом леса или в другом притененном месте выкапывают траншею, в которую устанавливают отрезки, зараженные грибницей, колоннами по два-три в высоту (как указано выше) плотно друг к другу, до тех пор, пока не заполнится траншея. Сверху на отрезки раскладывают доски поперек и закапывают. Отрезки в траншее выдерживают в течение всего лета (май-сентябрь). Осенью траншею раскапывают и размешают их на плантации.

Способ II (грунтовый). На участке выкапывают лунки по диаметру отрезка и глубиной 1/2 его высоты. Лунки размешают на расстоянии 30 см друг от друга. В сухую погоду их следует полить. Затем на дно засыпают грибницу (70-100 г), ставят на нее отрезок и прикалывают.

Грибную плантацию закладывают под пологом леса в затененных местах весной (в апреле). В это время в почве содержится необходимое количество влаги, что способствует приживаемости грибницы в древесине. В течение лета грибница полностью осваивает субстрат и готовится к плодообразованию. Отрезки древесины, обросшие грибницей, высаживают в грунт в конце лета.

При любом способе инокуляции первые грибы появляются только летом следующего года. Гриб плодоносит волнами с мая по сентябрь. В зависимости от погодных условий между волнами наблюдается перерыв в две-три недели или плавный переход от спада к подъему урожая.

Плантация продуцирует в течение 5–7 лет. Количество грибов на одном отрезке — от 50 до 100 штук. При одноразовой инокуляции на 1 га требуется 1,5–2 т грибницы. В сухой год плантацию необходимо поливать не менее двух раз в неделю.

Опенок летний на приусадебных участках

Опенок летний можно выращивать и на приусадебных участках, на грядках, расположенных в притененном месте, защищенном от прямых солнечных лучей.

Для выращивания гриба лучше использовать свежеспиленную древесину лиственных пород — осину, липу, березу, иву, древесину старых плодовых деревьев и пни. При заблаговременной ее заготовке древесину вымачивают, затем распиливают на отрезки длиной 25 см, диаметром не менее 15 см и не более 25 см.

Подготовленную древесину заражают грибницей опенка летнего двумя способами.

Способ I. Грибницу раскладывают на торцевую поверхность отрезка. Отрезки устанавливают друг на друга в колонну по три-четыре. Колонну размешают в подвальном помещении или погребе и выдерживают в течение всего лета. В конце лета отрезки высаживают в грунт. В теплом подвале их можно держать с осени до весны (до апреля), а затем высаживать в грунт. При нахождении в подвале освещение не требуется. Для поддержания влажности в помещении поливают пол (колонны отрезков не нуждаются в поливе).

Способ II предусматривает заражение непосредственно с высадкой отрезков в грунт.

В качестве грунта используют некислую садово-огородную почву. Она должна быть хорошо аэрируемой, впитывающей влагу. Из такого грунта делают грядку высотой 30 см. На ней выкапывают лунки по диаметру отрезка глубиной 1/2 высоты отрезка и размещают зараженные отрезки на расстоянии 30 см друг от друга. При заражении отрезков непосредственно на участке в выкопанную и увлажненную лунку насыпают 70—100 г грибницы (1–2 горсти) и на нее устанавливают отрезок, который потом прикалывают. Половина его высоты при этом заглублена в грунт.

Первые грибы появляются только на второй год весной, урожай собирают в течение всего лета. Однократно зараженные отрезки плодоносят 5–7 лет. С одного отрезка снимают от 50 до 100 грибов.

Особого ухода грибная гряда не требует. В сухое летнее время почву следует поливать несколько раз в неделю. После окончания действия грибной плантации полуразложившуюся древесину используют как удобрение для роста огородных и садовых культур.

Установленная пленочная теплица над грядой осенью продлит срок плодоношения гриба. В теплой отапливаемой теплице, гриб можно выращивать зимой. Для этого температуру воздуха поддерживают на уровне 18–25 °C, влажность — 80–90 % и обеспечивают естественное дневное освещение.

ВЫРАЩИВАНИЕ СПИТАКЕ

Спитаке встречается в естественных условиях в Китае, Японии, Малайзии и на Филиппинах на дубе и грабе.

Спитаке и до сих пор искусственно выращивается в Японии, в Южной Корее, в Китае и на Тайване, причем масштабы его производства увеличиваются с каждым годом. Грибы вида спитаке являются одним из важнейших хозяйственныхэкспортных продуктов Японии. В сушеном виде их отправляли во Францию, ФРГ, США и Англию, т. е. в страны с несравненно большими экспортными возможностями сельского хозяйства.

Сиитаке развивается и образует плодовое тело на древесине лиственных деревьев. Для его развития необходима температура 12–20 °C и высокая влажность; создание таких условий при современных методах грибоводства большого труда и особых затрат не требует. Плантации спитаке устраивают на открытом воздухе в затененных местах. Очень хорошие результаты получаются при выращивании этого гриба в теплицах и других помещениях.

Для разведения спитаке распиливают поваленные для этого деревья на отдельные бруски и заражают мицелием гриба, после чего бруски устанавливают наклонно — в таком положении древесина прорастает грибницей. Первые плодовые тела появляются через 2 года при наличии дождей. Общая длительность сбора грибов до 6 лет, причем с 1 м³ древесины за 5–6 лет снимают около 240 кг сырых грибов.

В связи с успешной разработкой метода выращивания спитаке в закрытых помещениях на опилках с различными добавками и на рисовой соломе, смоченной экстрактом из соевых бобов, культивирование этих грибов существенно упростилось, перестало зависеть от погодных условий, поэтому выращивать спитаке пробуют в странах Европы — ФРГ, Италии, Австрии.

ВЫРАЩИВАНИЕ КОЛЬЦЕВИКА

Эти грибы по внешнему виду похожи на подосиновики, подберезовики и чем-то напоминают сыроежку. А относятся они к одному из видов строфарии. В лесу они встречаются редко.

Кольцевики — малоизвестные съедобные грибы. Они пластинчатые, как сыроежки, но по форме и цвету похожи на благородные боровики. Цвет мясистой шляпки бывает от серо-коричневого до каштаново-красного, а пластинки у молодого гриба белые. Диаметр шляпки может достигать 20 см, а масса гриба — 1 кг. Вкус напоминает подосиновик. Питательный субстрат для них подготовить очень просто. Они нетребовательны по сравнению с шампиньонами к условиям выращивания на приусадебных участках.

Обычно кольцевик растет на хорошо удобренной почве, растительных остатках, вне леса, но изредка и в лиственных лесах. Его можно встретить с июня до октября.

Выращивать кольцевик можно в парниках, тоннелях под пленкой, подвалах и на грядках. В саду для него выбирают теплые, защищенные от ветра места.

Питательный субстрат для этого гриба можно приготовить из соломы зерновых культур, лучше озимой пшеницы или ржи, увлажнив ее до 70–75 %. Годятся для субстрата и льняная костра, а также измельченные стебли кукурузы. Все эти компоненты можно смешивать. Но опилки, листва, сено, сорняки не годятся для выращивания кольцевика. Навоз и минеральные добавки тоже вредны. При выращивании кольцевика в открытом грунте можно использовать отработанный шампиньонный субстрат, если его смешать с соломой и увлажнить.

Готовить субстрат и сажать грибницу можно с середины мая до начала июня. Солома должна быть светлая, без плесени и гнили. Лучше солому измельчить до 3–5 см. На 1 м² посадочной площади идет от 15 до 25 кг соломы. Если надо много субстрата, то солому укладывают в кучу на чистую твердую поверхность и равномерно смачивают водой 2–3 раза ежедневно в течение 6—10 дней. Для более равномерного увлажнения кучу 3–4 раза тщательно перемешивают вилами, следя за тем, чтобы не было самонагревания.

Для увлажнения небольшого количества субстрата можно использовать бочки, ванны, бассейны. Продолжительность замачивания в этом случае 2–3 дня. Чтобы не было брожения, воду надо ежедневно менять.

Хорошо увлажнять измельченную солому в горячей воде в течение 4–8 часов.

Готовый субстрат укладывают слоем 20–25 см на землю, пленку или же в ящики. Также можно закладывать субстрат в полиэтиленовые мешки. При этом диаметр мешков должен быть около 40 см и высота 50–60 см (мешки слегка прикалывают). Чтобы субстрат не высыхал, его плотно трамбуют, лучше послойно.

Сразу же после размещения субстрата высаживают грибницу из расчета 500–600 г соломистого или 400 г зернового мицелия на 1 м². Кусочки мицелия величиной с грецкий орех равномерно раскладывают по всей поверхности субстрата и заделывают на глубину 5–8 см. Одной рукой приподнимают солому, а другой вкладывают в образовавшееся углубление кусочки грибницы. Можно при трамбовке субстрата на предпоследний слой равномерно выложить грибницу и сверху разостлать еще 5–8 см влажной соломы и утрамбовать. При любом способе посадки верхний слой соломы выравнивают, хорошо утрамбовывают, слегка увлажняют, накрывают водоудерживающим и воздухопроницаемым материалом (чистой мешковиной, плотной оберточной бумагой), который постоянно поддерживают во влажном состоянии, поливая так, чтобы вода не проникла в субстрат.

Если грибы выращивают в полиэтиленовых мешках, то их сразу после посева грибницы завязывают, вставляя в горловину ватную или поролоновую пробку диаметром около 5 см (субстрат уже не прикрывают).

Мицелий разрастается в течение 3–6 недель в зависимости от температуры. Оптимальной считается температура 25–28 °C. Мешки или ящики на это время можно перенести в теплое помещение.

После разрастания грибницы мешковину или бумагу убирают, а поверхность субстрата засыпают покровной смесью слоем 4–5 см. Если верхний слой соломы сухой и грибница в нем не разрослась, то его надо осторожно снять и положить покровную смесь на нижележащий слой, пронизанный мицелием гриба.

Покровную смесь готовят из торфа и огородной или лесной почвы в соотношении 1:1 с pH 5,7–7,0 и влажностью 70–75 %. Минеральные удобрения добавлять не следует. На 1 м² расходуется примерно одно ведро смеси.

Дальнейший уход до конца плодоношения заключается в поддержании влажности на уровне 70–75 %. Поливать нужно так, чтобы разовая норма не превышала 1,0–1,5 л/м², а вода не проникала в субстрат. Поливают из шланга с насадкой или из садовой лейки с мелкими отверстиями.

Если грибы выращивают в парниках или в закрытом помещении, то через 2–3 недели после нанесения покровной смеси приступают к вентиляции, чтобы снизить температуру до 15…20 °C. А еще через 1–2 недели появляются первые грибы. От завязи до полном зрелости проходит 7-10 дней. Плодоношение длится до поздней осени. Кольцевики собирают, когда оболочка (покрывало), прикрывающая пластинки, прорвана, но шляпка еще имеет колоколообразную форму. Гриб осторожно выкручивают из земли без остатков. Образовавшиеся ямки засыпают покровной землей.

Рис. 31. Плодоношение кольцевика

Урожайность кольцевика может быть от 2 до 20 кг/м², что зависит от многих причин и опыта.

Если грибницу в парник или на грядку сажали позднее мая, то субстрат можно использовать и на следующий год. А чтобы сохранить грибницу от мороза и переувлажнения, парник или гряды осенью, когда сбор грибов окончен, накрывают пленкой, соломой или сухой листвой. Весной укрытие снимают, а с апреля-мая уже созревают первые грибы.

Надо помнить, что старый субстрат является местообитанием вредных микроорганизмов, поэтому через год-два его убирают. Он послужит хорошим органическим удобрением для овощных культур и ягодников.

ВЫРАЩИВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ГРИБОВ

Следует отметить, что наряду с культивируемыми грибами, основные характеристики которых приведены выше, в мире практикуется разведение еще ряда грибов, среди которых следует выделить черный трюфель и вольвариеллу. В нашей стране среди ограниченно культивируемых называют 10–12 видов грибов и среди них — белый гриб, строчки и сморчки.

Выращивание вольвариеллы

Из почвенных сапротрофов выращивают вольвариеллу съедобную, которую часто называют травяным шампиньоном, хотя она сродни мухоморам и грибу-поплавку, а к шампиньонам никакого отношения не имеет. Надо сказать, что в Японии, Китае, Индонезии, Бирме и Таиланде этот гриб широко культивируют в промышленных масштабах на рисовой соломе, используя в качестве посадочного материала специально приготовленную грибницу. Наиболее благоприятные условия для выращивания вольвариеллы — сочетание температуры воздуха в 28 °C и влажности около 80 %. Температура в соломенной гряде должна быть 32–42 °C, что соответствует тропическим и субтропическим районам, где культура ведется на открытом воздухе, что делает продукцию сравнительно дешевой.

В зонах с умеренным климатом вольвариеллу выращивают в закрытом грунте, а поскольку это связано с большими затратами, культивирование ее здесь распространено меньше. Вольвариелла — нежный гриб с серой шляпкой и хрупкой ножкой.

Собирают его тогда, когда масса каждого плодового тела достигает 30–50 г. Положительные результаты дали опыты по выращиванию вольвариеллы на среде из перемолотых початков кукурузы. Опыты проводятся в Венгрии, Голландии и других странах Европы, причем в ряде случаев удалось довести урожай до 160 кг с 1 м гряд в год.

Рис. 33. Вольвариелла («травяной шампиньон»)

Выращивание белого гриба

На приусадебном участке, примыкающем к лесу, или если на нем растут отдельные деревья (березы, осины, ели или сосны), можно попробовать выращивать белые грибы, подосиновики или подберезовики. Это не всегда бывает успешным.

Большинство ценных лесных грибов находится в сложном симбиозе с деревьями. Их грибница срастается с корнями деревьев, образуя грибокорень, или микоризу. Эти грибы так и называются микоризными. Связь их с деревьями очень прочна. Однако грибница микоризных грибов все же может расти без дерева, а сами грибы без него образовываться не могут.

Несмотря на трудности, грибоводам-любителям все же удается выращивать микоризные грибы. Тем более, что в России разводили особенно ценимые белые грибы и рыжики еще с конца прошлого века. Сейчас любители увлекаются, в основном, белыми.

Раньше это делали так. Перезревшие белые грибы заливали в деревянной посуде дождевой водой, выдерживали около суток, затем размешивали, процеживали через редкую ткань и этой водой с многочисленными спорами гриба поливали выбранные участки под деревьями.

Можно испытать и другой способ. На выбранное место перенести небольшие (со спичечный коробок) кусочки грибницы, осторожно выкопанные там, где росли грибы. Их надо тщательно уложить в неглубокие ямочки, закрыть подстилкой и слегка увлажнить. Если погода сырая, увлажнять надо только при посадке, если же сухая, следует периодически обрызгивать подстилку (не поливать!), чтобы почва под ней была все время влажной.

Можно использовать и кусочки шляпок созревших грибов. Здесь могут быть разные варианты. Например, раскладывать на разрыхленную подстилку под деревьями кусочки шляпок свежих созревших грибов. Через три-четыре дня эти кусочки убрать, а подстилку увлажнить. Сажают и подсушенные кусочки шляпок, которые по мещают под подстилку.

По способу грибовода-любителя Н. Веселкова из г. Винницы у зрелых белых грибов отделяют трубчатую часть шляпки, измельчают до 2 см³, подсушивают, перемешивая, полтора-два часа. Затем деревянной лопаточкой приподнимают верхнюю часть подстилки и закладывают туда по два-три кусочка гриба, после чего подстилку уплотняют и осторожно поливают.

При всех этих способах уже на следующий год можно получить при благоприятных условиях несколько белых грибов. Это будут пока отдельные экземпляры или небольшие семейки. Но через год можно рассчитывать уже на больший урожай. Описанные способы выращивания микоризных грибов еще теоретически не обоснованы и зависят от многих факторов, поэтому могут быть и неудачи, но это дело надо все же продолжать.

Можно попробовать выращивать описанными способами микоризные грибы и в близлежащем лесу, где есть молодые (от 5 до 10 лет) сосны, ели, дубы. Надо только выбрать место, похожее на то, откуда взят посадочный материал (по составу почвы, древостою, характеру подлеска, травяного покрова).

Выращивание сморчков и строчков

Речь пойдет о строчках и сморчках, которые можно выращивать на приусадебном участке.

Обычно строчки — ровесники зацветающей медуницы. Эти причудливые грибы с бесформенной темно-коричневой головкой чаще всего находят в хвойных лесах на вырубках, просеках, гарях, среди старых пнем и валежника.

Сморчки появляются чуть позже, когда полностью освободится от снега лиственный лес, поднимется зелень травы, развернутся завитки листьев папоротника. Тогда на солнечных полянах, по склонам оврагов, в зарослях ивняка и показываются из земли островерхие или округлые колпачки светло-коричневого цвета на сравнительно высоких белых хрящевых ножках.

Ученые относят сморчки и строчки к высшим сумчатым грибам-аскомицетам. Род сморчков вместе с родом сморчковой шапочки составляют семейство маршелловых; род строчков вместе с родом гелвелла, ризина, дисцина — семейство гелвелловых.

На территории нашей страны произрастают около 23 видов грибов, относящихся к этим двум семействам, но наиболее часто встречаются и имеют практическое или перспективное значение всего 9 видов.

Как отыскать эти грибы в природе?

Сморчок обыкновенный (настоящий, съедобный). Шляпка правильной яйцевидно-эллиптической формы с широко закругленной вершиной, светло-коричневого цвета, с сетчато-ячеистой поверхностью, полая. 5-15 см высотой, 5-10 см в диаметре. Ножка цилиндрическая, полая, белая, 3-10 см высотой. 3–5 см толщиной. Мякоть белая, ломкая, с приятным грибным запахом. Растет в апреле-мае в лиственных и смешанных лесах, парках, яблоневых садах. Предпочитает легкие известковые почвы.

Сморчок конический. Отличается от сморчка обыкновенного только заостренной вершиной шляпки. Встречается в одно с ним время и в тех же местах.

Сморчок серый гигантский. Шляпка округло-яйцевидная, полая, грязно-серого цвета, 15–25 см высотой и 10–15 см в диаметре, наружным краем сросшаяся с ножкой. Поверхность шляпки покрыта узкими удлиненными ячейками. Ножка цилиндрическая, полая, белая, с морщинистой поверхностью 10–15 см высотой. Растет в степной зоне.

Сморчковая шапочка. Шляпка наперстковидная со свободными краями, желтоватобурая, сильноморщинистая, 2–4 см высотой, 2–3 см в диаметре. Ножка цилиндрическая, полая, желтовато-белая, 7-10 см высотой, 1,5 см толщиной. Мякоть белая с приятным запахом. Растет в мае на полянах в лиственных и смешанных лесах.

Строчок обыкновенный (весенний, съедобный). Шляпка бесформенная, округлая, полая, коричневого цвета, покрыта глубокими мозговидными извилинами, по краю сросшаяся с ножкой, 2-10 см в диаметре. Ножка цилиндрическая, бороздчатая, иногда сплюснутая, 3–9 см высотой, 1,5–4 см толщиной, полая, желтовато-белая. Мякоть белая, ломкая, с приятным грибным запахом. Это самый ранний апрельский гриб. Растет обильно в хвойных лесах (на гарях, просеках, вдоль дорог). Предпочитает легкие песчаные почвы.

Строчок осенний (лопастник курчавый). Шляпка неправильной формы, двух-, трех- или четырехлопастная, светло-бурая, полая, 4—12 см в диаметре, местами сросшаяся с ножкой. Ножка 4-10 см высотой, 1,5–2 см толщиной, белая или светло-бурая, полая, снаружи ребристая. Мякоть белая, хрупкая, с приятным запахом. В отличие от других грибов этого семейства лопастник курчавый появляется в конце лета, осенью в хвойных, смешанных лесах, на открытых гарях, кострищах, в местах окорки древесины.

Конечно, необычный внешний вид маршелловых и гелвелловых грибов иногда настораживает сборщиков: а съедобны ли? Даже в руководствах по заготовке грибов строчки, гелвелла и ризина зачастую считаются условно съедобными и даже ядовитыми. Они действительно содержат токсины: гелвелловую кислоту, герметрин.

Однако токсины эти легко растворимы в горячей воде, и после 5—7-минутного отваривания и последующей промывки грибы становятся съедобными. Они вкусны и полезны в супах, жарком, тушеные и в виде грибной икры. Хрупкая консистенция мякоти этих грибов, приятный, устойчивый запах — чем не соперники боровиков? Пригодны они и для сушки, причем для этого не нужна предварительная проварка, так как токсины разрушаются в процессе сушки.

По типу питания весенние грибы, за исключением ризины, надпочвенные сапрофиты, можно выращивать в искусственных условиях. Уже накоплен опыт возделывания этих грибов на грядках, газонах, в междурядьях яблоневых садов. Известны и некоторые общие агротехнические приемы, однако у нас в стране настоящей промышленной культуры сморчкюв и строчков с выращиванием специальной грибницы, как в шампиньоноводстве, еще не разработало. Тем более интересно быть пионером в одомашнивании столь необычных и вкусных грибов. Для этого предлагаем воспользоваться некоторыми приемами выращивания грибов-«подснежников».

У желающих заняться столь интересным опытным делом может возникнуть вопрос, а где взять посадочный материал? Для начала — в лесу, причем брать надо вполне сформировавшиеся плодовые тела. Отделив коричневую шляпку от ножки, измельчите ее на дольки 0,5–1 см, которые и будут служить посадочным материалом.

Участок под засев выбирают на хорошо прогреваемом солнцем возвышенном месте, лучше на легких супесчаных или суглинистых почвах. Гряды подготавливают с осени или рано весной, располагая их поперек основного склона. Для удобства ухода за грибами и их сбора ширину гряд делают 1,2–1,5 м, длина же произвольная. При выращивании сморчков на поверхность гряд вносят с последующей неглубокой заделкой яблочные выжимки или измельченные испорченные яблоки. Для возделывания строчков на поверхности гряд сжигают бумагу, картон, солому и мелко заделывают пепел или в поверхностный слой почвы гряд вносят землю, собранную на месте гарей, где растут эти виды грибов. Затем гряды обильно увлажняют, рассеивают заготовленные дольки шляпок грибов, покрывают их мелким слоем (1–7,5 см) лесной подстилки и сверху укрывают еловым или осиновым лапником. Дальнейший уход заключается в систематическом увлажнении укрытых лапником гряд. Ранней весной следующего года лапник снимают.

Плодовые тела высаженных грибов появляются уже на следующую после посева весну. Урожай достигает 1,5–2 кг с 1 м² гряды. После сбора грибов гряды на лето вновь укрывают лапником и периодически увлажняют, не допуская сильного пересыхания грибницы, расположенной в верхних слоях почвы. Ежегодно, в зависимости от вида грибов гряды удобряют пеплом, золой или яблоневыми отходами.

При соответствующем уходе — удобрении, поливе, прополке и укрытии лапником, грибные гряды могут плодоносить несколько лет подряд.

Учитывая, что посадочный материал грибов в год закладки будет неоднородным, в последующем желательно для посадки вести отбор лучших штаммов, используя наиболее развитые плодовые тела из полученного урожая.

ПИРОТЕХНИКА

Введение в пиротехнику

Ладягин Ю.О.

ПРЕДМЕТ ПИРОТЕХНИКИ

Пиротехника — самостоятельная отрасль знания по изготовлению различных устройств, употребляемых для производства фейерверков, сигнальных и зажигательных средств, ракет, и прочего.

Название «пиротехника» происходит от греческих слов «пир» — огонь и «техне» — уменье, это наиболее точно отражает сущность предмета пиротехники. В широком смысле к пиротехнике относятся любые химические составы и технические изделия, действующие огнем или теплом, которые выделяются в результате химических реакций.

Военная пиротехника включает в себя знания по приготовлению взрывчатых веществ и составов, специальных веществ, снаряжение и подготовку к приведению в действие боевых и инженерных боеприпасов.

Пиротехническая наука немыслима без основных, а в некоторых случаях, и глубоких знаний общей химии. Для изучения настоящего труда необходимо иметь знания по химии не менее среднешкольного курса.

ОСНОВЫ ПИРОТЕХНИКИ

В пиротехнических составах имеют место несколько основных типов химических реакций, в основном, сопровождающихся выделением энергии(тепла) в различной степени.

1. Окислительно-восстановительные реакции.

2. Реакции разложения.

3. Обменные реакции с разложением неустойчивых продуктов.

4. Смешанные реакции.

Окислительно-восстановительные реакции между различными веществами, применяемыми в пиротехнике, позволяют получить наибольшее выделение энергии и реализуются в большинстве пиротехнических смесей. Примером может служить следующая реакция с весьма значительным тепловым эффектом:

3Ва(NО₃)₂ + 10Аl = 3ВаО + 3N₂ +5Аl₂O₃ + 1653 ккал.

Реакции разложения применяются в пиротехнике в специальных целях, например, для получения чистых газов:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Сr₂O₃ + N₂ + 4Н₂O + 123 ккал

Тепловой эффект реакции на порядок меньше чем в первом случае, однако, еще сопровождается хорошо видимой зоной горения (раскаленные частицы окиси хрома.

Обменные реакции также применяются в специальных целях, например, для того же получения газов:

NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + 2Н₂O + N₂

Тепловой эффект реакции незначителен и не сопровождается отчетливо видимой зоной горения, хотя, распространение фронта горения заметно, однако, в некоторых случаях это является положительным качеством.

В качестве окислителей и горючих в различных отраслях пиротехники в настоящее время применяются неорганические и органические вещества в различных агрегатных состояниях. Классическая же пиротехника была нацелена, в основном, на применение твердых веществ как наиболее удобных для хранения и применения.

В отличие от большинства химических реакций, применяемых в промышленности и проходящих в жидкой или газообразной фазе, пиротехнические реакции проходят, в основном, между твердыми веществами. Однако, чисто твердофазные реакции в пиротехнике достаточно редки и протекают только в некоторых термитах и безгазовых составах.

Большинство пиротехнических реакций протекает в форме горения или взрыва, основным отличием которых от иных форм химических реакций является наличие подвижной зоны реакции, имеющей высокую температуру и отделяющей еще не прореагировавшие вещества или смесь веществ от продуктов реакции. Температура горения при разных реакциях может колебаться более чем на порядок (от нескольких десятков до нескольких тысяч градусов). Примером низкотемпературной может служить реакция:

C₆H₁₂N₄ + nJ₂ = J₂ (г) + продукты разложения и йодирования

Данная реакция не сопровождается видимым выделением пламени и света, однако, присутствие четко наблюдаемой подвижной зоны реакции позволяет классифицировать ее как типичную реакцию низкотемпературного горения.

Горение магниевого термита — пример высокотемпературной реакции:

3Мg + Fе₂О₃ = 2Fe + 3МgО + 224 ккал.

Несмотря на высокую температуру реакции (более 2000 °C), данное горение не сопровождается образованием каких либо газов, поскольку температура испарения продуктов реакции значительно выше температуры реакции горения.

Способность тех или иных веществ к реакции горения определяется принципом французского химика Бертло (1827–1907 гг.), справедливым для высокоэкзотермических реакций, протекающих при комнатной температуре: «Всякая химическая система, в которой может протекать экзотермическая реакция, при подборе соответствующих внешних условий должна оказаться способной к распространению в ней реакции горения».

Под экзотермической подразумевается реакция, в которой образование новых связей между атомами характеризуется большим выделением энергии, чем затраты энергии на разрыв прежних разрушаемых связей.

Пиротехник должен уметь правильно оценить возможность протекания реакции горения и взрыва в той или иной химической реакции. Это позволяет не только правильно и рационально подобрать компоненты смеси проектируемого пиротехнического изделия, но, главное, остаться в живых и не утянуть в лучший мир не готовых к этому посторонних людей.

Оценка новейших перспективных веществ и смесей на предмет возможности реакций горения и взрыва достаточна сложна и невозможна без комплекса специального приборного оборудования. Такой оценкой занимаются разработчики и исследователи новых веществ, однако, вещества достаточно давно открытые и используемые в технике и промышленности поддаются оценке с большой долей вероятности.

Для оценки индивидуальных веществ, горючих и окислителей достаточно иметь о них сведения общей химии.

ОЦЕНКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ГОМОГЕННЫХ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Наибольшую возможность к горению и взрыву имеют органические вещества, содержащие в своем составе углерод, водород и кислород, разделенные непрочным буфером из азота или хлора. Вещества, у которых системы (С+ Н) и O₂, разделенные атомами азота или хлора, имеют еще и стехиометрическое соотношение для получения высших окислов, особенно горючи и взрывчаты. Еще более горючи и взрывчаты вещества, содержащие кислорода больше, чем необходимо для полного окисления системы (С + Н), например, циклотриметилентринитроамин (гексоген), (CH₂NNO₂)₃, гексанитроэтан С₂(NO₂)₆ (рассматриваются только твердые вещества). Горение в таких веществах происходит как внутримолекулярное окисление, то есть как при смешении отдельно взятого горючего и окислителя при теоретически максимальной степени измельчения (до отдельных молекул). Процесс горения указанных типов веществ легко может перейти во взрыв при нарушении некоторого режима, как-то: увеличение давления, уменьшение теплоотвода и тому подобное. При избытке в веществе комплекса (С + Н) над O₂ реакции внутримолекулярного горения все еще возможны, однако, энергетически такие вещества, в связи с недостатком кислорода для образования наиболее прочных связей, а значит недостатком экзотермичности, менее эффективны. Горение таких веществ может перейти во взрыв с малой долей вероятности. Реализовать взрыв в таких веществах, например, динитрофеноле С₆Н₄(NO₂)₂OН или нитрогуанидине CN₄H₄O₂, возможно только при больших давлениях, малом теплоотводе, дополнительном подогреве массы вещества.

В тематику данной книги не входит чисто военная пиротехника и, в частности, взрывчатые вещества и средства взрывания. Вопросы о взрывном горении будут рассмотрены только в контексте общей пиротехники. Более подробную информацию по этому интереснейшему вопросу заинтересованные читатели смогут почерпнуть из книги автора «Введение в военную пиротехнику».

В общей пиротехнике гомогенные (однородные) вещества органического происхождения, такие как нитросоединения или эфиры азотной и хлорной кислот, содержащие в своем составе достаточное для внутреннего окисления количество кислорода, применяются достаточно редко, причем обычно в виде добавки в 1…5 % от общего количества пиротехнической смеси. Описываемые вещества используются преимущественно как взрывчатые вещества способные к детонации. При оценке возможности горения органических веществ необходимо знать, что интенсивно горят и взрываются органические нитросоединения, содержащие в своем составе нитрогруппу NO₂, органические перхлораты, содержащие перхлорат ион ClO₄^-, органические нитрозосоединения, содержащие нитрозогруппу — NO и органические пероксидные соединения, содержащие пероксигруппу — OO^-.

При работе с подобными соединениями необходима особая осторожность. Указанные вещества склонны к самовоспламенению при длительном хранении, при смешении их с активными восстановителями и окислителями, сильными кислотами и щелочами. Начальным импульсом для их воспламенения может служить сравнительно слабое механическое воздействие (удар или трение). Горение этих веществ легко переходит во взрыв в замкнутой или даже полузамкнутой оболочке, а также в значительных массах (более десятков грамм).

ОЦЕНКА СМЕСЕЙ

Смеси веществ, применяющиеся в пиротехнике, являются гетерогенными системами, то есть системами неоднородными, в которых присутствуют частицы индивидуальных органических и (или) неорганических веществ.

Степень измельчения веществ в пиротехнике может быть различна и зависит от назначения изделий. В большинстве случаев выгодно иметь как можно более тонкое измельчение компонентов смеси дающие наибольшую однородность, обеспечивающую стабильность параметров горения будущего пиротехнического изделия.

В смесевых пиротехнических составах, кроме веществ-горючих, то есть способных окисляться с выделением большого количества тепла, и веществ-окислителей, способных отдавать содержащийся в их составе кислород на восстановление, применяются вещества, служащие обычно в смесевых составах окислителями, но содержащие в своем составе некоторое количество способных к внутреннему восстановлению элементов, отделенных от элемента-окислителя буфером. Автор в дальнейшем будет называть такие вещества полувзрывчатыми. Примером таких веществ является широко употребимый окислитель перхлорат аммония (ПХА), который способен, как и индивидуальные гомогенные вещества, к внутримолекулярному окислению с выделением значительных количеств тепла и газов. Воспламенение ПХА может быть организовано при содержании в нем влаги 0,02…0,5 процента, особенно при загрязнении его окислами и хлоридами меди и некоторых других металлов, которые являются катализаторами термического разложения.

Горение ПХА в замкнутых и полузамкнутых оболочках может перейти во взрыв. Практически все смеси ПХА с индивидуальными горючими воспламеняются и взрываются при достаточной силе механического воздействия, особенно ударе. Все смеси с индивидуальными гомогенными пиротехническими веществами способны к детонации при применении для ее возбуждения достаточного начального импульса.

Термическое разложение ПХА при температуре выше 350 °C (температура его горения и взрыва) описывается уравнением:

80NH₄ClO₄ = 20Cl₂ + 16N₂O + 20NOCl + 8НСlO₄ + 12НСl + 14N₂ + 51O₂

После дальнейшего повышения температуры и взаимодействия друг с другом продуктов разложения, уравнение приобретает вид:

2NH₄ClO₄ = Сl₂ + O₂ + 4Н₂O + 2NO и далее

2NH₄ClO₄ = N₂ + 2НСl + 3Н₂O + 2,5O₂

Тепловыделение при разложении ПХА достаточно значительно и составляет примерно 256 ккал/кг, что позволяет реакции самоподдерживаться вплоть до конечного протекания. Как видно из уравнения реакции, при термическом разложении ПХА высвобождается свободный кислород, который обычно и используется для окисления дополнительного горючего, входящего в перхлоратную пиротехническую смесь. Добавка горючего в этом случае значительно повышает энергетичность реакции, что позволяет увеличить тепловыделение смесей с ПХА до величин около 2600 ккал/кг (смесь ПХА с 17 % металлического бериллия). Кроме ПХА в военной пиротехнике, и очень ограниченно в общей, применяется нитрат аммония (НТА), который с некоторыми поправками подчиняется основным положениям, приведенным выше для ПХА. Катализатором термического разложения НТА являются различные соединения хрома (хроматы и бихроматы металлов) и некоторых других металлов. Термическое разложение НТА описывается реакцией:

NH₄NO₃ = NH₃ + HNO₃N₂O + 2Н₂ON₂ + 2Н₂O + 0,5O₂ + 27 ккал

Общее тепловыделение при НТА значительно и составляет 283 ккал/кг, что позволяет ей самоподдерживаться до конечного протекания. В следствии своей дешевизны НТА, применяется также в народном хозяйстве в качестве взрывчатого вещества в смеси с различными углеводородами (дизтопливо, керосин), металлами (алюминий) и индивидуальными взрывчатыми веществами (тринитротолуол, динитрофенол и другие). Детонация в смесях НТА с указанными веществами возбуждается сравнительно трудно и всегда с применением промежуточного детонатора.

НТА и ПХА, по терминологии автора, являются веществами полувзрывчатыми, то есть способными в определенных условиях к взрывному разложению — горению, проходящему со скоростями от нескольких сотен до нескольких тысяч метров в секунду. Вещества и составы, находящие основное применение в пиротехнике, горят гораздо медленнее, со скоростями от долей миллиметра до десятков сантиметров в секунду.

К полувзрывчатым веществам относятся, в основном, вещества, содержащие в своем составе избыток кислорода, который может быть выделен при нагревании такого вещества от нескольких десятков до сотен градусов, причем разложение вещества должно сопровождаться выделением некоторого количества тепла, то есть реакция разложения должна быть экзотермичной. Полувзрывчатыми веществами являются и вещества, полученные с затратами тепла, в составе которых находятся горючие элементы (углерод, водород) и кислород в количестве достаточном для частичного превращения горючих элементов, обычно, углерода в низшие окислы (СО). Указанные в том и другом случае вещества необходимо считать в большей или меньшей степени полувзрывчатыми, а при оценке их пригодности для приготовления пиротехнических смесей проявлять крайнюю осторожность, так как такие вещества при определенных условиях могут быть взрывоопасными.

Какой же экзотермический эффект реакции при условии выделения избытка кислорода достаточен, чтобы считать вещество полувзрывчатым? Рассмотрим суммарные уравнения реакций разложения некоторых веществ класса окислителей, применяемых в пиротехнике и выделяющих кислород при своем термическом разложении.

1. 2KNO₃ = К₂O + N₂ + 2,5O₂ — 151 ккал.

2. КСlO₄ = КСl + 2O₂ + 0,6 ккал.

3. LiClO₄ = LiCl + 2O₂ + 5,9 ккал.

4. NaClO₄ = NaCl + 2O₂ + 10,8 ккал.

5. 2КСlO₃ = 2КСl + 3O₂ + 15,7 ккал.

6. AgClO₄ = АgСl + 2O₂ + 22 ккал.

7. 2NaClO₃ = 2NaCl + 3O₂ + 25 ккал.

8. ВаСlO₃ = ВаСl₂ + 3O₂ + 28 ккал.

Из опытных данных известны взрывчатые свойства веществ за № 5, 6, 7 и 8, а также нитрата аммония. При термическом разложении веществ, имеющих тепловой эффект реакции более 10 ккал, а также при достаточно мощных механических воздействиях на них, можно ожидать взрыва. Однако даже до сих пор, при работе с указанными веществами частенько случаются взрывы, которых можно было бы избежать. Например, чудовищный взрыв расплава хлората калия произошел в Ливерпуле в 1899 году. Известны случаи взрывов перхлората серебра, хотя при работе с соединениями тяжелых металлов, таких как серебро, ртуть, медь, свинец требуется крайняя осторожность. Грандиозные взрывы нитрата аммония прогремели в Оппау в 1921 году и в Техас-сити в 1947 году. Оба взрыва произошли при попытках взрывным способом раздробить слежавшиеся запасы нитрата аммония, используемого в качестве сельскохозяйственного удобрения.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИРОТЕХНИЧЕСКИМ СОСТАВАМ И УСТРОЙСТВАМ

Основным требованием, предъявляемым к пиротехническим средствам является, получение от них максимального специального эффекта при наименьшей массе и объеме, а также способность к длительному хранению без потери их свойств. Кроме того, они должны:

1. иметь возможно меньшую чувствительность к несанкционированным механическим и тепловым воздействиям,

2. иметь минимальные взрывчатые свойства, кроме тех случаев, когда это необходимо для достижения максимального специального эффекта,

3. будучи спрессованными, иметь большую механическую прочность,

4. быть дешевым в производстве.

Для изготовления пиротехнических составов необходимо тщательно продумать выбор основных компонентов окислителя — горючего и точно рассчитать соотношение между ними. Таковой расчет значительно усложняется тем, что в большинстве пиротехнических составов кроме основных компонентов присутствуют дополнительные, выполняющие то или иное специальное назначение. В случае составления неклассических составов в большинстве случаев приходиться действовать не столько расчетным, сколько опытным путем.

НАЗНАЧЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ СОСТАВА

Вещества, входящие в пиротехнический состав (смесь) можно разбить на следующие категории.

1. Окислители.

2. Горючие.

3. Цементаторы (склеиватели), обеспечивающие механическую прочность прессованных изделий.

4. Вещества, сообщающие окраску пламени.

5. Дымообразователи (в том числе и цветных дымов).

6. Специальные вещества. В эту категорию входят флегматизаторы, уменьшающие чувствительность смеси к различным воздействиям; стабилизаторы, увеличивающие химическую стойкость смеси; вещества, увеличивающие или замедляющие процесс горения и прочее.

ОКИСЛИТЕЛИ

Смесь горючего с окислителем или их соединение составляет основу всякого пиротехнического состава. Казалось бы, что для получения тепла, необходимого для создания специального эффекта, проще всего сжечь горючее, используя кислород воздуха. Однако горение в воздухе обычно происходит медленнее, чем сгорание горючего в кислороде, содержащемся в окислителе, что не позволяет при горении в воздухе получить значительных плотностей тепловыделения. В связи с этим, сжигание горючих в кислороде воздуха в пиротехнике применяется сравнительно редко, в основном в зажигательных и фотосредствах.

Окислители должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Содержать в себе максимальное количество кислорода и достаточно легко отдавать его при горении, при этом не будучи слишком чувствительными к термическим и механическим воздействиям.

2. Быть твердым при температуре не ниже 60 °C и химически устойчивым в интервале от -60 °C до +60 °C.

3. Не разлагаться под действием воды и быть негигроскопичными.

В качестве окислителей в классической пиротехнике употребляются следующие вещества.

Соли:

Ва(NО₃)₂ — нитрат бария.

Sr(NO₃)₂ — нитрат стронция.

KNO₃ — нитрат калия.

NaNO₃ — нитрат натрия.

КСlO₃ — хлорат калия.

Ва(СlO₃)₂∙Н₂O — хлорат бария.

KClO₄ — перхлорат калия.

NH₄ClO₄ — перхлорат аммония.

КМnО₄ — перманганат калия (ограниченно).

Перекиси:

ВаO₂ — перекись бария.

Na₂O₂ — перекись натрия.

К₂О₂ — перекись калия.

Окислы:

Fe₂O₃, Fe₃O₄ — окислы железа.

MnO₂ — диоксид марганца.

РЬ₃O₄ — закись-окись свинца.

РЬO₂ — диоксид свинца (ограниченно).

Полинитросоединения: тринитротолуол, гексоген, октоген и другие.

Иные окислители используются в классической пиротехнике достаточно редко и не приводятся в данной книге^[8].

Следует отметить, что не во всех реакциях с горючими веществами указанные окислители разлагаются по приведенным уравнениям реакций. В случае применения неметаллических горючих (уголь, сера, фосфор и так далее) распад нитратов может заканчиваться образованием окислов металлов, это относится и к перманганатам, но в тех случаях, когда температура горения невысока, в продуктах горения могут содержаться значительные количества нитритов (например, при горении нитрата натрия с молочным сахаром), то же верно и для перманганатов, где в продуктах низкотемпературного горения могут содержаться манганаты. В случае применения в качестве горючих энергичных восстановителей магния либо алюминия, может происходить более глубокий распад окислителей:

Ba(NO₃)₂ + 6Mg = Ва + N₂ + 6MgO + 646 ккал.

Восстановленный барий дополнительно реагирует с кислородом воздуха, несколькоувеличивая тепло реакции. Установлено, что вода выполняет роль окислителя в составах содержащих магний, алюминий и, по-видимому, цирконий:

Н₂O + Mg = MgO + Н₂ + 78 ккал.

Смесь дисперсных порошков указанных металлов с водой, будучи подорвана в прочной оболочке даже капсюлем детонатором № 8, без дополнительного детонатора развивает взрывную реакцию с выделением значительного количества газов. Однако, такая система, обладая способностью к возникновению взрыва, не обладает способностью к его устойчивому распространению — реакция быстро затухает.

Полинитросоединения могут выполнять роль окислителей в пиротехнических составах, когда в качестве дополнительного горючего используется активные металлы Mg, Аl, Be, Zr в дисперсном состоянии. Реакция горения (взрыва) тринитротолуола с алюминием выражается уравнением:

C₇H₅N₃O₆ + 4Аl = 2Аl₂O₃ + 1,5N₂ + 2,5Н₂ + 7С

Как видно из уравнения реакции, углерод выделяется в свободном состоянии и может быть дополнительно окислен введением в смесь какого-либо окислителя, например НТА, в этом случае тепловой эффект реакции еще более возрастет.

Высоконитрованные амины, такие как гексоген и октоген, содержащие в своем составе еще больше кислорода, позволяют вводить в смесь большие количества металлических горючих, чем в случае с тринитротолуолом, что повышает энергетичность взрыва таких смесей.

Для получения при горении пиротехнического состава возможно большего количества тепла выгодно применять те окислители, на разложение которых требуется минимальное количество тепла, однако, составы с такими окислителями обычно наиболее чувствительны к механическим и тепловым воздействиям, легко воспламеняются и их горение легко может перейти во взрыв. Особо чувствительны составы с окислителями, при разложении которых выделяется тепло, в основном, это хлоратные окислители.

В таблице 2 приводятся данные о температуре плавления и кипения некоторых продуктов распада окислителей. По этим данным можно составить представление о наличии или отсутствии газовой фазы и жидких шлаков при горении составов, об интенсивности дымообразования и прочих особенностях. Данные о температуре плавления и кипения окислов различных горючих веществ приведены в таблице.

Гигроскопичность окислителей

Гигроскопичность окислителей — есть их способность притягивать воду, содержащуюся в воздухе, и удерживать ее в своем составе, что ухудшает сроки хранения составов, их воспламеняемость, а, в некоторых, случаях может вызвать несанкционированное воспламенение составов. Окислители могут содержать в себе различные количества воды, то притягивая ее из воздуха, то «выветриваясь», то есть подсыхая, зависит это от относительной влажности воздуха над окислителем или составом, в который он входит, и от окружающей температуры. Вопрос о гигроскопичности тех или иных окислителей достаточно сложен, очень упрощенно можно судить о гигроскопичности по растворимости конкретного вещества в воде, чем больше растворимость, тем больше, как правило, и гигроскопичность. В практической пиротехнике есть ряд окислителей пригодных для приготовления практически всех типов пиротехнических смесей. В приведенном ряду окислители расположены в порядке увеличения гигроскопичности, то есть в порядке уменьшения их пригодности для приготовления пиротехнических смесей: KClO₄; Ва(NO₃)₂; КМnO₄; КСlO₃; NH₄ClO₄; Ва(СlO₃)₂; KNO₃; Sr(NO₃)₂; NaNO₃; NaClO₃; NH₄NO₃.

Из ряда видно, что применение прекрасного окислителя НТА затруднительно из-за его большой гигроскопичности. При употреблении прессованных смесей с достаточным количеством нерастворимых в воде связующих веществ (цементаторов) и покрытия прессованных форм водонепроницаемым лаком, во многих случаях, можно пренебречь гигроскопичностью при условии смешения и прессования составов в условиях малой влажности воздуха. В технических требованиях на окислители особо отмечается нежелательность присутствия в них примесей хлоридов металлов, так как эти примеси значительно увеличивают гигроскопичность окислите-

ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА

Наилучший специальный эффект в пиротехнических составах дают горючие вещества имеющие максимальные температуры горения при сжигании их в атмосфере чистого кислорода, то есть горючие, выделяющие при сгорании наибольшее количество тепла (однако, между температурой горения и общим количеством выделяемого тепла связь не строго пропорциональна). Такие горючие называются высококалорийными. Однако, имеются составы, например, дымовые, в которых высокая температура горения нежелательна, поэтому для их приготовления используют горючие средней и низкой калорийности или осуществляют неполное сгорание горючего (например, сгорание углерода до СО, а не до СO₂). Большое значение при выборе горючего играют физико-химические свойства продуктов его окисления, температура их плавления и испарения, способность к диссоциации, теплоемкость. Например, в осветительных и фотосоставах избыточное количество газообразных (в том числе и испарившихся) продуктов горения будет нежелательным, так как наибольшую светимость пламени придают, в основном, раскаленные твердые частицы, а на испарение окислов затрачивается большое количество тепла, то же верно и для диссоциации образующихся газов, поэтому при испарении и дальнейшей диссоциации части продуктов горения температура понизится, что уменьшит светосилу данных составов. Вообще степень диссоциации газа, образующегося при горении, имеет большое значение при оценке максимальной температуры горения, поскольку чем она меньше, тем до более высокой температуры может быть нагрет газ горения. Горючие, продукты горения которых имеют малую степень диссоциации, могут быть нагреты до высоких температур теплом реакции даже в случае сравнительно невысоких значений калорийности топлив (тепловых эффектов реакции горения). Прекрасным примером, иллюстрирующим это положение, служит сгорание газа дициана (CN)₂, синтез которого из элементов требует затрат большого количества тепла (то есть процесс его образования эндотермичен), которое идет на образование тройных связей атомов азота с углеродом. Когда дициан сгорает полностью:

(CN)₂ + 2O₂ = 2СO₂ + N₂ + 2250 ккал

тепловой эффект реакции равен 2250 ккал/кг, но из-за сильной диссоциации СO₂ температура горения в этом случае не превышает 3500 °C. При сгорании дициана с недостатком кислорода образуется смесь азота не с двуокисью углерода, как в первом случае, а с окисью углерода, при этом, смесь газов диссоциирует значительно меньше. Несмотря на недостаток кислорода для полного сгорания, а значит соответственного уменьшение теплового эффекта реакции, который составляет всего 1510 ккал/кг, причем, теплоемкость газов увеличивается, температура горения все же увеличивается до 4800 °C:

(CN)₂ + O₂ = 2СО + N₂ + 1510 ккал

Если сжигать дициан в недостатке озона (О₃), то за счет дополнительной теплоты разложения озона температура горения может достигнуть 10000 °C. Считается, что это наивысшая температура, которая может быть достигнута в результате химической реакции. Особенно большое значение величины теплоемкостей, образующихся при горении газов, и степень их диссоциации занимают в химии ракетных топлив в военной пиротехнике.

Наоборот, в дымовых составах выгодно иметь возможно большее количество газообразных продуктов горения, которые должны выталкивать из сгорающей формы в атмосферу частицы дымообразующего вещества, и, одновременно, отводить от горящей смеси тепло, не допуская термического разложения дымообразователя. При горении термитных составов различного назначения необходимо иметь либо жидкие достаточно легкоплавкие, но трудно испаряющиеся продукты горения (шлаки), либо совершенно твердые раскаленные шлаки, не допускающие растекания.

Имеет большое значение также легкость воспламенения (окисления) данного горючего. Например, кремний и графит с большим трудом поддаются окислению чистым кислородом или одним из наиболее энергичных окислителей хлоратом калия. Алюминий в виде тонкой пудры горит достаточно энергично в смеси практически с любым пиротехническим окислителем, и может полностью сгорать даже за счет кислорода воздуха. Магний окисляется настолько легко, что может сгорать в воздухе даже не будучи измельченным, при применении достаточно мощного воспламенительного воздействия. Способность сгорать в кислороде воздуха является положительным качеством для горючих, а в некоторых случаях, например, в зажигательных или дымовых средствах, безусловно-обязательной.

Некоторые горючие имеют чрезвычайно легкую окисляемость, вследствие чего их смеси со многими окислителями ряда хлоратов, перхлоратов, нитратов, металлов и неметаллов имеют крайне высокую чувствительность к удару, трению, нагреванию. В качестве таких горючих можно привести белый (желтый) фосфор, воспламеняющийся и взрывающийся не только при смешении его с окислителями, но даже от тепла человеческого тела или при хранении его на открытом воздухе. Почти также энергично воспламеняется и красный фосфор при легком растирании его с указанным выше рядом окислителей, на чем и основано применение его в различных ударных и терочных составах. Большой чувствительностью, особенно с окилителями-хлоратами, отличаются сесквисульфид сурьмы (антимоний) Sb₂S3и сульфид мышьяка (реальгар) As₄S₄.

При приготовлении пиротехнических составов желательно применять горючие полностью сгорающие за счет возможно меньшего количества окислителя, так как при увеличении в единице массы пиротехнического состава количества окислителя в нем остается соответственно меньшее количество горючего, и это ведет к понижению количества тепла, выделяемого при сгорании этой единицы массы состава.

Здесь уместно будет привести конкретные примеры, применяющихся горючих, по группам.

Неорганические горючие

Металлы (высококалорийные): бериллий, алюминий, цирконий, магний, титан.

Металлы (низкокалорийные): цинк, железо, сурьма, мышьяк, кадмий.

Сплавы: алюминий-магний, магний-кремний, алюминий-кремний.

Растворы металлов: металл-аммиак.

Неметаллы: фосфор, углерод (сажа, древесный уголь), бор, сера.

Соединения: сесквисульфид сурьмы, сесквисульфид фосфора (P₄S₃), сульфид мышьяка, пирит (FeS₂), прочие неорганические соединения (гидриды металлов, фосфиды, силициды, карбиды, нитриды, амиды, азиды, борокарбиды, гидриды бора, сложные гидриды, гидразин и другие).

Металлоорганические соединения.

Органические горючие

Углеводы: молочный и свекловичный сахар, клетчатка (древесные опилки).

Углеводороды алифатического и карбоциклического ряда и их смеси: бензин, керосин, нефть, дизтоплива.

Органические вещества других классов: уротропин, метальдегид, стеариновая кислота, дициандиамид, органические гидразины, органические амины, ароматические амины, спирты, органические окиси.

Физико-химические свойства горючих

Мерилом калорийности при сгорании 1 грамма простого вещества в окисел, может служить количество тепла Q₁, выделяющееся при сгорании вещества за счет кислорода воздуха. Вычисление величины Q₁ производится делением грамм-молекулярной теплоты Q образования окисла на величину m∙А, где А — атомный вес, m — количество атомов элемента, входящее в молекулу окисла.

Количество тепла Q₂, выделяющееся при образовании 1 грамма окисла, может до некоторой степени служить мерилом калорийности смесевого состава, в котором то или иное горючее сгорает за счет кислорода окислителя.

Количество тепла Q₃, получаемое от деления грамм-молекулярной теплоты образования окисла Q на число атомов в молекуле окисла n, позволяет судить, в известной мере, о температуре реакции горения элемента, так как в первом приближении температура реакции горения пропорциональна количеству тепла, которое приходится на 1 грамм-атом, то есть, пропорциональна Q₃.

В таблице 3 приведены данные о количестве тепла, выделяющегося при сгорании наиболее калорийных элементов, применяемых в пиротехнике.

Наряду с калорийностью горючего, отнесенной к единице массы, в пиротехнике большое значение имеет количество тепла, выделяющееся при сгорании единицы объема горючего (Q₄ ккал/см³).

Из таблицы 3 видно, что тяжелые металлы, например, Zr и W имеют объемную калорийность, сравнимую с алюминием и значительно большую, чем у магния. Наибольшее количество тепла, как при сгорании за счет кислорода воздуха, так и при сгорании за счет кислорода окислителя, выделяют бериллий, алюминий, бор, магний, кремний, титан, фосфор, углерод, цирконий. Из них наиболее высокую температуру при горении должны развивать цирконий, алюминий, магний. Основным металлическим горючим в пиротехнике считается алюминий, второе место по употребимости занимает магний. Бериллий применяется в основном в составах ракетного топлива и является эффективным, но слишком дорогим горючим. Перспективными горючими являются цирконий, титан, однако, мелкодисперсный цирконий является опасным веществом, воспламеняющимся иногда даже при комнатной температуре и обычно применяется в быстрогорящих составах, например, имитационных, а также в безгазовых и воспламенительных составах. Большим достоинством циркония является малое количество кислорода, расходуемое на его горение (смотри таблицу 4^[9]), и в связи с большой плотностью циркония объемная калорийность его смеси с окислителем значительна, что позволяет применять его в таких малогабаритных изделиях, в которых применение других горючих было бы менее эффективно. Титан при температуре горения легко реагирует не только с кислородом, но и азотом воздуха, образуя нитрид титана, что может несколько улучшить сгораемость пиротехнических смесей на основе титана при недостатке в смеси окислителя и затрудненности подвода свежего воздуха, необходимого для дожигания.

Температура воспламенения порошков металлов в большой степени зависит от размеров и формы (сферическая, чешуйчатая и другие) частиц порошка, а также плотности и толщины покрывающей частицы окисной пленки. Например, цирконий при размере частиц 2…5 мкм может самовоспламеняться при незначительных воздействиях, поэтому он перевозится и насколько возможно обрабатывается под водой.

В пиротехнике в качестве горючего применяются сплавы металлов. Перспективен и употребляется сплав магний-алюминий с 54 % магния. Сплав представляет собой интерметаллическое соединение, достаточно коррозионно стоек и обладает большой хрупкостью, что дает возможность легко его измельчать. Сплавы магния с алюминием, содержащие 85…90 % магния, получили название «электрон» и применяются для изготовления оболочек зажигательных бомб.

В тех случаях когда не требуется большого выделения тепла, в качестве горючих металлов применяются железо, цинк, сурьма, кадмий, хотя окислы последних трех металлов либо канцерогенны либо ядовиты. Применение бора в пиротехнических составах достаточно проблематично из-за некоторых его физико-химических параметров и, главным образом, большого объема, образующегося при его сгорании окисла (В₂O₃). При горении частицы бора покрываются толстым слоем окиси, которая препятствует дальнейшему доступу кислорода к еще не полностью сгоревшим частицам и горение прекращается. Интересно отметить, что в виде тонкой проволоки бор сгорает хорошо. Несмотря на недостатки горения бор применяется в некоторых составах, например, воспламенительных. В ракетных составах часто применяются гидриды бора.

Среди горючих наибольшее количество кислорода для своего окисления требуют водород и углерод. Из этого следует, что составы, горючим в которых являются органические вещества, будут содержать много окислителя и, соответственно, очень мало горючего, и тепловыделение таких составов с единицы массы будет значительно меньше, чем при употреблении высококалорийных металлов. Однако, газовыделение составов с органическими горючими неизмеримо больше, чем с металлическими горючими, а для получения некоторых специальных эффектов преимущественное значение имеет именно газовыделение. Кроме того, большое выделение тепла ухудшает некоторые специальные эффекты, в таких случаях употребляют органические горючие, например, углеводы. Количество окислителя в подобных смесях должно обеспечить сгорание углерода углеводов только до окиси углерода, в случае сгорания их до двуокиси углерода тепловой эффект реакции увеличивается, а специальный уменьшается.

Основные особенности металлических горючих

Алюминий химически активен, но в обычных условиях, в том числе в порошке, его окислению препятствует тонкая и прочная оксидная пленка, при достаточном накаливании порошкообразный алюминий может быть воспламенен на воздухе в массе или распыленном состоянии. Порошкообразный алюминий энергично (со вспышкой) взаимодействует с серой при нагревании. В расплаве и кусках не воспламеняется. Взаимодействует в оболочке со взрывом практически со всеми основными пиротехническими окислителями.

Магний химически весьма активен. До температуры около 350 °C окисная пленка защищает его от окисления, при большей температуре окисление ускоряется вплоть до воспламенения. Энергично сгорает на воздухе, будучи подожженным в виде порошка, проволоки, ленты, листа. При расплавлении воспламеняется на воздухе. Энергично (со вспышкой) взаимодействует с серой. В оболочке взаимодействует со взрывом с пиротехническими окислителями.

Бериллий воспламеняется труднее алюминия.

Цирконий чрезвычайно легко воспламеняется в виде порошка.

Титан в порошкообразном состоянии достаточно легко воспламеняется, имеет пирофорные свойства, реагируют с большинством окислителей как алюминий и магния.

Цинк в виде порошка чрезвычайно легко (со вспышкой и значительным газовыделением) реагируют с серой, на чем основано его применение в реактивных двигателях микромоделирования (цинковое горючее). Может воспламеняться в расплавленном и перегретом состоянии на воздухе. Реагирует с большинством окислителей, в том числе и с хлорорганическими (четыреххлористый углерод, гексахлорэтан).

Сплавы алюминий-магний имеют свойства как у алюминия и магния в зависимости от содержания того или другого металла.

Сурьма воспламеняется на воздухе, реагирует со многими окислителями. Применяется редко. Имеется взрывчатая аллотропическая модификация сурьмы, получаемая электролизом, крайне опасная в обращении.

Основные особенности неметаллических горючих элементов

Бор в виде порошка воспламеняется на воздухе при достаточном накаливании. Реагирует со многими окислителями.

Углерод в виде древесного угля или сажи воспламеняется на воздухе, реагирует со многими окислителями в оболочке со взрывом. Смеси с хлоратными окислителями крайне взрывоопасны. В виде графита с трудом реагирует даже с мощными окислителями.

Сера легко воспламеняется на воздухе, реагирует с хлоратными окислителями со взрывом в оболочке, такие смеси крайне взрывоопасны, с нитратными окислителями реагируют слабо. Энергично реагирует с порошками многих металлов, являясь в этих случаях окислителем, а не горючим.

Фосфор белый (желтый) является наиболее легко воспламеняемым неметаллом, воспламеняется часто без видимых причин, хранится исключительно под слоем воды. Ожоги, причиненные фосфором, крайне опасны, при попадании в организм человека крайне ядовит. Применяется исключительно в зажигательных гранатах, снарядах, бомбах и огнесмесях.

Красный фосфор очень легко воспламеняется на воздухе, смеси практически с любыми окислителями крайне легко воспламенимы и взрывоопасны, крайнюю чувствительность имеют смеси с хлоратами. Все работы с красным фосфором, в том числе составление смесей, проводятся во влажном (мокром) состоянии с крайней осторожностью, смешение на резиновом листе деревянным инструментом. Применяется в основном в терочных, накольных, ударных воспламенителях и спичечных составах.

Неорганические горючие средней калорийности

В состав не требующих значительного тепловыделения и высокой температуры горения применяют элементарные горючие средней калорийности. К элементарным горючим средней калорийности относят натрий, углерод, железо, марганец, серу и прочие. Теплота горения, указанных веществ приведена в таблице 3.

Очевидно, теплота горения соединения при прочих равных условиях будет тем больше, чем меньше теплота его образования из элементов. Из этого определяется принцип отбора горючих: в качестве горючих в пиротехнике могут быть использованы соединения элементов, имеющие небольшую теплоту образования (Q2 ккал/г).

Органические горючие

Жидкие углеводороды (бензин, керосин, нефть и другие) применяются в зажигательных смесях, сгорающих за счет кислорода воздуха, а также в жидкостных реактивных двигателях. Количество тепла Q₁, выделяющееся при сгорании 1 г продукта для бензина составляет 11,2 ккал, для нефти 10,8 ккал.

Скипидар, основной частью которого является непредельный углеводород пинен, чрезвычайно легко окисляется кислородом воздуха, он может самовоспламеняться, будучи нанесенным на пористые материалы, которые увеличивают площадь его контакта с воздухом, и плохо отводят выделяющееся при окислении тепло, Еще одной особенностью скипидара является его энергичная воспламеняемость при контакте с концентрированной азотной кислотой, что иногда используется для создания эффекта самовоспламенения компонентов ракетного топлива ЖРД.

Если выделение большого количества тепла резко ухудшает специальный эффект, то в качестве горючих используют различные углеводы: крахмал, молочный и свекловичный сахар, древесину, целлюлозу.

Из других органических горючих используют стеариновую кислоту (стеарин), особенно в отвержденных горючих (напалмах), нафталин в пламенных и дымовых составах, парафин, гексаметилентетрамин (уротропин) в качестве твердого горючего «сухой спирт» и в импульсных составах, а также для приготовления мощных ВВ гексогена и октогена, дициандиамид (ДТТТТа) используется как горючее и одновременно пламегаситель в дымовых составах, оружейных порохах, предохранительных ВВ.

ЦЕМЕНТАТОРЫ, МЕТОДЫ УПЛОТНЕНИЯ СОСТАВОВ

Основной вид применения пиротехнических составов — это прессованная или иная уплотненная форма. В большинстве пиротехнических изделий выгодно иметь наибольшую плотность упаковки энергии, а это достигается помещением в наименьший объем максимального количества пиротехнической смеси, то есть каким-либо уплотнением смеси.

Уплотнение и формование пиротехнических составов производится различными способами: прессованием, заливкой, шнекованием, а в некоторых случаях и набивкой вручную. Наиболее часто применяющимся способом снаряжения пиротехнических составов является способ холодного прессования на механических или гидравлических прессах. Иногда применяется способ горячего прессования при температуре 60…100 °C, этот способ может несколько повысить плотность изделий, однако опасен из-за резкого увеличения чувствительности большинства составов к механическим воздействиям.

Метод горячей заливки (расплавленного состава) применяется при достаточной легкоплавкости компонентов смеси и используется в основном в военной пиротехнике при снаряжении боеприпасов (снарядов, бомб и пр.). В этом случае легкоплавкие ВВ, например, тринитротолуол и его сплавы с другими ВВ заливается в корпуса боеприпасов в расплавленном состоянии, по своим химическим характеристикам не будучи при температуре плавления чувствительными к механическим воздействиям. В общей пиротехнике практически не существует составов нечувствительных к воздействиям при температуре их плавления, большинство составов просто воспламеняются при этом. Поэтому применяется метод холодной заливки, при этом составляется смесь обычно твердого окислителя (или окислителя с калорийными металлическим горючим) и жидкого полимерного горючего (в виде мономера). Достаточно густая обезгаженная (предварительно вакуумированная) взмученная смесь заливается в корпуса пиротехнических изделий, а затем отверждается в корпусах при помощи заранее введенного в смесь отвердителя (катализатора полимеризации). Таким же способом заливки под вакуумом или в среде инертных газов с незначительным подогревом снаряжают фосфорные боеприпасы. Напалмовые боеприпасы заряжают обычно холодной заливкой, их загущение не препятствует этому. Метод шнекования в сухом виде практически неприменим, а шнекование в виде пластических смесей мало отличается от методов заливки, однако этот метод отличается наибольшей производительностью, так как является непрерывным.

Вообще уплотнение составов кроме увеличения показателей плотности упаковки энергии, делает горение состава более медленным и равномерным, в большинстве случаев, не давая горению сделаться неуправляемым (перейти во взрыв). Уплотненный состав должен обладать большой механической прочностью, особенно это свойство необходимо в тех случаях, когда пиротехнические изделия (факела, звездки, сегменты, трассеры) в момент их использования испытывают значительные разрушающие механические усилия. Уплотненные изделия должны обладать настолько большой механической прочностью, чтобы ни при стрельбе, ни при горении не наблюдалось растрескивания и отколов отдельных кусков состава. Прочность изделий повышается с увеличением давления прессования, но предел прочности при сжатии спрессованного изделия обычно не превышает 20…25 % от удельного давления прессования. Высота одновременно прессуемого столба состава при одностороннем прессовании не должна превышать диаметр прессуемого изделия более чем в 1,5…2 раза. В противном случае передача давления от слоя к слою смеси уже не осуществляется в должной мере, и нижняя часть спрессованного столба состава остается недостаточно уплотненной. При двустороннем прессовании это соотношение может быть значительно увеличено, то есть прессованная форма может быть значительно длиннее.

Рисунок 1. Матрица и пуансон.

_{1. пуансон 2. матрица 3. прессуемая смесь 4. поддон}

Существуют расчетные формулы позволяющие определить примерную прочность спрессованного изделия, однако в оригинальных изделиях необходимое давление прессования большей частью подбирается опытным путем, исходя из необходимой скорости горения и оптимальных показателей достижения специального эффекта горения. Достигнуть высокой прочности спрессованных составов только применением высоких давлений прессования не всегда представляется возможным и целесообразным.

В целях увеличения прочности пиротехнических изделий в составы часто вводят связующие (склеивающие) вещества, получившие название цементаторов. Чаще всего в качестве цементаторов используются искусственные смолы, каучук и некоторые другие вещества такие как сера, гипс и прочее. В зерненных составах также могут применяться цементаторы для придания прочности отдельным зернам состава. При прессовании составов достаточную прочность в некоторых случаях удается получить и без цементаторов, но обычно при прессовании введение цементатора необходимо поскольку позволяет снизить давление прессования, при сохранении достаточной прочности.

Наиболее часто употребимые цементаторы

Идитол — хорошо растворим в этиловом спирте и в виде спиртового раствора вводится в пиротехническую смесь перед уплотнением. Идитол может вводиться в смесь также в виде порошка, а во время или после прессования форма нагревается до 100…200 °C, при этом идитол расплавляясь связывает частицы смеси в единое целое.

Бакелит имеет 3 основные формы А, В и С, применяемые в зависимости от необходимых характеристик прочности и времени горения изделия.

Бакелит формы А вводится в смеси в виде спиртового раствора или порошка, для придании изделиям максимальной прочности применяют так называемую «бакелизацию», то есть нагревают готовое изделие до температуры около 150 °C, при этом бакелит формы А переходит в бакелит формы С, имеющий максимальную прочность, нерастворимость, стойкость к химическим воздействиям.

Шеллак — естественная смола, растворима в этиловом спирте, прекрасный цементатор, при горении выделяющий незначительное количество дыма. В настоящее время применяется редко из-за дороговизны.

Канифоль — естественная смола, растворимая в алкоголе, при нагревании растворяется в олифе.

Резинаты — продукты взаимодействия канифоли с гидроокисями и солями металлов, растворяются в бензине или спирто-бензиновой смеси.

Олифа натуральная — продукт частичной полимеризации и оксидации льняного масла, растворяется в бензине и уайт-спирите.

Декстрин — растительный клей, растворяется в горячей и холодной воде.

Кроме упомянутых классических цементаторов в настоящее время применяют различные полимерные вещества в неполимеризованном состоянии (мономеры), как в чистом виде, так и в виде растворов в различных растворителях. Такие полимеры вводят в пиротехнические смеси с добавлением соответствующих катализаторов полимеризации, либо полимеризуют при нагревании или облучении их УФ излучением. В числе таких мономеров полиуретаны, метилметакрилат, эпоксидные смолы.

Количество вводимого в состав цементатора

Цементаторы вводят в состав пиротехнических смесей в количестве от 1 до 12 %, в зависимости от назначения и желаемой прочности изделий. Введение цементатора в количестве более 12 % повышает прочность изделия уже незначительно, поэтому для повышения механических характеристик изделия большее количество цементатора вводить нецелесообразно. При введении цементаторов особенно канифоли и резината кальция сильно замедляется процесс горения составов. Поэтому для получения составов с необходимой скоростью горения в основную смесь горючее-окислитель при необходимости вводят цементатор в количестве превышающем 12 %.

ПРИНЦИПЫ СОСТАВЛЕНИЯ И РАСЧЕТА ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

После выбора основных компонентов смеси возникает задача подбора массовых соотношений компонентов состава, причем количество окислителя должно быть достаточным для сгорания всего горючего без участия кислорода воздуха.

Расчет двойных смесей

Для получения рецепта двойной смеси необходимо записать уравнение реакции горения и на его основании произвести расчет массовых соотношений между окислителем и горючим. Рассмотрим конкретный пример.

КСlO₄ + 4Mg = КСl + 4МgО

Атомный вес калия 39,1 у.е.; хлора 35,45 у.е.; кислорода 16 у.е. Общий вес перхлората калия составляет 39,1 + 35,45 + 16∙4 = 138,55 у.е., округленно — 139 у.е. Атомный вес магния 24,31 у.е. ∙ 4 = 97,24 у.е., округленно — 97 у.е. Таким образом на 139 г перхлората калия приходится 97 г магния. Сложив количество окислителя и горючего, получаем: 139 г + 97 г = 236 г смеси.

Составляем пропорции:

236 г: 100 % = 139 г: х% откуда х = 59,9 % KClO₄

236 г: 100 % = 97 г: х% откуда х = 41,1 % Mg

Округляем полученные цифры и получаем рецепт состава: 59 % KClO₄ и 41 % Mg.

При составлении уравнений далеко не всегда можно предугадать состав конечных продуктов реакции с полной уверенностью, особенно это касается тех случаев когда реакция разложения окислителя проходит в несколько стадий, окислитель недостаточно энергичен, температура реакции недостаточно высока, горючее недостаточно калорийно, имеет органическое происхождение, или является солями кислот, например, желтая кровяная соль. Знание состава конечных продуктов реакции, а, значит, и составление точного уравнения возможно только в том случае, когда имеются данные химического анализа продуктов реакции. Не имея их можно говорить только о вероятном уравнении реакции горения.

В связи с вышесказанным, следует говорить о наиболее вероятном в данном конкретном случае уравнении распада окислителя (смотри таблицу 1) и наиболее вероятных продуктах окисления горючего (смотри таблицы 4 и 9).

Например: найти рецепт двойной смеси из нитрата бария и магния. В таблице 1 находим уравнение распада окислителя:

Ba(NO₃)₂ = BaO + N₂ + 2,5O₂

В таблице 4 указано, что продукт окисления магния есть МgО. Записываем вероятное уравнения реакции:

Ba(NO₃)₂ + 5Мg = BaO + N₂ + 5МgО

Из уравнения определяем рецепт состава — 68 % Ba(NO₃)₂ и 32 % Mg. Полученный состав используется в качестве фотосмеси. При недостатке окислителя в смеси, магний сгорит за счет кислорода воздуха, поэтому количество окислителя может быть уменьшено ниже 68 %, однако, интенсивность горения такой смеси будет ниже, чем составленной по уравнению. Мощность светового излучения в импульсе окажется также несколько ниже. При составлении уравнений горения составов, содержащих уголь или органическое горючее, можно вести расчет либо на полное окисление горючего с образованием углекислого газа и воды, либо, при уменьшенном содержании окислителя, рассчитывать на образование воды и окиси углерода. Для примера составим уравнения реакции горения нитрата калия и идитола для обоих случаев.

12KNO₃ + C₁₃H₁₂O₂ = 6К₂O + 6N₂ + 13СO₂ + 6Н₂O реакция протекает до образования двуокиси углерода, рецепт смеси — 86 % KNO₃ на 14 % идитола.

34KNO₃ + 5C₁₃H₁₂O₂ = 17К₂O + 17N₂ + 65СО + 30H₂O реакция протекает до образования окиси углерода, рецепт смеси — 77 % KNO₃ на 23 % идитола.

Уравнения только в известной мере соответствуют действительности, поскольку при горении смесей нитратов с органическими горючими образуются и некоторые количества нитрита и окиси калия, а при соединении окиси калия с углекислым газом образуется и карбонат калия.

Подбор коэффициентов при расчете смесей с органическими горючими требует много времени, в связи с этим А.Н. Демидовым было предложено пользоваться таблицами, в которых указано сколько граммов окислителя потребуется для выделения 1 грамма активного кислорода и какое количество горючего может быть окислено 1 граммом этого кислорода до высших окислов. Эти таблицы составлялись следующим образом. Известно, что в условиях горения составов, например, перхлорат аммония, разлагается по уравнению:

2NH₄ClO₄ = N₂ + 2НСl + 3Н₂O + 2,5O₂

Из уравнения, масса ПХА составляет 235 г, масса выделившегося кислорода 80 г.

Составляя пропорцию 235 г.: 80 г = хг.: 1 г, находим х = 2,93 г. Таково количество ПХА, выделяющее при разложении 1 г кислорода.

Окисление алюминия протекает по уравнению:

2Аl + 1,5O₂ = Аl₂O₃

Масса алюминия 54 г, масса кислорода для его окисления 48 г. Из пропорции 54 г.: 48 г. = х г.: 1 г находим х = 1,12 г, то есть количество алюминия, который может быть окислен 1 г кислорода.

Пример работы с таблицами: Найти рецепт реактивного горючего (без цементатора) состоящего из ПХА и алюминия.

В графе 7 таблицы 1 находим для ПХА число 2,93, а в графе 6 таблицы 4 число 1,12 для алюминия, эти числа в сущности выражают массовые количества компонентов, входящих в смесь, выраженные в граммах.

ПХА 2,93 г, алюминий 1,12 г, всего смеси: 2,93 г + 1,12 г = 4,05 г. Составляем пропорцию: 4,05 г / 100 % = 2,93 г / х %, где х равен 72 %, то есть количеству ПХА в смеси. Рецептура смеси — 72 % NH₄ClO₄, 28 % Аl.

Рассмотренная смесь имеет характер примера, так как металлическое горючее в полученном количестве вводить в реактивные топлива нецелесообразно по причинам, рассмотренным в разделе "Реактивные топлива". А для получения достаточной механической прочности заряда необходимо введение значительного количества горючего, служащего одновременно цементатором. Таким образом, реально необходимо рассчитать не двойную, а тройную смесь веществ.

Расчет тройных и многокомпонентных смесей

В некоторых случаях тройные смеси можно рассматривать как состоящие из двух двойных смесей содержащих в себе один и тот же окислитель. Однако это сравнение весьма приблизительно, так как наличие в составе двух разных горючих может резко изменить направление реакции и тогда этот подход становиться неприемлемым.

Так, например, в случае состава нитрат бария + алюминий + сера в результате его горения происходит взаимодействие между алюминием и серой с образованием Аl₂O₃ и SO₂. В состав продуктов горения такого состава могут входить также: ВаО, Аl₂O₃, Ва(АlO₂)₂, BaS, BaSO₄, Al₂S₃, SO₂, N₂ и другие.

Состав продуктов горения зависит не только от соотношения компонентов в составе, но и от условий горения: давления, начальной температуры, условий теплоотвода и теплопередачи, плотности состава и так далее. При весьма приближенных расчетах тройных смесей, содержащих в себе окислитель, металлическое горючее и органическое горючее, например, какой-либо цементатор может использоваться следующий прием.

Пример: найти рецепт тройной смеси нитрат бария + магний + идитол. Составляя уравнение реакции или используя таблицы Демидова, находим рецептуры двойных смесей:

1. 68 % Ba(NO₃) 2 на 32 % Mg.

2. 88 % Ba(NO₃) на 12 % идитола.

Считая, что содержание 4 % идитола в составе обеспечивает достаточную механическую прочность осветительной звездки, выбираем соотношение двойных смесей равным 2:1, осуществляем расчет (число 3, стоящее в знаменателе приводимых дробей, получается при сложении массовых частей обоих смесей).

Нитрат бария… (68∙2)/3 + (88∙1)/3 = 75%

Магний… (32∙2)/3 = 21%

Идитол… (12∙1)/3 = 4%

Очевидно, что выбранное наудачу соотношение между двумя двойными смесями не является оптимальным и требует экспериментального уточнения с учетом достижения максимального специального эффекта, ожидаемого от осветительных составов. Можно привести еще несколько примеров составления рецептур тройных составов, однако, в любом случае окончательную точку ставит эксперимент.

Для практической работы проще составить рецепт основной смеси, а затем экспериментально подобрать количество вспомогательного вещества, являющегося горючим, одновременно корректируя введение окислителя в большую сторону. Достаточно сказать, что рецептура типичного тройного состава черного пороха была подобрана задолго до возникновения химической науки, причем эта рецептура практически не изменилась по сию пору.

Расчет составов с отрицательным кислородным балансом

Во многих случаях специальный эффект пиротехнических составов повышается, если в процессе горения горючее окисляется не только кислородом окислителя, но также и кислородом воздуха. В этом случае повышается теплота горения состава, которая при прочих равных условиях тем больше, чем больше в нем будет содержаться полностью сгорающего горючего и меньше окислителя. Это возможно тогда, когда в окислении принимает участие кислород воздуха, который должен легко окислять применяемое в составе горючее.

Наиболее распространенным горючим, сгорание которого в составе может происходить также и за счет кислорода воздуха, является магний. Во многих случаях могут применяться составы, где лишь половина магния окисляется за счет кислорода окислителя, другая же половина сгорает за счет кислорода воздуха.

Трудноокисляемые горючие (грубодисперсные частицы алюминия, кремния) должны полностью окисляться кислородом окислителя, так как они не могут полностью сгореть за счет кислорода воздуха.

Количество горючего, которое может сгореть за счет кислорода воздуха определяется опытным путем, сжиганием исследуемого горючего с различным количеством окислителя и последующим анализом продуктов горения. Пиротехнические составы, содержащие в себе избыток окислителя сверх того, что необходимо для полного окисления горючего, называют составами с положительным кислородным балансом, однако, избытококислителя, не участвующий в процессе горения, является безусловно вредным и в пиротехнике практически не применяется кроме специальных случаев, например, в хлоратных кислородных свечах (смотри раздел "Пиротехнические источники газов").

Составы, содержащие в себе количество окислителя, необходимое для полного сгорания горючего до высших окислов, называют составами с нулевым кислородным балансом.

Составы, содержащие в себе окислитель в количестве недостаточном для полного окисления горючего называют составами с отрицательным кислородным балансом.

Большинство применяемых в настоящее время пиротехнических составов являются составами с отрицательным кислородным балансом.

Под термином "кислородный баланс (n) состава" понимают то количество кислорода в граммах, добавление которого необходимо для полного окисления всего горючего в 100 г состава.

Отношение количества окислителя, которое содержится в составе, к количеству окислителя, необходимому для полного сгорания всего содержащегося в составе горючего, называют коэффициентом обеспеченности состава окислителем (k). Кислородный баланс, при наличии которого в составе получается наилучший специальный эффект, называют оптимальным кислородным балансом.

При расчетах двойных смесей магния или алюминия с нитратами щелочных или щелочноземельных металлов используются понятия "активный" и "полный" кислородный баланс.

"Активный" баланс — это отдача окислителем только непрочно связанного, так называемого "активного" кислорода.

Sr(NO₃)₂ + 5Mg = SrO + N₂ + 5MgO

"Полный" баланс — в расчет принимается весь кислород, содержащийся в окислителе, а уравнение составляется так, как будто металл, содержащийся в окислителе восстанавливается до свободного состояния.

Sr(NO₃)₂ + 6Mg = Sr + N₂ + 6MgO

Составы с "полным" кислородным балансом фактически являются составами с отрицательным кислородным балансом, поскольку только в редких случаях окислитель может отдать весь содержащийся в его составе кислород на окисление горючего.

При расчете составов с отрицательным балансом задается необходимый кислородный баланс в граммах кислорода.

Пример: рассчитать двойную смесь хлората калия с магнием, при условии, что ее кислородный баланс n = — 20 г O₂, то есть недостаток кислорода для сгорания состава с указанным n составит 20 г, каковое количество будет почерпнуто из воздуха.

В таблицах 1 и 4 находим для хлората калия и магния числа 2,55 и 1,52, соответственно. Вычисляем, что 20 г кислорода окисляют 20∙1,52 = 30,4 г магния.

Остающиеся 69,6 г состава должны быть рассчитаны обычным путем на нулевой кислородный баланс.

Содержание хлората калия в составе (2,55∙69,6)/(2,55 + 1,52) = 43,6 %.

Магния в составе будет 100 — 43,6 = 56,4 %. За счет кислорода окислителя будет сгорать 56,4 — 30,4 = 26,0 % магния.

Коэффициент обеспеченности горючего окислителем будет в данном случае равен к = 26,0/56,4 = 0,46.

Аналогичный расчет может быть осуществлен и для многокомпонентных смесей.

Вычисление кислородного баланса n и коэффициента k в готовых составах дает возможность судить о степени необходимости горящего состава в контакте с кислородом воздуха, выяснить причины искрения состава, возможность его затухания и тому подобное.

Порядок вычисления пик для имеющихся готовых составов показан в примере.

Пример: рассчитать пик для состава желтого огня, имеющего рецепт:

— хлорат калия… 60%

— оксалат натрия… 25%

— шеллак… 15%

Из таблицы 1 и 5 находим, что для сгорания в углекислый газ и воду 0,47 г шеллака или 8,37 г оксалата натрия необходимо 2,55 г хлората калия, следовательно, для сгорания 15 г шеллака требуется (2,55∙15)/0,47 = 81,5 г хлората калия, а для сгорания 25 г оксалата натрия требуется (2,55∙25)/8,37 = 7,6 г хлората калия.

Коэффициент обеспеченности состава окислителем: k = 60/(81.5 + 7.6) = 0.67

Значение кислородного баланса: n = (60 — (81.5 + 7.6))/2.55 = -11.4 г O₂

Расчет металлогалогенных составов

В металлогалогенных составах роль окислителя выполняет хлор или фторорганическое соединение, а роль горючего — активный металл.

Окислитель берется в таком количестве, чтобы содержащегося в нем хлора или фтора хватило на полное окисление металла до высшего хлористого или фтористого соединения.

Например:

С₂Сl₆ + 3Zn = 2С + 3ZnCl₂

Для расчетов используется таблица 6*, в которой указывается количество окислителя отдающего при распаде 1 г хлора или фтора и количество металла, соединяющегося с 1 г галогена.

Пример: Рассчитать содержание компонентов в двойной смеси гексохлорэтаналюминий, используя данные таблицы 6:

— Гексахлорэтан… 1,11 г

— Алюминий… 0,27 г

Всего смеси… 1,38 г

Или в процентах: гексахлорэтан (1,11∙100)/1,38 = 80,5 %, алюминий 100 — 80,5 = 19,5%

Пример: рассчитать состав зеленого огня повышенной цветности, содержащий нитрат бария-гексахлорэтан-магний. Известно, что для получения пламени хорошей цветности с окислителями нитратами содержание хлорорганических соединений в составе должно быть не менее 15%

Решение: на соединение с 15 % С₂Сl₆ потребуется (смотри таблицу 6) (15∙0,34)/1,11 = 4,6 % магния.

Разлагаясь, гексахлорэтан образует (15∙24)/234 = 1,5 % углерода, который должен быть окислен как минимум СО. Пользуясь таблицами 1 и 5 находим в них цифры 3,27 и 0,75 и из пропорции 0,75/3,27 = 1,5/х вычисляем необходимое для окисления углерода количество нитрата бария, х = 6,5 %.

Теперь известно, что в 100 г состава должно содержаться 15 г С₂Сl₆ + 4,6 г Mg + 6,5 г Ba(NO₃)₂

Узнаем сколько граммов состава приходится на двойную смесь

Ba(NO₃)₂ + Mg: 100 — 15 — 4,6–6,5 = 73,9 г.

Пользуясь таблицами 1 и 4, находим, что в 73,9 г смеси содержится (3,27∙73,9)/(3,27 + 1,52) = 48,7 г Ba(NO₃)₂ и 25,2 г Mg.

Подведя итог, получаем рецепт:

Нитрат бария… 48,7 + 6,5 = 55,2%

Гексахлорэтан… 15%

Магний… 25,2 + 4,6 = 29,8%

Образующийся при обменной реакции в пламени ВаСl₂, придает пламени зеленую окраску.

При добавлении в полученный состав цементатора шеллака, на основании данных из таблиц 1 и 5 находим, что 5 % шеллака требуют для сгорания (3,27∙5)/0,80 = 20,4 % Ba(NO₃)₂

В 100 г состава смеси нитрат бария + шеллак будет 20,4 + 5 = 25,4 г.

Уменьшим в предыдущем составе количество двойной смеси нитрат бария + магний на полученную величину 73,9 — 25,4 = 48,5 г и находим, что в 48,5 г смеси нитрат бария + магний содержится 32,0 г нитрата бария и 16,5 г магния, суммируя данные — получаем новый рецепт:

Нитрат бария… 6,5 + 20,4 + 32 = 58,9%

Гексахлорэтан… 15%

Магний… 4,6 + 16,5 = 21,1%

Шеллак… 5%

Во фторметаллических составах роль окислителя выполняют фториды малоактивных металлов или фторорганические соединения (тефлоны, фторопласты, фторлоны).

Рассмотрим пример составления рецептов фторметаллических составов, пользуясь данными таблицы 7*.

Рассчитать двойную смесь тефлона с магнием.

Решение: на соединение с 1,32 г тефлона потребуется 0,64 г магния. Всего смеси 1,32 + 0,64 = 1,96 г.

Содержание тефлона в смеси будет равно: (1,32∙100)/1,96 = 67,3%

Содержание магния: 100 — 67,3 = 32,7%

ТЕПЛОТА ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Вычисление теплоты горения составов производят на основании закона Гесса, который может быть сформулирован так: количество тепла, выделяющееся при химической реакции, зависит от начального и конечного состояния системы и не зависит от пути протекания реакции.

Из закона Гесса следует, что теплота образования из элементов продуктов горения пиротехнического состава, равна сумме теплот образования компонентов состава, к которой следует добавить количество тепла, выделяющегося при горении состава. Следовательно, теплота реакции горения определяется как разность между теплотой образования продуктов горения и теплотой образования компонентов состава.

Q_г.с. = Q _п.г.- Q_к.с.

где Q _г.с. — теплота горения состава; Q _п.г. — теплота образования продуктов горения состава; Q_к.с. — теплота образования компонентов состава

Величины теплот образования продуктов реакции находят в термохимических таблицах справочников Брицке Э.В., Капустинского А.Ф. Карапетьянц М.Х. и Карапетьянц М.Л. и других.

Пример: рассчитать теплоту горения смеси:

3Ва(NO₃)₂ + 10Аl = 3ВаО + 3N₂ + 5Аl₂O₃

Теплота образования продуктов горения:

5Аl₂O₃ — 400 ккал * 5 = 2000 ккал

ВаО — 133 ккал * 3 = 399 ккал

_______

Всего (Q _п.г.) = 2399 ккал

Теплота образования компонентов Q_к.с. = Ва(NО₃)₂ = 237 ккал:

Q_к.с. ОБЩЕЕ = 237 ккал ∙ 3 = 711 ккал

Теплота горения состава:

Q_г.с. = 2399 ккал — 711 ккал = 1688 ккал

Сумма по массе Ва(NO₃)₂ и алюминия, вычисленная по молекулярному весу:

М = 261,4∙3 + 27∙10 = 1054 г

Теплота горения состава: q = 1688/1054 = 1,601 ккал/г

Приведенный метод расчета не дает представления о расходе части тепла на разложение окислителя внутри горящего состава.

Существует иной метод расчета теплоты горения, дающий представление о расходе тепла внутри горящего состава. Рассмотрим этот метод на примере смеси Ва(NO₃)₂ + Mg. Стехиометрический расчет дает соотношение компонентов смеси 68 % Ва(NO₃)₂ и 32 % Mg. Пользуясь таблицей 3, находим, что 0,32 г. магния выделяют при горении 0,32∙5,9 = 1,88 ккал тепла. Из таблицы теплоты образования окислов находим, что на разложение 261 г Ва(NO₃)₂ требуется 104 ккал. Вычисляем, что на разложение 0,68 Ba(NO₃)₂ необходимо затратить 0,27 ккал. Сопоставляя данные, получаем теплоту горения смеси q = 1,88 — 0,27 = 1,61 ккал/г

В приведенном случае на разложение окислителя затрачивается 0,27∙100/1,88 = 14 % от теплоты горения магния. Используя такой метод расчета теплоты горения железоалюминиевого термита состава 75 % Fе₂О₃ и 25 % Аl, находим, что тепловой баланс его q = 1,82 — 0,86 = 0,96 ккал/г, то есть в данном случае на разложение окислителя расходуется уже 47 % теплоты горения алюминия. Отсюда можно сделать вывод, подтверждающийся опытными данными, что теплота горения такого состава сравнительно мала, так как около половины тепла горения горючего расходуется на разложение окислителя.

В ниже приведенной таблице 8 приведены данные о теплоте горения некоторых пиротехнических составов составленных в стехиометрических отношениях.

Теплота образования компонентов Q_к.с.= Ba(NO₃)₂ = 237 ккал:

Q_к.с. ОБЩЕЕ = 237 ккал∙3 = 711 ккал

Теплота горения состава:

Q_г.с. = 2399 ккал — 711 ккал = 1688 ккал

Сумма по массе Ba(NO₃)₂ и алюминия, вычисленная по молекулярному весу:

М = 261,4∙3 + 27∙10 = 1054 г

Теплота горения состава:

q = 1688/1054 = 1,601 ккал/г

Приведенный метод расчета не дает представления о расходе части тепла на разложение окислителя внутри горящего состава.

Существует иной метод расчета теплоты горения, дающий представление о расходе тепла внутри горящего состава. Рассмотрим этот метод на примере смеси Ba(NO₃)₂ + Mg. Стехиометрический расчет дает соотношение компонентов смеси 68 % Ba(NO₃)₂ и 32 % Mg. Пользуясь таблицей 3, находим, что 0,32 г. магния выделяют при горении 0,32∙5,9 = 1,88 ккал тепла. Из таблицы теплоты образования окислов находим, что на разложение 261 г Ba(NO₃)₂ требуется 104 ккал. Вычисляем, что на разложение 0,68 Ba(NO₃)₂ необходимо затратить 0,27 ккал. Сопоставляя данные, получаем теплоту горения смеси q = 1,88 — 0,27 = 1,61 ккал/г

В приведенном случае на разложение окислителя затрачивается 0,27∙100/1,88 = 14 % от теплоты горения магния. Используя такой метод расчета теплоты горения железоалюминиевого термита состава 75 % Fe₂O₃ и 25 % Аl, находим, что тепловой баланс его q = 1,82 — 0,86 = 0,96 ккал/г, то есть в данном случае на разложение окислителя расходуется уже 47 % теплоты горения алюминия. Отсюда можно сделать вывод, подтверждающийся опытными данными, что теплота горения такого состава сравнительно мала, так как около половины тепла горения горючего расходуется на разложение окислителя.

В ниже приведенной таблице 8 приведены данные о теплоте горения некоторых пиротехнических составов составленных в стехиометрических отношениях.

Составы с отрицательным кислородным балансом, в процессе горения которых участвует кислород воздуха, дают значительно большие количества тепла, чем составы из тех же компонентов, но взятых в стехиометрических соотношениях.

В качестве примера можно привести состав, состоящий из 44 % КСlO₃ и 56 % Mg с кислородным балансом n = — 20 г О₂, уравнение реакции горения которого:

КСlO₃ + 6,5Mg + 1,75O₂ = КСl + 6,5МgО

Теплота горения состава q = (144∙6,5 + 106 — 96)/(123 + 24,3∙6,5) = 3,37 ккал

По сравнению с приведенными в таблице теплотами горения состава из тех же компонентов, взятых в стехиометрических соотношениях получается увеличение теплоты горения на 47 %.

Таблица 9*.

Теплоты образования основных пиротехнических окислителей даны в таблице 1.

ГАЗООБРАЗНЫЕ ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Реакция горения пиротехнических составов почти всех видов сопровождается выделением определенного количества газообразных продуктов, которые могут быть как газами (СО, СО₂, N₂), так и парами воды, а также и парами веществ, находящихся при температуре горения в парообразном состоянии.

Примером может служить смесь хлората калия и алюминия, горение которой протекает по реакции:

КСlO₃ + 2Аl = КСl + Аl₂O₃

Температура реакции горения такой смеси составляет около 3000 °C, а так как хлористый калий кипит уже при 1415 °C, то при температуре реакции он будет находится в парообразном состоянии. Этим и объясняется тот факт, что горение подобных смесей, не выделяющих нормальных газов, может протекать взрывным образом с проявлением некоторого фугасного эффекта.

Соотношение между количеством газообразных и твердых продуктов реакции определяется назначением состава и требованиями, предъявляемыми к специальному эффекту, например, в термитных составах газообразные продукты реакции практически отсутствуют, в дымовых и имитационных звуковых составах составляют 40…50 % от массы состава и, наконец, в реактивных составах практически 100 %.

Количество газообразных продуктов, получающихся в результате сгорания 1 г пиротехнического состава, принято выражать не по массе, а по объему, занимаемому ими при нормальных условиях. Этот объем газообразных продуктов называется удельным объемом и обозначается через V₀. Обычно, при вычислениях к объему занимаемому образующимися при реакции газами, добавляется также объем, занимаемый при нормальных условиях образующимися в процессе реакции парами воды (если она выделяется при реакции или содержится в исходных веществах в виде кристаллогидратов).

Объем V_t газообразных продуктов при температуре реакции горения вычисляют по формуле V_t = V₀(1 + 0,00366t), где t — температура реакции горения состава, V₀ — удельный объем.

В таблице 10 указан объем, занимаемый при нормальных условиях 1 граммом газов преимущественно выделяющихся при реакциях горения.

Таблица 10. Удельный объем некоторых газов при нормальных условиях

Газ ∙ Объем [см³/г]

H₂ ∙ 11200

Н₂O ∙ 1247

СО ∙ 800

СO₂ ∙ 509

N₂ ∙ 800

SO₂ ∙ 350

НСl ∙ 614

Cl₂ ∙ 315

Как видно из таблицы 10, при равной массе наибольший объем в газообразном состоянии занимает водород, а затем пары воды, азот и окись углерода.

Из этого можно сделать вывод, что для получения большего объема газов следует в качестве горючих компонентов пользоваться органическими веществами, содержащими много связанного водорода, а количество окислителя рассчитывать таким образом, чтобы сгорание горючего происходило только до Н₂O и СО или, если это диктуется желанием получить больше тепла, до Н₂O и СO₂.

Удельный объем газообразных продуктов реакции определяют по формуле:

V₀ = 22,4∙n∙1000/m

где n — число молей газообразных продуктов реакции (сумма коэффициентов при газообразных веществах в правой части уравнения реакции), m — масса реагирующего состава в граммах, 22,4 — число Авогадро.

Пример: рассчитать V₀ для имитационного состава состоящего из хлората калия, алюминия и углерода, задавшись целью получить состав с возможно большим газовыделением и значительной теплотой горения.

Конструирование состава: зная, что наибольший объем газа в заданной смеси может дать окись углерода, запишем формулу так, чтобы входящий в состав углерод окислился только до окиси углерода:

2КСlO₃ + 2Аl + 3С = Аl₂O₃ + 3СО + 2КСl

Откуда:

V₀= (22,4∙(3 + 2)∙1000)/(2∙123 + 2∙27 + 3∙12) = 333 см³/г

Вычислив рецепт состава согласно заданной формуле получим:

73 % — КСlO₃; 16 % — Аl; 11 % — С.

Естественно, что при охлаждении газов до нормальной температуры реальное значение вычисленного удельного объема будет ниже, чем расчетное, так как произойдет конденсация паров хлорида калия.

Задавшись эмпирическим значением температуры горения данного состава равным 2500 °C, можно осуществить прикидочный расчет объема газов при температуре горения. V_t = 333∙(1 + 0,00366∙2500) = 3380 см³/г. Можно предположить наличие взрывчатых свойств у приведенного состава, учитывая значительный объем газов, выделяющихся в результате горения при данной температуре.

В таблице 11* приведены значения V₀.

Следует отметить, что удельный объем газообразных продуктов для применяемых пиротехнических составов (кроме твердых коллоидных и смесевых ракетных топлив) значительно меньше, чем для основных взрывчатых веществ. Так V₀ для гексогена и октогена составляет 908 см³/г, для тетрила 750 см³/г, для тротила 690 см³/г, для смеси НТА (94 %) с дизельным топливом (6 %) примерно 890 см³/г.

ТЕМПЕРАТУРА ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Температуру горения пиротехнических составов определяют по формуле:

t = (Q — Σ(Q_s + Q_k))/ΣС_р где Q — количество теплоты, выделяющееся при горении состава,

ΣС_р — сумма теплоемкостей продуктов реакции [кал/град],

Σ(Q_s + Q_k) — сумма скрытых теплот плавления и кипения продуктов горения [ккал].

Искомая температура горения является верхним пределом, так как формула не учитывает потери тепла на излучение и термическую диссоциацию продуктов горения.

Удовлетворительно формула работает только, если искомая температура не превышает 2000…2500 °C, что недостаточно для большинства пиротехнических составов.

Определение реальной температуры горения расчетным путем достаточно сложная задача, так как приходится принимать множество допущений. Ричардс и Комтон установили, что для большинства простых веществ справедливо соотношение:

Q_s/T_s = 0,002…0,003

где Q_s — теплота плавления [ккал/г∙атом],

T_s — температура плавления [°К].

Однако, эта зависимость достаточно точна не для всех простых веществ.

Скрытая теплота плавления также может быть вычислена по эмпирической формуле А. А. Шидловского:

Q_s/T_s = 0,002n где n — число атомов в молекуле соединения.

Скрытая теплота испарения вещества не является неизменной, а, как правило, уменьшается с повышением температуры, при которой происходит испарение.

Зависимость между теплотой кипения Q_R [ккал/моль] и температурой кипения жидкости при 760 мм. рт. ст. T_R [°К] выражается формулой Трутона:

Q_r/T_r = 0,02n или по эмпирической формуле Шидловского:

Q_r/T_r = 0,011n где n — число атомов в соединении

Относительно теплоемкости жидких веществ при температурах выше 1000 °C указать определенные закономерности затруднительно, известно, что теплоемкость жидкого вещества больше его теплоемкости в твердом состоянии.

Для простых твердых веществ при температурах выше 1000 °C можно считать, согласно Дюлонгу и Пти, что их грамм-атомная теплоемкость есть величина постоянная и равна приблизительно 6,4 кал/°С.

Для соединений в жидком состоянии при высокой температуре, в известной мере, справедливо экспериментальное правило Неймана-Коппа, согласно которому теплоемкость такого соединения равняется сумме атомных теплоемкостей составляющих его элементов.

Из сказанного ясно, что точное определение температуры горения расчетным путем достаточно проблематично и, в большинстве случаев, не имеет смысла, так как, во-первых, более надежно эта температура определяется экспериментально, а, во-вторых, может быть прикинута пиротехником на основании уже известной температуры горения исследованных составов.

Для ракетных топлив, естественно, требуется высокая точность расчета температуры горения и других характеристик продуктов горения, в этом случае выполняются компьютерные расчеты, при которых учитываются процессы диссоциации и испарения продуктов горения. Однако, поскольку основной характеристикой ракетных топлив является величина удельной тяги, точно измеряемой экспериментально, такие расчеты интересны только как метод теоретического анализа новых топлив.

В таблице 12 приведены температуры горения составов основных специальных эффектов горения.

Таблица 12. Назначение составов и максимальная температура в пламени

Составы ∙ Максимальная температура в пламени [°С]

Фотоосветительные ∙ 2500...3500

Осветительные и трассирующие ∙ 2000…2500

Зажигательные (с окислителем) ∙ 2000...3500

Ракетные (ТРТ) ∙ 2000…2900

Составы сигнальных огней ∙ 1200…2000

Дымовые ∙ 400…1200

ВВ (температура продуктов взрыва) ∙ 1200...4300

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ К ТЕПЛОВЫМ, МЕХАНИЧЕСКИМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Под начальным импульсом подразумевается то минимальное количество энергии, которое необходимо для возбуждения реакции в пиротехническом составе. Чем меньше начальный импульс возбуждения реакции, тем чувствительнее состав к внешним воздействиям.

Для надежного воспламенения пиротехнического состава, в большинстве случаев, пользуются тепловым начальным импульсом. При работе с фотосмесями, некоторыми зажигательными составами (например, термобарическими) и при запуске пиротехнических самоликвидаторов различных систем в качестве начального импульса используют воздействие взрыва ВВ и этим сознательно вызывают взрыв в пиротехническом составе.

Испытание на чувствительность пиротехнических составов имеет целью предотвратить их несанкционированное воспламенение или взрыв либо найти правильные приемы воспламенения или взрыва, гарантирующие получение от состава необходимого специального эффекта.

Испытания включают определение:

1. Температуры самовоспламенения — проводится в бане из сплава Вуда, время индукции (выдержки состава) 5 минут.

2. Чувствительность к лучу огня — расстояние от воспламеняемого состава до открытого среза бикфордова шнура.

3. Чувствительность к удару — высота падения груза 10 кг на площадь испытуемого состава в 0,5 см² с навеской 0,05 г. Либо работа удара в кг∙м/см², вычисляемого по формуле А = р∙h/s, где: р — масса груза в килограммах, h — высота падения в метрах, s — площадь поперечного сечения действия удара в

4. Чувствительность к трению — трение между вращающимися плоскостями или трение между подвижными роликами под определенной нагрузкой.

Реже проводятся испытания на определение следующих параметров:

1. Воспламеняемость от специальных воспламенительных составов (для пиротехнических составов, не воспламеняющихся непосредственно от форса пламени бикфордова шнура).

2. Чувствительность к прострелу обычной или зажигательной пулей.

3. Температура вспышки, значение которой есть температура, при которой время индукции до самовоспламенения равно нулю.

В общем случае чувствительность химической системы к воздействию на нее начальных импульсов определяется прежде всего величиной энергии активации и величиной теплового эффекта реакции, при реальном рассмотрении чувствительности пиротехнических составов необходимо прежде всего обращать внимание на легкость осуществления процесса распада окислителя и процесса окисления горючего. Именно поэтому особой чувствительностью отличаются составы с окислителем хлоратом калия, бария, натрия, поскольку разложение таких хлоратов легко осуществимо и сопровождается некоторым выделением энергии при распаде. Что касается окисляемости горючего, то определение этого значения затруднительно, поскольку «окисляемость» далеко не всегда соответствует малой температуре воспламенения и вспышки. Под окисляемостью скорее подразумевается некоторая способность взаимодействия горючего с конкретным окислителем.

Весьма чувствительным являются смеси хлоратов и, отчасти, перхлоратов металлов с такими горючими как фосфор, роданид калия, железисто-синеродистый калий (желтая кровяная соль), реальгар, соединения сурьмы и мышьяка, смеси с некоторыми органическими веществами также очень чувствительны, как и смеси с порошками активных металлов.

Двойные смеси нитратов металлов с фосфором, сесквисульфидом, порошками магния, алюминия, циркония, также имеют значительную чувствительность, однако, значительно меньшую чем, хлоратных смесей.

Чувствительность смесей нитратов с органическими горючими к удару и трению в большинстве случаев невелика.

Чувствительность к лучу огня велика у всех вышеописанных типов смесей.

В уплотненном и спрессованном виде чувствительность составов к лучу огня значительно уменьшается, тем более, чем больше полученная плотность состава.

Особой чувствительностью отличаются составы, имеющие малые размеры отдельных частиц, то есть составленные из микродисперсных компонентов (в пылевидном состоянии), однако, известно что чувствительность к трению отдельных составов повышается наличием в них крупных зерен твердого окислителя.

Наименьшей чувствительностью обладают составы с окислителями окислами металлов или закисями-окисями металлов, например, железо-алюминиевый и железо-магниевый термит, не воспламеняемые от удара и трения, от форса пламени бикфордова шнура, однако, железо-магниевый термит, в отличие от железо-алюминиевого, уже может воспламениться от пламени газовой горелки.

Составы с окислителями перекисями, например, перекисью свинца, перекисью калия и натрия, перекисью бария или экзотические составы с трехокисью хрома (СrО₃) обладают значительной чувствительностью со многими горючими, а с особо энергичными, как, например, фосфор обладают крайней чувствительностью.

В общем случае малой чувствительностью обладают смеси с трудноокисляемыми горючими с высокой температурой воспламенения, например, графитом, кремнием, бором, железом и трудноразлагаемыми окислителями нитратами, сульфатами, хроматами.

К промежуточным от указанных свойств горючего и окислителя составам необходимо относиться как к умеренно чувствительным. Чувствительность составов к удару и трению возрастает от введения в них твердых веществ (песка, стекла, твердых металлов или твердых частиц окислителя). Эти твердые частицы являются концентраторами энергии удара или трения, вызывающими местное повышение температуры и, как следствие, воспламенение или взрыв состава.

С увеличением начальной температуры любых составов их чувствительность к любым видам начального импульса возрастает, поэтому особую осторожность в обращении с пиротехническими составами необходимо соблюдать при сушке составов или прессовании их при повышенной температуре.

Введение различных примесей иногда самых неожиданных, в пиротехнические составы, оказывает во многих случаях большое влияние на их чувствительность к различным видам начальных импульсов.

Чувствительность пиросоставов к различным видам начальных импульсов приведены в таблицах 13, 14, 15, 16, 17*.

ФЛЕГМАТИЗАТОРЫ

Флегматизаторами называют вещества, снижающие восприимчивость пиротехнических смесей к различным видам начального импульса.

Обычно введение в составы мягких пластических или инертных маслянистых веществ уменьшает их чувствительность. Чувствительность к трению уменьшается из-за уменьшения трения между частицами составов и телами передающими на них механические усилия, таким образом, снижается количество мест концентрации энергии, кроме того, при трении происходит плавление и испарение веществ флегматизаторов, на что затрачивается дополнительное количество подводимой механической энергии.

Чувствительность к форсу пламени понижается, по-видимому, из-за образования на поверхности частиц горючего и окислителя пленки разделяющей границы фаз, между которыми образуются начальные очаги химической реакции, кроме того, на плавление и испарение таких пленок расходуется значительное количество подводимой тепловой энергии.

Флегматизаторами уменьшающими концентрацию напряжений служат обычно такие вещества как парафин, стеарин, церезин, вазелин, различные масла.

На чувствительность к удару введение органических флегматизаторов не оказывает значительного влияния. В хлоратно-металлических составах введение таких веществ как парафин и стеарин несколько увеличивает чувствительность, поскольку, указанные вещества являются хорошо окисляемыми горючими для данного класса окислителей. Введение же в хлоратные составы трудноокисляемых пластических веществ, таких как мягко-пластичные фторопластовые полимеры должно понижать их чувствительность.

При передаче ударных нагрузок на частицы окислителя и горючего происходит ударное взаимодействие их фаз, вследствие чего пленка флегматизатора претерпевает так называемое взрывное выдавливание, позволяя частицам окислителя и горючего соударяться, концентрируя на соударяемых поверхностях тепловую энергию. Для предотвращения такого соударения необходимо в качестве флегматизаторов подбирать мягко-пластичные вещества, обладающие значительной адгезией к употребляемым в данной смеси окислителям и горючим, незначительной текучестью и сравнительно низкой температурой плавления и испарения при большой теплоте парообразования.

Безусловными флегматизаторами снижающими чувствительность составов ко всем видам начального импульса являются вещества, не принимающие активного участия в процессах горения. К таким веществам относятся окись магния, окись алюминия, при отсутствии в составах свободных металлов, карбонаты, оксалаты. Однако, такие вещества понижают чувствительность только если они введены в значительных количествах, а значит они не являются типичными флегматизаторами, а являются только инертными разбавителями, ухудшающими свойства состава по получению максимального специального эффекта и уменьшающими чувствительность.

СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Процесс горения пиротехнических составов чрезвычайно сложен, однако, во многом аналогичен широко исследованному горению ВВ и порохов, поэтому в дальнейшем изложении приводятся аналоги между горением пиротехнических составов и горением ВВ и порохов.

Процесс сгорания разделяется на три стадии:

1. Зажжение состава осуществляется тепловым импульсом — нагреванием, ударом, трением, световым излучением, электрическим разрядом или воздействием какого либо химического реагента, имеющего сродство к зажигаемому составу. Указанные типы воздействий сообщаются только ограниченному участку поверхности состава.

2. Воспламенение состава — распространение горения по всей поверхности состава.

3. Собственно горение — распространение процесса в глубину состава.

Скорость индукции зажжения состава зависит от следующих фактов:

1. Чувствительность состава к начальному импульсу.

2. Физическое состояния состава (плотность, дисперсность.)

3. Начальная температура состава.

4. Мощность начального импульса (подводимая мощность в единицу времени).

5. Сродство состава к химическому реагенту воспламенителю.

Скорость воспламенения зависит:

1. От степени измельчения — чем больше дисперсность, тем легче и быстрее идет воспламенение.

2. От плотности состава — чем больше плотность, тем труднее и медленнее идет воспламенение.

3. От начальной температуры состава — чем она выше, тем легче и быстрее идет воспламенение.

4. От внешнего давления — чем оно больше, тем больше скорость воспламенения.

Наибольшая скорость воспламенения и горения наблюдается у слабоуплотненных составов с хлоратом калия и железистосинеродистым свинцом (скорость составляет десятки метров в секунду без оболочки), составов с хлоратом калия и железистосинеродистым калием, фотосоставов, дымного пороха (3,5 м/с).

Процессы зажжения и воспламенения во многом сходны, и все закономерности этих стадий верны как для одной, так и для другой стадии.

Процесс собственного горения пиротехнических составов происходит в две основные стадии — начинается в конденсированной фазе и заканчивается в газовой фазе (пламени).

В конденсированной фазе протекают преимущественно эндотермические процессы, а в газовой фазе экзотермические. Во многих, если не в большинстве случаев, процессы, протекающие в конденсированной фазе, могут осуществляться только за счет тепла, поступающего туда из газовой фазы.

Это положение подтверждается наблюдением, что все исследованные до сего времени в этом отношении пиросоставы, а также ВВ и пороха, являющиеся в большинстве случаев гомогенными системами, теряют способность к горению при низких или сверхнизких давлениях. Даже инициирующие ВВ, например, гремучая ртуть, при низких давлениях горят с незначительными скоростями, частично сублимируясь. Быстрое взаимодействие между двумя компонентами может начаться только при тесном молекулярном соприкосновении, что не возможно для твердых частиц смеси. Поэтому для быстрого протекания реакции хотя бы один из компонентов должен находиться в жидком состоянии. В конденсированной фазе по этому условию возможно протекание двух видов процессов: жидкость — твердое вещество, либо жидкость — жидкость.

Компоненты составов часто резко отличаются друг от друга температурой плавления, кипения, термического разложения, поэтому основные (экзотермические) реакции между компонентами или продуктами их разложения протекают на поверхности раздела конденсированной и газовой фаз. В этом случае возможны варианты межфазных реакций типа газ — твердое вещество и газ — жидкость.

Скорость этих процессов определяется скоростью газовой и жидкостной диффузии и возможностью удаления из сферы реакции прореагировавших продуктов реакции. Наконец, в зоне наиболее высокой температуры все прореагировавшие вещества будут находиться в газообразном (парообразном) состоянии, и здесь реакция будет протекать в системе газ — газ, то есть в гомогенной системе. Механизм горения пиросоставов может быть иллюстрирован схемой предложенной Я. Б. Зельдовичем для горения порохов.

МЕХАНИЗМ ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Повышение температуры в зоне реакции в конденсированной фазе происходит как за счет тепла передающегося из зоны реакции в газовой фазе, так и за счет реакции проходящей в самой конденсированной фазе.

Решению вопроса о доминировании реакции в конденсированной или газовой фазе при горении конкретного состава, способствует изучение зависимости скорости горения от давления окружающей среды. Чем больше скорость горения зависит от указанного давления, тем больше удельный вес реакции, протекающих в газовой фазе или на поверхности раздела газовой и конденсированной фаз.

Однако, при горении пиротехнических составов кроме указанных явлений, происходит выброс с диспергированием частиц, не прореагировавших компонентов состава из конденсированной фазы в газовую. Таким образом, и в газовой фазе сохраняется гетерогенность системы, а ближнюю к конденсированной фазе область следует называть газово-аэрозольной зоной реакции. При дальнейшем движении частиц аэрозоля в пламени они реагируют с окружающей их газовой фазой и исчезают.

Механизм горения пиротехнических составов наглядно просматривается на схеме Я.Б.Зельдовича, представленной ниже на рисунке 2. Процесс образования аэрозоля заключается в образовании на поверхности горящего состава жидкой пленки расплавленных веществ, имеющей пенообразную структуру вследствие образования в расплаве газообразных продуктов реакции, и диспергирования жидкости с газовыми включениями при расширении образующихся газов. В некоторых случаях жидкая фаза на поверхности горящего состава не образуется, в результате газификации и диспергирования твердого топлива получаются непосредственно газообразные продукты. Иногда жидкая фаза уплотняет поры горящего состава, препятствуя проникновению горения в глубь по порам.

Пример процесса взаимодействия хлората калия и магния описан ниже. Температура плавления КСlO₃ с началом разложения равна 360 °C (без каталитических добавок), температура плавления Mg составляет 650 °C, а кипения при атмосферном давлении 1100 °C.

1. В конденсированной фазе:

а) КСlO₃ жидк. + Mg тв. —>

б) КСlO₃ жидк. —> КСl + О₂ газ

2. На поверхности раздела конденсированной и газовой фазы, и газово-аэрозольной зоне реакции

a) Mg тверд. + O₂ газ —>

6) Mg жидк. + O₂ газ —>

3. В газовой фазе (пламени)

а) Mg пар + O₂ газ —>

б) Mg пар +O₂ газ (воздуха) —>

Факторы, влияющие на скорость горения

Количественно скорость горения выражается линейно в мм/сек или массово в г/см² сек. Зная линейную скорость U, можно вычислить массовую U_M по формуле: U_M = 0,1Ud, где d — плотность состава в г/см³.

Процесс горения протекает равномерно лишь при достаточном уплотнении состава. Это уплотнение вычисляется как коэффициент уплотнения К, представляющий собой частное от деления величины практически достигнутой плотности d на величину предельной плотности состава d_max, находимую вычислением исходя из удельных весов компонентов состава:

К = d/d_max, где d_max = 100/(a/d_a + b/d_b +… n/d_n)

где: d_a, d_b… d_n — удельные веса компонентов состава,

а, b…. n — содержание компонентов в составе в [%]

Для большинства спрессованных составов коэффициент уплотнения колеблется в пределах 0,7…0,9. Для порошкообразных составов, так называемая, насыпная плотность составляет 40… 60 % от d_max.

Примечание: пористость составов характеризуется значением (1-к), следовательно пористость прессованных составов лежит в пределах 0,3…0,1)

Для пиротехнических составов различного назначения (в том числе и для смесевых твердых ракетных топлив) скорость горения колеблется весьма значительно от десятых долей мм/сек до 200 мм/сек и более.

От каких же факторов зависит скорость горения составов?

Скоростьсложнейшего и не изученного до конца физико-химического процесса горения определяется скоростью отдельных (элементарных) химических реакций, зависящей от множества отдельных условий и множественных условий теплопередачи из одной зоны реакции в другую.

По первому условию определяющие скорость горения отдельные химические реакции, в свою очередь, определяются той минимальной скоростью, с которой протекают наиболее трудно и медленно идущая стадия процесса. Наиболее трудно и медленно протекают эндотермические химические процессы. Поэтому во многих случаях скорость горения составов определяется именно скоростью процесса разложения окислителя. Показателем, характеризующим легкость распада окислителя, может служить парциальное давление над ним кислорода или иного потенциального окислителя при различных температурах.

Как известно, скорость химической реакции чрезвычайно сильно растет с температурой по закону:

где К — константа скорости химической реакции.

Е — энергия активации [ккал/г «моль].

В — коэффициент пропорциональности.

R — газовая постоянная.

Но даже знание максимальной температуры и энергии активации не дает полной возможности предварительного вычисления скорости, так как явление реакции горения привязано к скорости химической реакции, идущей в неизотермических условиях.

Опытным путем установлено, что, как правило, составы, имеющие наиболее высокую температуру пламени, являются одновременно и наиболее быстро горящими. Но значительное количество отклонений и исключений из этого правила показывают, что высокая температура в пламени является только одним из факторов определяющих скорость горения состава.

Зависимость скорости горения от температуры пламени и от величины теплового эффекта реакции для твердых реактивных топлив выражается эмпирическими формулами Хуггета:

lg ω = 1,36 + 0,27∙Т/1000

lg ω = 1,47 + 0,846∙h_a/1000

где — скорость уменьшения горящего свода, равная удвоенной скорости горения,

Т — температура горения [°К],

h_a — тепловой эффект реакции [ккал/кг].

Формулы имеют ограниченное применение, так как скорость горения может увеличиваться и без повышения температуры пламени и даже при некотором ее снижении.

Это происходит при введении в пиротехнические составы присадок-катализаторов горения. В качестве присадок-катализаторов горения для различных типов составов применяют перхлораты свинца, сернокислый калий и барий, окислы свинца, титана и меди, азотнокислый калий, хроматы и бихроматы метал лов, сажа и прочее.

Механизм каталитического действия таких присадок не изучен, известно, что они не вступают в химическое взаимодействие с компонентами топлива и ускоряют реакции окисления при температурах, которые ниже температуры разложения самих присадок. Действие катализаторов горения зависит от состава пиротехнической смеси и от концентрации присадок. Добавление одной и той же присадки к одним составам увеличивает скорость горения, к другим не изменяет ее, а к третьим — даже уменьшает. Направление действия присадок иногда изменяется и в зависимости от их содержания в одном и том же составе. Автором была предложена теория по которой молекулы веществ катализаторов играют роль задатчиков резонации молекул термически разлагаемых компонентов топлива. Вступая в резонанс молекулы компонентов состава снижают энергию активации, вследствие чего скорость реакции возрастает. Первичный резонанс молекул задатчиков вызывается теплом проистекающей реакции горения. Не исключено, что широкий спектр катализаторов химических реакций имеет тот же механизм, причем для возбуждения молекул задатчиков резонанса достаточно температуры окружающей среды.

Очень интересным с теоретической точки зрения является горение при р = 1 кгс/см² и t = 20 °C, нитрата аммония с катализирующей добавкой 5 % К₂Сr₂O₇.

Уменьшение линейной скорости горения достигается применением специальных присадок — антипиренов. Антипиренное действие заключается в ускорении газификации (разложения) какого-либо компонента состава и в увеличении, таким образом, ширины предпламенной зоны.

Уменьшение скорости горения может быть достигнуто также при помощи присадок-антикатализаторов горения, механизм действия которых сводится к обрыву цепей реакции и расширению реакционной зоны. Действие катализаторов горения и антипиренов настолько специфично, что трудно сказать заранее, как будет действовать на горение пиросоставов то или иное вещество, не опробованное ранее. В конечном счете, все присадки, применяемые для изменения скорости горения пиросоставов, были найдены эмпирическим путем.

По второму условию скорость горения определяют условия теплопередачи в горящем составе, которые в значительной мере определяются разностью температур в различных зонах реакции и видами физических состояний компонентов состава.

Скорость горения сильно зависит от наличия или отсутствие в составе низкоплавящихся и легколетучих компонентов. Тепло, которое при других обстоятельствах вызвало бы резкое повышение температуры в зоне реакции и, следовательно, резкое ускорение ряда химических процессов, при наличии в составе низкоплавящихся и легколетучих веществ расходуется на перевод этих веществ из одного агрегатного состояния в другое. Этим обстоятельством, по-видимому, объясняется тот факт, что низкоплавящиеся органические вещества, как смолы, парафин, стеарин и другие, при введении их в двойные смеси (окислитель-металл) резко уменьшают скорость их горения.

Наличие жидкой фазы на поверхности горящего состава определяет температуру прогреваемого твердого состава, эта температура не может быть больше, чем температура кипения или разложения компонентов состава. Вследствие малой теплопроводности пиросоставов, заряды в процессе горения не прогреваются на сколько-нибудь значительную глубину от горящей поверхности. Разложение же компонентов и образование газообразных продуктов в глубине заряда нежелательно, так как это может повлечь за собой вспучивание и растрескивание состава, увеличение горящей поверхности и ускорение горения, могущее изменить специальный эффект или даже повлечь взрыв (при горении в полузамкнутых и замкнутых оболочках). Прогреванию заряда в глубину посредством излучений и возникновению нестабильного горения, способствует прозрачность некоторых пиросоставов, например, коллоидных ракетных топлив. Для устранения прогревания зарядов излучением в некоторые ТРТ вводят присадки красители, окрашивающие их в черный (поглощающий тепло) цвет. Это устраняет глубокое прогревание зарядов во время горения и усиливает нагревание их поверхности. В качестве присадок красителей обычно применяют сажу или графит.

Линейная скорость горения может изменяться также при изменении теплопроводности газовой или конденсированной фазы. Например, увеличение линейной скорости горения наблюдается при введении в некоторые составы ТРТ мельчайших частиц вольфрама. Увеличение теплопередачи происходило вследствие повышения теплопроводности конденсированной фазы, в которой накапливалось большое количество тяжелых частиц тугоплавкого металла. Увеличение теплопроводности при этом было настолько велико, что заряд мог воспламеняться и гореть при содержании в топливе 97 % вольфрама. Скорость горения достигала 200 мм/сек. Увеличение скорости горения из-за повышения теплопроводности как конденсированной, так и газовой фазы наблюдается и при введении в пирозаряды большого количества тонких металлических проволочек, ориентированных по вектору скорости горения. То же наблюдается когда заряд состоит из металлической сотовой формы, заполненной топливом. Такие приемы повышения скорости горения применяются в реактивных двигателях твердого топлива.

Влияние температуры

С повышением начальной температуры пиросоставов, скорость их горения увеличивается, это естественно, поскольку состав, имеющий более высокую начальную температуру, требует для начала реакции в конденсированной фазе подачи меньшего количества теплоты из зоны пламени. Температурный коэффициент, то есть отношение скорости горения при 100 °C к скорости горения при 0 °C, у пиротехнических составов значительно меньше, чем у ВВ или коллоидных порохов и для всех исследованных в этом отношении составов не превышает 1,3. У дымного пороха значение U₁₀₀/U₀ = 1,15, у целого ряда ВВ и порохов, в том числе нитроглицеринового — 2,9. Из сказанного видно, что увеличение скорости горения у ВВ и коллоидных порохов при увеличении начальной температуры значительно, по сравнению с пиросоставами.

Влияние давления

С увеличением внешнего давления скорость горения пиросоставов возрастает. Наоборот, в разряженном пространстве пиросоставы горят медленнее, а при значительных разрежениях — вообще теряют способность к распространению горения. При увеличении давления в связи с повышением концентрации взаимодействующих веществ скорость реакции увеличивается, зона высокой температуры приближается к поверхности конденсированной фазы. Соответственно возрастает и количество тепла, передаваемое в единицу времени из газовой в конденсированную фазу. Существование же минимального давления, ниже которого горение не распространяется, следует объяснить тем, что при уменьшении давления уменьшается скорость реакции в газовой фазе и, соответственно, количество подводимого к конденсированной фазе тепла. Так как скорость теплоотвода по конденсированной фазе не зависит от давления, то при уменьшении последнего она становится больше скорости теплоприхода, и горение затухает. При повышении давления, кроме того, уменьшается диссоциация продуктов сгорания, в связи с чем повышается температура пламени и, соответственно, теплоприход к горящей поверхности. Для каждого конкретного выделяющего при горении газы пиросостава, ВВ, коллоидных порохов существует минимальное давление, при котором горение прекращается. Это давление зависит от температуры заряда. Заряд, подогретый до необходимой температуры, может гореть и в вакууме.

Знание процессов, происходящих при изменении значений давления, особенно существенно в военной пиротехнике ракетных топлив, твердого топлива и боевых зарядов метательных веществ в артиллерии и стрелковом оружии. Например, при комнатной температуре предельное минимальное давление, при котором происходит надежное горение коллоидных ракетных топлив составляет 20…35 кгс/см², для смесевых ТРТ оно лежит в более широком диапазоне от 7 до 70 кгс/см² Нижний предел для некоторых артиллерийских порохов превышает 350 кгс/см². Очевидно, такие пороха не пригодны для применения в качестве ТРТ, а при инициировании их в канале ствола необходимо применение мощных воспламенителей и методов форсирования давления.

В пиротехнике ракетных топлив известно явление, называемое «чиханием» РДТТ, происходящее из-за того, что при некотором минимальном давлении реакции в пламенной зоне протекают настолько вяло, что зона пламени исчезает и горение ТРТ становится тлеющим. Максимальная температура уже не поднимается выше температуры темной предпламенной зоны. В то же время химические реакции в этой зоне продолжаются, и температура поверхности заряда остается достаточно высокой для газификации топлива. В результате этого, вскоре после прекращения горения и падения давления до атмосферного, может последовать несколько новых вспышек топлива, причем интервалы между вспышками могут длиться от нескольких секунд до получаса и быть очень правильными.

Если характеризовать зависимость скорости горения пиротехнических составов от давления функцией (закон Вьеля) U = А + Врⁿ (где А, В и n — постоянные величины), то для всех пиросоставов показатель степени n, в отличие от ВВ, будет значительно меньше единицы. При прочих равных условиях зависимость U от р должна быть тем меньше, чем меньше газообразных продуктов образуется при горении состава. Показатель степени для коллоидных ТРТ — n = 0,6…0,7, для смесевых ТРТ 0,4…0,75. Показатель В, барический коэффициент скорости горения, для коллоидных ТРТ 0,04…0,09, для смесевых 0,09…0,95. Показатель А, теплопередача излучением, сравнительно невелика и иногда не учитывается. Казалось бы, что для безгазовых составов скорость горения не должна вообще зависеть от внешнего давления. Однако при опытах установлено, что скорость горения многих алюминиевых и магниевых термитов, хотя и не сильно, но все же возрастает с повышением давления.

Так для термитов Ее₂О₃ + Аl, МnО₂ + Аl и Сr₂O₃ + Mg при увеличении давления с 1 до 150 кгс/см² скорость горения увеличивается в 3…4 раза. Из этого следует, что при горении стих составов осуществляются реакции в газовой фазе или на поверхности раздела фаз. Существуют и составы, для которых скорость горения не зависит от давления. Термит Сr₂O₃ + Аl горит с одинаковой скоростью, равной 2,4 мм/сек, как при 1 кгс/см² так и при 100 кгс/см². Из этого следует вывод, что в данном составе реакция от начала до конца протекает в конденсированной фазе. По-видимому, такие составы обладают способностью гореть и в абсолютном вакууме при комнатных температурах.

При горении составов, дающих при сгорании большое количество газов, в замкнутом или полузамкнутом объеме создается большое давление, скорость горения из-за увеличения теплопередачи значительно возрастает, горение становиться весьма бурным и может перейти во взрыв. Наиболее часто такое прогрессивное ускорение горения в оболочке, заканчивающееся взрывом, наблюдается в пиротехнических хлоратных и перхлоратных составах. В большинстве ТРТ предельное максимальное давление для устойчивого горения до перехода во взрыв составляет более 350 кгс/с², и это обстоятельство не создает трудностей при конструировании РДТТ, где среднее рабочее давление не более 70 кгс/см².

К сожалению, из-за недостатка места в данном упрощенном труде нет возможности более или менее подробно описать теорию горения и, в частности, зависимости скорости горения от множества не описанных здесь факторов. Теория горения разработана далеко не полностью, пример — теория которую предложил 3.И. Фур. Согласно этой теории, прогрев конденсированной фазы происходит не за счет теплопередачи от пламени, а за счет тепла химических реакций, протекающих в поверхностных слоях горящего заряда и теплопроводности пиросоставов. Увеличение скорости горения от повышения давления объясняется так. Температура на поверхности горящего заряда, от которой зависит скорость реакции в поверхностных слоях, определяется степенью расширения газов, образующихся при горении. При повышении давления степень расширения газов уменьшается, температура их повышается и скорость горения увеличивается. Величина показателя степени n в законе Вьеля, согласно теории Фура, оказывается связанной не с порядком химической реакции, как это рассматривается в теории Я.Б. Зельдовича, а с показателем адиабаты расширения продуктов сгорания. Эта теория объясняет, например, механизм горения некоторых ТРТ и ВВ в вакууме и другие стороны этого процесса.

В заключение необходимо отметить, что скорость горения прессованных зарядов увеличивается при наличии в них трещин и пор, это связано с увеличением площади горения в связи с проникновением пламени по трещинам и порам к глубоким слоям заряда, воспламенением их, отрывом кусков топлива, дальнейшему росту трещин и так далее, вплоть до увеличения давления до критического и переходу его во взрыв.

Влияние теплообмена

Интенсивность теплообмена с окружающей средой также отражается на скорости горения пиросоставов. В связи с этим скорость горения в узких каналах (трубках) должна быть несколько меньше, но в узких каналах в большей мере затрудняется отток газов, создается избыточное давление, особенно, в случае быстрогорящих составов, и поэтому уменьшение скорости горения наблюдается не всегда. При очень малых диаметрах теплопотери становятся настолько велики, что состав вообще теряет способность к распространению горения. Величина предельного диаметра горения, зависит от целого ряда факторов: материала и толщины стенки трубки или канала, рецепта и плотности состава, начальной температуры и давления. Как правило, чем больше тепла выделяется при горении состава в единицу времени, то есть чем быстрее горит состав, тем меньше для него значение минимального диаметра. В связи с теплопотерями в окружающее пространство следует разобрать вопрос о минимально возможной скорости горения. Осуществить при нормальных условиях температуры и давления процесс горения имеющий очень малую скорость (примерно 0,001 мм/сек), по-видимому, невозможно по той причине, что в следствии малого теплоприхода в единицу времени и относительно больших теплопотерь в окружающее пространство не удается создать той значительной разности между температурой в газовой и конденсированной фазах, которая является одной из самых характерных черт процесса горения.

Одной из самых медленно горящих смесей является смесь из 96 % NH₄NO₃ и 4 % древесного угля, горящая при давлении 1 кгс/см² и температуре 20 °C (р = 0,94 г/см³) со скоростью V = 0,08 мм/сек.

Принимаем приближенно объем газов, образующихся при горении смеси v = 700 см³/г и температуру горения 900°К, получаем скорость течения газов в пламени, а следовательно, и скорость их горения равной: U' = 0,008∙700/293 = 17 см/сек. Эта цифра близка к скорости горения самых медленно горящих газовых смесей. Я.Б. Зельдович указывает, что минимально возможная при нормальных условиях скорость горения газовой смеси СО + О₂ должна составлять около 2 см/сек. Из этого следует, что минимально достигнутая скорость горения может быть еще более снижена, возможно в смесях карбонилов металлов и легкоразлагаемых окислителей.

Влияние плотности

Увеличение плотности состава сильно уменьшает скорость горения большинства составов. Особенно сильно сказывается влияние плотности на характер горения фотосмесей — 1 кг фотосмесей в порошкообразном состоянии сгорает в течении десятых долей секунды, а время сгорания такого же количества смеси, спрессованного под давлением около 1000 кгс/см², выражается уже несколькими десятками секунд.

Зависимость скорости горения одного из осветительных составов от давления прессования выражается цифрами:

Давление прессования (кг/см²): 1000 ∙ 2000 ∙ 3000 ∙ 4000

Скорость горения состава (мм/сек): 5,0 ∙ 4,2 ∙ 3,8 ∙ 3,6

Увеличение давления прессования выше 3000 кгс/см² уже сравнительно мало отражается на плотности состава, а следовательно, и на скорости его горения.

Влияние плотности состава на скорость горения объясняется тем, что с увеличением плотности состава уменьшается возможность проникновения горячих газов внутрь состава по порам, и, тем самым, замедляется процесс прогрева и воспламенения более глубоких слоев. Следует заметить, что существуют малогазовые составы, увеличение плотности которых способствует передаче тепла в конденсированной фазе, и скорость горения их даже немного увеличивается с увеличением плотности. Установление зависимости скорости горения от плотности составов в значительной мере способствует выяснению в каждом отдельном случае вопроса о том, насколько большую роль при горении состава играют процессы, протекающие в конденсированной фазе.

Влияние измельчения компонентов

Измельчение компонентов в значительной мере способствует увеличению скорости горения пиросоставов. Особенно сильно влияет на скорость горения, степень измельчения и форма частиц входящего в составы алюминия. Составы на алюминиевом порошке горят в несколько раз медленнее, чем составы, изготовленные на алюминиевой пудре.

Фактические материалы

Наиболее быстрогорящими составами при сильном уплотнении (К >= 0,85) в условиях атмосферного давления и обычной температуры 20 °C являются двойные смеси нитратов щелочных и щелочно-земельных металлов с магнием, содержащие 50…60 % магния, а также смеси с цирконием и титаном.

Скорость горения двойных смесей окислитель-металл быстро возрастает с увеличением, до известного предела, содержания в составе металлического горючего. Это увеличение скорости горения в известной мере связано с повышением теплопроводности состава при увеличении в нем содержания металла, хорошо проводящего тепло.

При одинаковом содержании металла двойные смеси нитратов щелочных металлов с магнием горят быстрее, чем смеси хлоратов щелочных металлов с магнием. Причиной этому, по-видимому, является взаимодействие расплава нитрата с магнием в конденсированной фазе.

Из смесей, не содержащих в себе металлических горючих, быстро горят хлоратные смеси, дымный порох, «карамельное» горючее, безсерный и тиопорох, разработанные автором.

Среднюю скорость горения имеют смеси нитрата калия с углем и идитолом.

Составы с нитратами, не содержащие металлических горючих, горят в большинстве случаев медленно и малоинтенсивно.

Сравнительные данные о скорости горения некоторых хлоратных и нитратных двойных смесей, не содержащих металлических горючих, приведены в таблице 18.

Как видно из таблицы 18, смеси хлората с серой горят довольно энергично, смеси же нитратов натрия и калия с серой при обычной температуре зажигаются с большим трудом и горение их малоустойчиво.

Наибольшую скорость горения из пиросоставов, не содержащих металлы имеет смесь хлората калия и красного фосфора, однако, коэффициент уплотнения такой смеси незначителен, поскольку эта смесь является крайне чувствительной и не поддается значительному уплотнению. С точки зрения экспериментальной науки представит интерес попытка спрессовать такую смесь под значительным давлением при сверхнизких температурах. В этом случае возможно получить медленногорящие прессованные заряды указанной смеси, причем фосфор в такой смеси может представлять собой модификацию Бриджмена.

Очень большую скорость горения в неуплотненном состоянии дают также смеси хлората и перхлората калия с желтой кровяной солью или роданидом калия.

Составы хлорат-желтая соль, будучи подожженными на голой руке воспламеняются со вспышкой и сильным хлопком, не причиняя ни малейших неприятных ощущений. Такой эксперимент можно повторить только с неуплотненным пироксилином (гомогенное ВВ), из чего понятно, что в данной достаточно устойчивой и поддающейся уплотнению смеси присутствует чрезвычайное сродство компонентов. Смеси желтой соли с нитратами горят медленно.

ВЗРЫВЧАТЫЕ СВОЙСТВА ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Большинство пиротехнических составов предназначено для спокойного равномерного горения и потому желательно, чтобы такие составы обладали минимальными взрывчатыми свойствами или не имели их вовсе. Однако знать взрывчатые свойства пиросоставов необходимо, так как именно от этого знания зависят условия производства (типы зданий и сооружений, толщина стен и взрывозащитных окон и потолка, выбор аппаратуры и все прочее, касающееся производства и хранения готовой продукции).

Необходимо иметь ясное представление об условиях, при которых возможно возбуждение взрыва в пиросоставах, и условиях, при которых начавшийся табельный режим горения может перейти во взрыв. Для этого необходимо проводить испытания на способность к возникновению взрыва в пиросоставе.

При проведении испытаний должны соблюдаться ряд жестких требований:

1. Употребление для испытаний возможно больших по массе зарядов испытуемых составов.

2. Употребление мощного взрывного импульса (капсюль детонатор № 8 и дополнительный тетриловый детонатор массой не менее 8 г).

3. Помещение испытуемого заряда в прочную оболочку (железная труба, свинцовый блок).

Практические испытания можно вести в блоке Трауцля, увеличив диаметр его канала до 40 мм. Признаком наличия у состава (навеска 50 г в порошке) способности к возникновению взрыва будет служить значительное, не менее 100 см³, расширение канала свинцового блока после испытания.

Испытание способности состава к устойчивому распространению взрыва (детонации) должно заключаться в подрыве удлиненных зарядов пиросоставов диаметром не менее 40 мм и длиной не менее 10…15 см. Для создания жестких условий необходимо и здесь применять дополнительный детонатор и заключать состав в прочную оболочку. Подходящим «свидетелем» того, дойдет ли взрыв до другого конца заряда или затухнет по пути, может служить свинцовый столбик (диаметром 40 мм), используемый при пробе Гесса, или пластина из жести толщиной 2 мм. Скорость распространения детонации может быть определенна по методу Дотриша.

При проведении этих испытаний надо иметь ввиду, что способность к возникновению и устойчивому распространению взрыва у большинства составов резко уменьшается с увеличением плотности состава. В прессованных составах взрывное разложение возбуждается весьма трудно, и, будучи вызвано, легко и быстро затухает. Учитывая это, следует признать наиболее опасным при изготовлении пиротехнических изделий те операции, при которых состав находится в не спрессованном виде.

Из многих видов пиросоставов взрывчатое разложение легко возбуждается и надежно распространяется только в пиросоставах, содержащих в себе хлораты (не менее 60 %) либо перманганаты (не менее 70 %) и металлические или органические горючие, а так же в пиросоставах с перхлоратом аммония, в составах с добавками индивидуальных ВВ.

Смеси хлоратов с магнием и алюминием развивают при взрыве очень высокую температуру, но вместе с тем дают сравнительно небольшое количество газов (пар КСl). Этим можно объяснить, что смеси хлоратов с металлами обладают меньшими взрывчатыми свойствами, чем смеси тех же окислителей с органическими веществами.

Смеси перманганатов с металлами также не выделяют при взрыве значительных количеств газа, однако взрыв в таких смесях легко возбуждается что, по-видимому, объясняется легкостью разложения перманганатов.

Легкость возбуждения детонации в смеси 85 % перманганата калия с 15 % алюминиевой пудры и хлоратите-3, проверялась при помещении обоих составов в количестве 30 г в легкую жестяную оболочку, в качестве начального импульса использовался капсюль-детонатор в 1 г гремучей ртути. В составах перманганат-алюминий детонация безотказно возбуждалась, оболочка разрывалась на множество осколков. В хлоратит-3 детонация не возбуждалась, оболочка разрывалась по шву от импульса детонатора, после чего происходило горение остатков не выброшенной смеси.

Таблица 19–21*.

Для смеси из 69 % хлората и 31 % алюминия при испытании ее на бризантность по пробе Гесса величина обжатия свинцовых столбиков получается равной 7 мм (для тротила 16 мм). Введение в хлоратные смеси инертных примесей (например, для дымовых составов NH₄Cl, органических красителей) и сравнительно малое количество остающегося хлората (не более 40…45 %) почти прекращают возможность развития взрывного превращения. Как инертные примеси действуют также оксалаты и карбонаты соответствующих металлов, введенные в хлоратные составы сигнальных огней в количестве 20…30 %.

Необходимым, но недостаточным условием для возникновения взрыва является образование в результате реакции значительного количества газов. Поэтому безгазовые и малогазовые составы не будут обладать взрывчатыми свойствами (термиты и замедлительные составы).

Вторым непременным, но в отдельности недостаточным условием, для того чтобы система имела взрывчатые свойства, следует считать высокую экзотермичность реакции.

Так как скорость реакции в большой степени зависит от температуры, то реакция взрывчатого разложения может осуществляться только в том случае, если развиваемая при этом температура будет не менее 500…600 °C.

Третьим условием является гомогенность системы, свойство которым пиросоставы обладают в весьма относительной степени.

Пиротехнические составы — это твердые смеси, и сильно выраженными взрывчатыми свойствами они могут обладать только при молекулярной степени дисперсности. Смеси жидкого кислорода с порошками горючих веществ (оксиликвиты) обладают ярко выраженными взрывчатыми свойствами, поскольку окислитель (жидкость) в значительной мере достигает молекулярного контакта с частицами горючего. В твердых пиросоставах один из компонентов должен обладать или свойствами индивидуального ВВ или по меньшей мере быть полувзрывчатым, то есть веществом при разложении которого выделяется достаточно тепла для его дальнейшего разложения. Такими веществами являются хлорат калия, хлорат бария, перхлорат и нитрат аммония, и, в незначительной мере, перхлорат калия. В составах на основе этих веществ может быть возбуждена детонация с большей или меньшей скоростью, при применении достаточно мощного начального импульса. Для возбуждения детонации в составах на основе нитрат-алюминий требуется крайне мощный начальный импульс и наличие прочной оболочки. Несколько легче детонация возникает в со ставах нитрат-магний. Однако скорость детонации нитратных осветительных составов не превышает в большинстве случаев 1000 м/сек, а скорость разложения дымного пороха (также нитратная пиросмесь) не превышает 400 м/сек. Взрывчатое разложение неуплотненных двойных смесей нитратов с магнием или сплавами алюминий-магний, если смеси эти взяты в количествах более 50…100 г, возбуждаются легко не только от капсюля-детонатора, но и от действия огневого импульса (бикфордов шнур, стопин). Однако, такой взрыв некорректно называть детонацией, поскольку бризантный эффект практически полностью отсутствует, скорость распространения взрыва во много раз меньше, чем скорость звука во взрывчатой смеси. Тем не менее, такие составы следует считать одними из наиболее опасных пиросоставов, требующих обращения с крайней осторожностью.

Взрывчатые свойства смесей перхлората калия и нитрата бария с алюминием

Скорость детонации определялось в железных трубах диаметром 30 мм, длиной 250 мм, начальный импульс капсюль детонатор № 8 + 10 г тетриловая шашка.

Таблица 22*.

Перейдем к рассмотрению возможности взрывного разложения в пиросоставах при действии на них иных начальных импульсов, нежели капсюль-детонатор с дополнительным детонатором.

Удар или трение, приходящиеся на отдельный участок поверхности пиротехнического состава при отсутствии условий, способствующих повышению давления при горении, вызывают обычно только частичный взрыв состава в том месте, которое подвергалось соответствующему механическому воздействию, остальная масса состава сгорает нормально как при воздействии обычного теплового импульса.

Попадание в пиросоставы винтовочной пули может вызвать во многих случаях воспламенение, а в том случае, если пиросостав находится в прочной оболочке, и взрыв пиросостава.

Такое же нарастание давления, вызывающее переход горения во взрыв, возникает в некоторых случаях при одновременном сжигании большого количества (10 кг и более) порошкообразных быстро горящих составов.

Очень простое приспособление для выяснения возможности перехода горения пиросоставов и ВВ в замкнутом объеме во взрыв было предложено К.К. Андреевым. Приспособление представляет собой прочную замкнутую со всех сторон железную трубку (длиной 200 мм и внутренним диаметром 40 мм), которая частично заполняется пиросоставом или ВВ (50 г). Затем содержимое поджигают шашечкой воспламенительного состава, воспламеняемой при помощи электровоспламенителя. Дробление трубки на большое число осколков (пять — шесть и более) указывает на то, что горение переходит во взрыв.

Кенен и Иде применили похожее устройство, отличающееся от устройства Андреева наличием отверстия в диске, перекрывающем один из торцов трубки и устройством принудительного нагрева. По размеру отверстия, при котором происходит взрыв, можно судить о склонности ВВ к взрывчатому разложению при нагревании (внутренний диаметр трубы 24 мм, длина 75 мм, масса, исследуемого ВВ 30 г).

Таблица 23*.

Из таблицы 23 видно, что при диаметре отверстия 20 мм могут взрываться пироксилин, порох и азиды. В этих веществах взрывное разложение легче всего развивается при нагревании, однако, его скорость конечно уступает, например, скорости взрыва в пикриновой кислоте.

Ту же цель выяснения поведения пиросостава при горении в полузамкнутом объеме преследует и испытание в блоке Трауцля, с применением в качестве начального импульса не капсюля детонатора, а небольшого заряда дымного пороха.

Таблица 24*.

Взрывчатыми свойствами обладают также смеси магниевого порошка и алюминиевой пудры с водой. Реакция этих металлов с водой происходит с большим выделением тепла и значительного количества газов.

Н₂O + Mg = MgO + Н₂ + 78 ккал

В пересчете на 1 г смеси это дает 1,86 ккал тепла и 530 см³ водорода.

Таким образом, имеются все условия для возникновения взрыва, который и может быть осуществлен при помощи капсюля-детонатора № 8 в прочной оболочке. Однако в связи с недостаточной гомогенностью системы, она обладает способностью к возникновению взрыва, но не обладает способностью к его устойчивому распространению. Вполне вероятно, что, применяя ультрадисперсные порошки металлов и предварительный нагрев системы (под давлением) можно добиться и распространения взрыва в указанных системах.

Вообще, виды инициирования взрывного разложения еще недостаточно изучены, поэтому необходима крайняя осторожность при любых видах воздействия на пиросмеси и ВВ. Известны, например, случаи взрывчатого разложения при прессовании тщательно промытой нитроклетчатки. Интересно, что такие взрывы происходили при медленном наращивании давления на мокрый пироксилин, находящийся в пресс-форме, а в момент взрыва киносьемка фиксировала ручьем льющуюся из прессформы воду.

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

В пиротехнических составах при хранении происходят изменения, связанные с их увлажнением и изменением наружной температуры окружающей среды. В результате увлажнения составов и прессованных изделий происходит частичное растворение компонентов состава, изменение плотности и формы изделия, его растрескивание, подсыхание и кристаллизация солей на поверхности состава. В результате изменения температуры окружающей среды может произойти изменение в рецепте и структуре состава, обуславливаемые возгонкой (реже испарением) летучих компонентов состава.

Для предохранения состава от поглощения влаги, в тех случаях когда почему-либо невозможна полная герметизация изделия, частицы состава покрывают защитной пленкой какого-либо, не пропускающего влагу, органического вещества. Наиболее часто употребимы олифа, минеральные масла, стеарин, парафин, а также лаки на основе искусственных и естественных смол. Часто эти вещества служат одновременно и цементаторами составов.

Химические изменения, происходящие в составах весьма разнообразны, но есть и общие положения основных длительных взаимодействий в составах.

Во многие пиросоставы входят алюминиевые и магниевые порошки, которые, взаимодействуя с влагой, гидратируются, выделяя тепло и вытесняя водород из воды влаги. Эта реакция быстрее проходит в том случае, если порошки металлов смешаны с окислителями — нитратами, хлоратами, перхлоратами. Разогрев таких смесей в результате выделения тепла гидратации может привести к их воспламенению.

Стойкость составов увеличивается с уменьшением гигроскопичности окислителя, а значит, в нитратных составах наиболее стойкими будут составы с нитратом бария, в хлоратных с хлоратом калия, в перхлоратных с перхлоратом калия.

Смеси, в которых присутствуют магний и сера, будут химически нестойкими. Смеси, в которых присутствуют одновременно порошки магния и алюминия, так же будут нестойкими.

Смеси хлората калия с магниевым порошком показывают значительные химические изменения и не рекомендуются для длительного хранения.

Смеси металлических порошков с перманганатом калия обладают меньшей химической стойкостью, чем хлоратные и перхлоратные смеси с теми же металлами.

Смеси перекиси бария с порошком металлов при увлажнении могут разогреваться до 60…100 °C, теряя в следствии протекающей реакции свои свойства.

Железо-алюминиевый термит и термитные составы являются весьма химически стойкими.

Составы, содержащие порошок металлического железа, в большинстве случаев, являются химически нестойкими. В фейерверочных составах железные опилки перед введением в состав подвергают воронению — обработке горячим льняным маслом.

В общем случае составы с металлами требуют специальных испытаний на предмет совместности с остальными компонентами составов при увлажнении.

Составы, не содержащие порошков металлов

При увлажнении таких составов в большинстве случаев не происходит значительных химических изменений. Исключение составляют смеси, в которых присутствуют две растворимые соли, способные вступать в обменную реакцию.

Примером такой нежелательной комбинации может служить состав желтого огня, в который входит смесь нитрата бария с сернокислым, углекислым или щавелекислым натрием. При увлажнении таких смесей образуется гигроскопичный нитрат натрия, который обуславливает дальнейшее увлажнение состава, в следствии чего в образующемся растворе обменная реакция в некоторых случаях может пройти почти полностью.

Ва(NO₃)₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃ + 2NaNO₃

Составы не содержащие порошков металлов и гигроскопичных солей, а также комбинации солей, способных к обменной реакции, не претерпевают обычно при хранении существенных химических и физических изменений. Примером весьма стойкого состава может служить состав красного огня: хлорат калия — карбонат стронция — смола. Составы сигнальных дымов, содержащих хлорат калия, сахар или крахмал и какой-либо органический краситель, являются довольно гигроскопичными, но не претерпевают в процессе хранения заметных химических изменений. То же наблюдается во многих случаях и для составов маскирующих дымов, не содержащих порошков металлов.

Образование нестойкой соли хлората аммония

При увлажнении составов маскирующих дымов, содержащих наряду с хлоратом калия дымообразователь — хлористый аммоний, теоретически возможно протекание обменной реакции:

КСlO₃ + NH₄Cl = КСl + NH₄ClO₃

с образованием хлората аммония, способного к саморазложению и даже к самовзрыву, при небольшом повышении температуры до 30…60 °C. Однако, практика показывает, что составы маскирующих дымов, содержащие наряду с хлоратом калия и хлористым аммонием большое количество нафталина или антрацена (смесь Ершова), являются довольно устойчивыми при хранении, самовозгорания таких смесей на практике не наблюдалось.

Ввиду опасности протекания обменной реакции с образованием хлората аммония недопустимо введение в хлоратные составы аммиачной селитры. Согласно литературным указаниям, смесь хлората калия со стехиометрическим количеством нитрата аммония взрывается уже при 120 °C.

Нестойкие смеси хлоратов с серой

Такие смеси совершенно не употребимы для снаряжения изделий, предназначенных к долговременному хранению. Особенно велика возможность самовоспламенения смесей КСlO₃ + S в тех случаях, когда сера содержит следы серной кислоты. В этом случае хлорат калия разлагается с выделением двуокиси хлора по реакции:

3КСlO₃ + 2H₂SO₄ = 2KHSO₄ + KClO₄ + 2СlO₂ + Н₂O

Выделяющаяся при реакции двуокись хлора, разлагается со взрывом уже при 65 °C, для чего хватает тепла, выделяющегося при реакции, кроме того двуокись хлора является сильнейшим окислителем соединяющимся со взрывом с фосфором, мышьяком и серой при комнатной температуре. Введение в такие смеси добавки карбонатов (например, мела — СаСО₃), нейтрализует следы кислоты и несколько снижает вероятность самовоспламенения, однако, не исключает ее вовсе.

Смесь хлората калия с красным фосфором, будучи крайне чувствительна, также может самовоспламеняться со взрывом при наличии в смеси кислот. Красный фосфор, по-видимому, может содержать в себе следы желтого фосфора, который при медленном окислении на воздухе образует фосфорный ангидрид, который, присоединяя влагу воздуха, превращается в фосфорные кислоты, по-видимому, могущие служить причиной разложения хлората калия и выделения двуокиси хлора.

Снижение эффектности составов при хранении, допустимые сроки хранения

Увлажнение составовпри хранении обычно приводит к снижению специального эффекта. Влажные составы горят медленнее, при горении развивают более низкую температуру, излучают меньшее количество световой энергии. В некоторых случаях увлажненный (или разложившийся) состав вообще не воспламеняется при попытке привести в действие пиротехническое изделие.

Поэтому для пиросоставов и изделий устанавливают допустимые сроки хранения до использования. В зависимости от рецепта состава и степени герметичности изделий сроки хранения изменяются от одного-двух лет до нескольких десятков

Нормальным сроком хранения состава в изделиях считается 10 лет и более. К наиболее стойким составам с максимальными сроками хранения следует отнести составы сигнальных огней не содержащие порошки металла. Из осветительных, а также зажигательных составов наиболее химически стойкими являются составы, содержащие в качестве основного горючего только алюминий, а в качестве окислителя — нитрат бария.

Добавление магния в такие составы сильно снижает их химическую стойкость и уменьшает срок хранения.

Так как составы в порошкообразном состоянии при прочих равных условиях более подвержены действию влаги, чем спрессованные, то возможные сроки хранения для фотосмесей приходится принимать несколько меньшими, чем для других видов пиротехнических составов. При полной герметичности сроки хранения составов могут исчисляться десятками лет.

ПОРОХА, РАКЕТНЫЕ СОСТАВЫ

Черный (дымный) порох

Первым и наиболее старым пиротехническим составом, используемым человечеством был так называемый дымный (черный) порох, являющийся тройным пиросоставом с рецептом:

KNO₃... 75%

С... 15%

S... 10%

Уравнение реакции разложения черного пороха возможно достаточно приблизительно выразить формулой:

20KNO₃ + 10S + 30С = 6К₂СO₃ + K₂SO₄ + 3K₃S₃ + 14СO₂ + 10СО + N₂ + 1690 ккал

В настоящее время черный порох используется в основном в воспламенительных, вышибных, имитационных устройствах, в огнепроводных (бикфордовых) шнурах и пиротехнических изделиях развлекательного характера. Кроме пороха, приведенного состава, который называется ружейным порохом, применялся для производства взрывных работ минный порох рецепта:

KNO₃… 66,6%

С…16,7%

S… 16,7%

В артиллерии до введения бездымных порохов применялся медленногорящий шоколадный порох, название которого образовалось из его цвета, напоминающего шоколад. Обычный березовый уголь в шоколадном порохе не до конца обуглен, то есть содержит значительное количество органических веществ, замедляющих его окисление при реакции горения. Шоколадный призматический порох (отпрессованный в виде небольших призм) имел рецепт:

KNO₃… 78%

С (уголь недообожженный)… 19%

S… 3%

Существовали сорта пороха почти не содержащие серы.

При сгорании ружейного черного пороха на 1 г его приходится около 0,57 г твердых продуктов горения и около 0,43 г газообразных продуктов горения. Газообразные продукты горения 1 г пороха при температуре 0 °C и давлении 760 мм. вод. ст. занимают 280 см³ объема, что более чем в 400 раз превышает объем взятого вещества перед началом горения. Давление газов при горении черного пороха достигает 6400 кгс/см², температура горения 2200 °C. Приготовление черного пороха заключается в тщательном смешении всех компонентов в бегунах, затем увлажнения водой или водно-спиртовой смесью, последующего прессования до удельного веса 1,6…1,75 г/см³. После увлажнения смеси водой по высыханию массы ее прочность достаточно велика для последующего зернения и без прессования. Прессованные лепешки затем дробятся на зерна различной величины, которые просеиваются на различные фракции, затем полируются, графитизируются, окончательно просеиваются. Размер зерен может колебаться от 0,25 мм (для ручного оружия) до 50 мм (для артиллерийских орудий).

В пиротехнике достаточно часто применяется, так называемая, пороховая мякоть, представляющая из себя растертый в пыль зерненный черный порох или непрессованная смесь веществ рецептуры ружейного пороха.

Хлоратные пороха

В начале XIX века были попытки увеличить силу дымного пороха путем замены нитрата калия на хлорат калия (бертолетова соль). Из известных составов приведем два рецепта.

Порох Бертолле:

КСlO_3.… 75%

С… 15%

S… 10%

Порох Д'Ожанда:

КСlO₃… 49%

Желтая кровяная соль… 28%

Сахар… 23%

Хлоратные пороха в 1,5…2 раза сильнее черного пороха, но отличаются повышенной чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям.

Зеленые пороха

В середине XIX века были разработаны, так называемые, зеленые пороха, цвет которых определялся, содержащимися в составе пороха, солями пикриновой кислоты. Зеленые пороха относятся к классу малодымных смесевых порохов и до изобретения бездымных порохов некоторое время употреблялись как более мощные, нежели черный порох. В настоящее время они не используются. Ниже приводятся рецепты некоторых зеленых порохов.

Порох Дезиньоля:

Пикрат калия С₆Н₂(NO₂)₃KO — пушечный… 16,4 %; ружейный… 28,6%

Нитрат калия KNO₃ — пушечный… 74,4 %; ружейный… 65,0%

Уголь С — пушечный… 9,2 %; ружейный… 6,4%

Порох Брюжера:

Пикрат аммония С₆Н₂(NO₂)₃NH₄O… 54%

Нитрат калия KNO₃… 46%

Порох Фонтеня для разрывных бомб:

Пикрат калия… 50%

Хлорат калия… 50%

Русский порох для подводных мин и разрывных снарядов:

Пикрат аммония… 27,8%

Нитрат аммония… 72,2%

Пороха с окислителем хлоратом калия, а также пороха, содержащие в своем составе соли пикриновой кислоты, являются пиротехническими составами значительной чувствительности к механическим и тепловым воздействиям. Инициирование таких составов огневым импульсом в замкнутой оболочке в достаточных количествах приводит к переходу горения во взрыв значительно легче, чем в каких бы то ни было иных пиротехнических составах. Инициирование таких смесей капсюлем-детонатором приводит к возбуждению взрыва со 100 % вероятностью. Составы содержащие в себе как пикраты так и нитрат аммония могут детонировать как взрывчатые вещества пониженной и даже нормальной мощности.

Белые пороха

К белым порохам, цвет которых определяет, название могут быть отнесены порох Д'Ожанда, а также американский крезол-сульфонатный порох:

Нитрат натрия… 65%

Крезол-сульфонат… 35%

Порох приготовляется сушкой водного раствора смеси обоих веществ, чем отличается от способа приготовления иных пиротехнических смесей механическим смешением.

Адсорбционные пороха

Автором книги в 1970 г. были разработаны пороха, названные им адсорбционными, по названию основного процесса получения таких порохов. Процесс получения включает в себя приготовление перенасыщенного раствора какого-либо окислителя в соответствующем растворителе и воздействие этим раствором на способное к адсорбции горючее.

Наибольшей способности к адсорбции среди распространенных горючих является уголь в активированной форме, поэтому наиболее просто получающиеся адсорбционные пороха включают в состав указанное горючее. Окислитель, используемый в адсорбционном порохе на активированном угле, должен обладать значительной растворимостью в воде, используемой в качестве растворителя. Значительной растворимостью в воде при повышенной температуре, необходимой для приготовления перенасыщенного раствора, обладают нитрат калия и нитрат аммония. Составы на основе нитрата аммония, однако, очень гигроскопичны и без специальных мер, не допускающих их увлажнение, не применимы.

Раствор нитрата калия приготовляется при нагревании до кипения, пока вводимый нитрат калия не перестанет растворяться в кипящем растворе, затем кипящим раствором воздействуют на подогретый до 100 °C молотый активированный уголь. Смесь перемешивается при добавлении горячего перенасыщенного раствора, пока не достигнет сметанообразного состояния. После этого смесь выливается в формы для затвердевания или в корпуса реактивных двигателей. Сушка производится естественным способом, причем, в процессе сушки происходит частичное высаливание окислителя на поверхность состава, не влияющее на его свойства. После сушки форм производится их дробление и зернение обычным способом.

Количество могущего адсорбироваться нитрата калия недостаточно для полного окисления угля в составе, поэтому адсорбционный порох имеет отрицательный кислородный баланс, однако, в связи с простотой производства и возможностью снаряжения им реактивных двигателей методом заливки, не исключается возможность практического использования. Целесообразно вводить в указанный тип пороха перхлорат аммония при приготовлении раствора окислителя, его введение увеличивает скорость горения пороха, его силу и удельную тягу при использовании в ракетных двигателях.

Адсорбционные пороха на активированном угле приобретают нулевой кислородный баланс при употреблении в качестве окислителей нитрата или перхлората лития или смеси нитрата калия с указанными веществами, возможно применение хлората и перхлората бария, однако, пороха на их основе будут значительно гигроскопичны.

Иные дымные пороха

Существует значительное количество составов порохов, не описанных в данной книге, применяемых в различных специальных целях, например, замедлительных устройствах. Такие пороха редко обеспечивают стабильность характеристик в широком интервале температур при использовании в небольших устройствах. Имеется рецептура пороха, удовлетворяющего указанные требования:

Азид свинца… 27,2%

Бор (чистота 90–92 %)… 8,8%

Нитрат бария… 64%

Имеется рецептура пороха, созданного автором и не уступающего по характеристикам черному пороху, однако, не содержащем элементарную серу:

Нитрат калия… 75%

Уголь… 12,5%

Тиомочевина (H₂N)₂CS… 12,5%

Способ его изготовления несколько отличается от изготовления черного пороха. Смесь нитрата калия и угля увлажняется раствором в воде необходимого количества тиомочевины, после высыхания массы производится дробление и зернение в обычном порядке.

Реактивные составы (смесевые пороха)

Смесевые ракетные пороха состоят из дискретных частиц твердых окислителей и горючих или из частиц окислителя, помещенных в массу горючего.

Энергетические свойства ТРТ наиболее полно оцениваются величиной удельной тяги (удельного или единичного импульса) РДТТ, то есть величиной тяги двигателя Р, отнесенной к расходу G топлива в единицу времени.

Р_уд = Р/G [сек]

Удельная тяга РДТТ зависит от состава и свойств топлива, от полноты его сгорания и степени расширения газов в сопле.

Величину удельной тяги можно определить либо при помощи достаточно сложного термодинамического расчета, либо опытным путем испытаний опытного двигателя или модельного микродвигателя и сравнением его тяги с тягой стандартных ракетных топлив.

Для использования в ракетных двигателях реактивные составы должны обладать следующими свойствами.

1. Иметь строго определенную скорость горения.

2. В результате их горения должно выделяться максимальное количество газообразных продуктов реакции.

3. При горении должно оставаться минимальное количество твердых шлаков, легко выбрасываемых из сопла образующимися газами.

4. Тепловой эффект реакции должен быть максимален.

5. Температура горения должна быть максимальна.

6. Теплоемкость и степень диссоциации продуктов горения должны быть минимальны.

7. Молекулярный вес продуктов реакции должен быть минимален.

8. Температура конденсации твердых продуктов реакции, находящихся в испаренном состоянии должна быть минимальна.

К сожалению, ни одно из современных ТРТ не удовлетворяет всем приведенным выше требованиям, так как многие их этих требований взаимно противоречивы. Однако в настоящее время известны многие ТРТ удовлетворяющие значительному количеству требований из приведенных, эти ТРТ были получены как чисто опытным путем, так и в результате значительных теоретических исследований. Во многих современных ТРТ, применяемых как в больших баллистических ракетах и ракетах для вывода полезных грузов в открытый космос, так и в сравнительно небольших и малых боевых ракетах, в качестве одного из компонентов горючего применяются порошки металлов, обеспечивающие большие тепловые эффекты реакции окисления, а также значительные температуры реакции вследствие большой молекулярной массы продуктов реакции. Однако вследствие того, что эти продукты являются высокоплавкими и высококипящими веществами, то есть даже при температуре реакции могут находиться в конденсированном виде и не расширяться в сопле двигателя, их количество в ТРТ, обеспечивающее положительный эффект, строго ограничено и не превышает 10…20 %. Существуют ТРТ и совсем не содержащие порошков металлов.

В качестве окислителей ТРТ употребляются в основном нитраты и перхлораты, все они представляют собой кристаллические вещества. Горючие ТРТ (кроме металлов) представляют собой, в основном, эластичные вещества с высокими адгезионными свойствами, обеспечивающими невозможность растрескивания готового заряда ТРТ и прочное прилипание к кристаллам окислителя. Удовлетворительными механическими и адгезионными свойствами обладают синтетические полимерные органические соединения типа каучуков, смол, пластмасс, а также тяжелые нефтепродукты асфальт и битум.

• Каучуки

Натуральные

Бутадиен-стирольные

Полисульфидные

Полиуретановые

• Смолы

Феноло-формальдегидные

Карбамидные

Полиэфирные

Эпоксидные ∙

• Пластмассы

Полиизобутиленовые

Полиметилметакрилатные

Поливинилхлоридные

Полиамидные

Нитроцеллюлозные

Асфальт и битум сохраняют необходимые механические свойства в достаточно узком диапазоне температур, поэтому на практике применяют в основном синтетические продукты, перечисленные выше.

Наибольший тепловой эффект реакции в указанных синтетических веществах при окислении их наиболее распространенным окислителем ПХА дают: каучук натуральный — 960 ккал/кг и смола феноло-формальдегидная — 950 ккал/кг. Остальные вещества имеют тепловой эффект реакции от 935 до 810 ккал/кг.

Заряды твердого ракетного топлива получают смешением порошка окислителя с указанными веществами, проводят деаэрацию смеси, заливают смесь в корпус ракетного двигателя, где она и затвердевает либо под действием введенного в смолу отвердителя или введенного в каучук вулканизатора (с последующей вулканизацией). Пластмассовые горючие обычно пластифицируют, смешивают с окислителем, затем прессуют в готовые формы и высушивают. Применяется и термопластическое прессование смеси веществ.

Вообще изготовление РДТТ очень сложный и трудоемкий процесс, сопряженный с большим риском допущения какой-либо неточности, которая в дальнейшем может привести к взрыву РДТТ в полете ракеты. Для примера укажем, что заливка ТРТ в камеру укороченного варианта американского РДТТ «Эроджет» диаметром 6,6 м с зарядом весом 720 т продолжается более недели, а его полимеризация в залитой камере продолжается не менее 1,5 месяцев.

Приведем рецепты некоторых видов зарубежных ракетных топлив:

1.

Перхлорат калия… 75%

Асфальт…25%

_{(Снаряжение РДТТ заливкой при повышенной температуре.)}

2. «Basucka»

Перхлорат калия…76,28%

Бутадиеновый каучук…2,19%

Касторовое масло…0,9%

Диэтилфталат…0,08%

Технические добавки…0,4%

3. ALT-161 (удельная тяга 186 сек)

Перхлорат калия…76%

Битум…16,8%

Минеральное масло…7,2%

_{(Заливка при повышенной температуре)}

4. М-7 (удельная тяга 200 сек)

Перхлорат калия… 7,8%

Нитроцеллюлоза… 90%

Этилцентралит… 1%

Сажа… 1,2%

_{(Сажа — катализатор горения, этилцентралит — стабилизатор. Прессование.)}

5. NDRC-480

Нитрат натрия…46,6%

Феноло-формальдегидная смола… 5,2%

Пикрат аммония… 46,6%

Минеральное масло… 1,6%

_{(Прессование.)}

6. «Filipps petroleum»

НТА… 83%

Полиуретановый каучук… 10%

Минеральное масло… 2,3%

Диэтилфталат… 1%

_{(Диэтилфталат — стабилизатор)}

7. «Rocret» (удельная тяга 150 сек)

Нитрат натрия… 80%

Тринитротолуол… 18%

Диэтилфталат… 2%

_Литье.

8. GCRC—201—6 (удельная тяга 200 сек)

ПХА… 80%

Полисульфидный каучук… 20%

9. «Aisit»

ПХА… 80,1%

Поливинилхлорид… 8,6%

Синтетическое масло…10,5%

Бариевые мыла… 0,5%

Сажа… 0,05%

Технологические добавки… 0,25%

10.

Перхлорат лития… 84%

Бутадиен-стирольный каучук… 16%

В ракетном моделировании применяется достаточно интересное реактивное топливо, называемое «карамельным». Название происходит от процесса приготовления топлива, заключающегося в осторожном расплавлении свекловичного сахара и аккуратном внесении в расплав соответствующего количества калиевой селитры. Способ приготовления такого топлива радикально отличается от способов смешения других пиросоставов, так как температура плавления сахара близка к температуре самовоспламенения готовой смеси, такой способ смешения никогда не применяется при изготовлении пиросмесей в промышленных масштабах. При крайней опасности приготовления карамельного топлива, оно отличается значительной гомогенностью и, соответственно, большой скоростью горения. Такое топливо удобно для снаряжения небольших двигателей методом заливки расплава в камеру сгорания.

Рецепт топлива:

Нитрат калия… 60%

Свекловичный сахар… 40%

_{Температура горения топлива… 1427 °C.}

ИМИТАЦИОННЫЕ СОСТАВЫ (ЗВУКОВЫЕ)

Имитационные составы предназначаются для снаряжения ими различных учебных пиротехнических изделий, при действии которых должен создаваться внешний эффект, близкий к эффекту настоящих боевых боеприпасов. Назначение некоторых изделий — имитация эффекта, получающегося при разрыве фугасных снарядов, мин.

Для получения сильного звукового эффекта имитационные изделия снаряжаются зерненым черным порохом или смесью перхлората калия с алюминиевой пудрой. Используется состав из 70 % перхлората калия и 30 % алюминия, близкий по свойствам к составам фотосмесей. Такой состав взятый в порошкообразном состоянии, при воздействии на него обычным тепловым импульсом сгорает почти мгновенно с сильным звуковым эффектом и световой вспышкой, выделяя при этом значительное количество белого дыма.

Имитационный состав, пригодный для снаряжения малогабаритных изделий состоит из 57 % хлората калия и 43 % желтой кровяной соли, этот состав является достаточно чувствительным поэтому может быть изготовлен только в небольших количествах. Действие его чрезвычайно сильное, скорость горения настолько высока, что даже подожженный без какой бы то ни было оболочки дает значительный звук. Все имитационные составы должны применяться только в легких оболочках из непрочных и легких материалов не допускающих образование осколков (картон, пластмасса). Применение прочных оболочек недопустимо, так как горение в них имитационных составов легко может перейти во взрыв.

Для окраски дыма, выделяющегося при сгорании имитационных составов в цвет присущий взрыву боевых ВВ, применяются различные добавки, вводимые в состав при изготовлении (нафталин, антрацен, органические красители).

ФОТООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ (ФОТОСМЕСИ)

Фотосмеси предназначаются для получения световых импульсов (вспышек) очень малой продолжительности, обычно несколько десятых долей секунды. В военном деле фотосмеси помещенные в фотобомбы (ФОТАБ) применяются для ночного воздушного фотографирования, однако все меньше, так как в настоящее время имеются различные оптоэлектронные приборы, позволяющие производить фотосъемку практически в абсолютной темноте.

Анализ развернутых во времени спектрограмм вспышки фотосмеси показал, что спектральный состав излучения на протяжении всего времени вспышки непрерывно изменяется. При этом наиболее продолжительным является излучение в красной области спектра, а наиболее кратковременным — излучение в фиолетовой области. Интенсивность излучения в первую очередь определяется температурой пламени. Чаще всего фотосмеси приготовляют путем смешивания порошка магния или других высококалорийных металлов (циркония, титана, магниевых сплавов) с различными солями — окислителями.

Фотосмеси должны обеспечивать:

1. Минимальную продолжительность вспышки.

2. Максимальную силу света.

3. Соответствие спектрального состава излучения необходимым требованиям.

Скорость сгорания фотосмеси в свою очередь зависит от:

1. Природы применяемых компонентов (рецепта состава).

2. Степени измельчения компонентов.

3. Плотности фотосмеси.

4. Природы и интенсивности начального импульса.

5. Количества одновременно сжигаемой фотосмеси и формы ее размещения.

6. Прочности оболочки.

Фотосмеси с алюминиевым порошком горят медленнее, чем смеси с магниевым порошком при одинаковом размере частиц. Смеси с перманганатом калия, с перхлоратом калия и хлоратом калия сгорают быстрее, чем смеси с нитратами, однако, значительно чувствительнее последних к механическим и тепловым воздействиям.

Как правило, самые короткие по времени вспышки дают смеси, в которых компоненты взяты в стехиометрических соотношениях. Смеси, в которых имеется избыток горючего или окислителя, дают вспышки более продолжительные.

Чем тоньше измельчены компоненты фотосмеси, тем быстрее она сгорает. При этом большее значение имеет степень измельчения металлического горючего.

Фотосмеси применяют в порошкообразном состоянии. При этом они сгорают со скоростями в сотни и даже тысячи метров в секунду приближаясь к скоростям взрыва. До тех пор, пока сохраняется порошкообразное состояние фотосмеси, плотность набивки порошка существенно не сказывается на скорости горения. Однако, будучи запрессованы под значительными давлениями в компактные формы, фотосмеси сгорают как быстрогорящие осветительные составы с постоянной скоростью 10…15 мм/сек.

Скорость сгорания фотосмеси заметно зависит от характера и интенсивности начального импульса, а также от расположения инициирующего устройства в заря де смеси. Для уменьшения общего времени сгорания фотосмеси применяют не тепловой (электрозапал, бикфордов шнур, пировоспламенитель и т. п.), а взрывной импульс (капсюль-детонатор, шашка ВВ и тому подобное).

Имеет большое значение количество одновременно сжигаемой фотосмеси. С увеличением количества сжигаемой смеси скорость ее горения возрастает. При сжигании фотосмеси в количествах превышающих несколько десятков граммов, горения может перейти во взрыв даже при наличии не очень прочной оболочки. Заряд, размещенный в виде компактной массы, сгорает быстрее чем тот же заряд, рассыпанный в виде длинной дорожки. Однако, хотя при увеличении количества одновременно сжигаемого заряда фотосмеси скорость горения увеличивается, продолжительность фотовспышки не уменьшается, а возрастает. Это объясняется увеличением общего времени горения при увеличении количества смеси, а также увеличением времени остывания продуктов сгорания смеси. В таблице 25 приведены данные продолжительности вспышки для зарядов различного веса.

Сила вспышки определяется следующими факторами.

1. Теплота сгорания смеси и соответственно температурой пламени.

2. Наличие в пламени частиц продуктов горения с высокой излучающей способностью (твердых и жидких).

3. Химическим составом фотосмеси от которого зависит тепловой эффект реакции горения, а также состав продуктов горения и спектральный состав излучения вспышки.

4. Величина заряда фотосмеси.

5. Величина пламени вспышки.

6. Прочность оболочки.

Для получения интенсивных вспышек фотосмеси должны обладать максимальным тепловым эффектом (более 2 ккал/г.). Поэтому выбираются высококалорийные металлические горючие.

В некоторых случаях в фотосмеси для получения необходимого времени горения, цвета пламени и тому подобное прибавляют специальные вещества, окрашивающие пламя, и другие добавки.

Наиболее эффективными и доступными для широкого практического использования оказались смеси нитратов бария или нитрата стронция с порошками магния и других металлов, для примера приведены рецепты некоторых смесей:

1. Панхроматическая смесь

Нитрат стронция… 60%

Магний… 40%

2.

Перхлорат калия… 83%

Бериллий… 17%

3.

Перхлорат калия… 60%

Магний… 40%

4.

Хлорат калия… 63%

Магний… 37%

5.

Нитрат бария… 68%

Магний… 32%

6.

Алюминий «пульверизованный»… 40%

Нитрат бария… 30

Перхлорат калия… 30%

Фотосмеси с нитратом натрия практически не применяются вследствие значительной гигроскопичности натриевой селитры.

Известно, что вспышки с наибольшей силой света дают фотосмеси с некоторой перегрузкой металлом, то есть с отрицательным кислородным балансом. Суммарный тепловой эффект за счет сгорания части металла в кислороде воздуха возрастает, размеры пламени и площадь излучающей поверхности также увеличиваются. С увеличением количества фотосмеси, сжигаемой одновременно, интенсивность вспышки возрастает. Однако это увеличение силы света вспышки непропорционально увеличению количества смеси. Из таблицы 26 видно, что удельная сила света на 1 г состава, характеризующая собой светоотдачу вспышки, резко падает с увеличением количества сжигаемого состава.

Как видно из таблицы 26 величина пламени возрастает до некоторых пределов почти пропорционально количеству фотосмеси, а при дальнейшем увеличении заряда возрастание величины пламени, так же как и увеличение силы света, постепенно замедляется и все больше отстает от возрастания количества сжигаемой фотосмеси.

Определенное влияние на продолжительность вспышки и некоторое влияние на светоотдачу вспышки оказывает прочность оболочки заряда.

В прочных металлических оболочках фотосмесь сгорает быстрее, чем в картонных или пластмассовых, однако, в таких оболочках применение фотосмеси возможно только в авиабомбах ФОТАБ. При подрыве таких зарядов на Земле (например, для имитации взрыва атомного боеприпаса) возникает опасность поражения людей и предметов разлетающимися осколками металлической оболочки.

Практически все фотосмеси, особенно, с окислителями хлоратами и перхлоратами, чувствительны к удару и трению. Еще более чувствительными к удару фотосмеси становятся, если в них имеются даже незначительные примеси органических веществ. В таблице 27 приводятся световые характеристики ФОТАБ, снаряженных смесью № 6, из таблицы видно, что с увеличением веса заряда фотосмеси сила света увеличивается, но светосумма (сек∙св) уменьшается (сравни с данными из таблицы 26). Из сравнения силы света двух бомб с весом заряда 32…36 кг и 104 кг видно, что создание крупногабаритных ФОТАБ нерационально. В немецких «дуст-бомбах» окислителя нет, а только алюминиевая пудра, окружающая центральный разрывной заряд ВВ. Однако, в настоящее время вместо алюминиевой пудры используется сплав AM, который обеспечивает большую светоотдачу.

Фотопатроны и ФОТАБ, кроме их основного назначения — ночной аэрофотосъемки, могут использоваться в качестве имитаторов взрывов бомб и снарядов, вспышек при стрельбе из орудий, атомных взрывов.

В настоящее время фотосоставы применяются в антитеррористических боеприпасах шумовых и ослепляющих ручных гранатах, гранатах подствольных и ружейных гранатометов, специальных патронах для средств индивидуальной защиты «Удар», «Оса» и других.

В определенной степени фотосоставами можно считать фотоизделия пиротехнического типа, состоящих из стеклянного баллона, наполненного кислородом под некоторым давлением и сгораемую магниевую или циркониевую ленту, инициирование горения которой возбуждается пропусканием сквозь нее импульса электрического тока. Подобные устройства применяются в одноразовых фотовспышках, ослепляющих устройствах самообороны, также имеются попытки их использования в малогабаритных лазерных пистолетах и револьверах.

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

Из-за недостатка места в данной книге теория светоизлучения, описание светотехнических характеристик кроме основных рассмотрены не будут, так как основной целью книги является подача практического материала. Основные требования, предъявляемые к осветительным составам:

1. Излучение осветительных составов должно быть близким по спектру к солнечному излучению, к которому приспособлен человеческий глаз.

2. Линейная скорость горения спрессованных осветительных составов должна составлять 1…2 мм/сек для крупных изделий (бомбы и снаряды), 5…10 мм/сек для осветительной звездки пистолетных патронов и винтовочных гранат.

3. При сгорании весовой единицы осветительного состава должно выделяться максимальное количество световой энергии.

Для получения наибольших значений светового КПД следует путем подбора соответствующего рецепта состава и конструкции изделия стремиться к тому, чтобы образующееся при горении состава пламя имело максимальную температуру, содержало в себе достаточное количество твердых и жидких частиц, хорошо излучающих свет в накаленном состоянии, имело наибольшую поверхность излучения. Практикой доказано, что достаточно большое количество световой энергии получается только при сгорании составов, выделяющих не менее 1,5 ккал/г, а это возможно только при применении высококалорийных металлических горючих, развивающих высокую температуру горения не менее 2000 °C. Наличие твердых и жидких частиц в пламени при температуре выше 2000 °C обеспечивают окислы и другие соединения металлов, применяемых в качестве горючего. В то же время при разложении окислителей, используемых с металлическими горючими, выделяется достаточное количество газов (обычно азота) или сравнительно легко кипящих солей (обычно КСl), которые распыляя раскаленные твердые и жидкие частицы создают достаточный объем и соответственную поверхность пламени.

При выборе горючего следует принимать во внимание, что основная или, во всяком случае, значительная часть продуктов горения осветительного состава должна плавиться при весьма высокой температуре и не испаряться при температуре горения, чтобы в пламени находилось значительное количество твердых и жидких частиц, поскольку накаленные пары и газы сами по себе излучают сравнительно малое количество световой энергии. Водород, углерод, фосфор и сера не удовлетворяют этому требованию и не могут быть применены в качестве основных горючих осветительных составов. Все источники света, основанные на использовании реакции горения органических веществ, имеют очень малую световую отдачу (не более 1 лм/вт). Углерод при сгорании в атмосфере кислорода дает всего 1,9 лм/вт. Данные о количествах тепла и светоотдаче некоторых составов приведены в таблице 28*.

Как видно из таблицы, наибольшее количество тепла получается при сгорании двойных смесей нитрата бария с магнием и алюминием. Окислы этих металлов, обладают также хорошей излучательной способностью. Световая отдача титана несколько меньше чем у магния и алюминия.

Из окислителей в осветительных составах чаще всего применяют нитрат бария, большим преимуществом которого перед другими нитратами является его не гигроскопичность, и нитрат натрия — соль гигроскопичную, но дающую интенсивное излучение желтого цвета. Нитрат калия в осветительных составах не применяется из-за невысоких световых показателей

Световые показатели составов на бариевых и стронциевых солях-окислителях близки друг к другу и признаются достаточно высокими. Соли бария придают пламени слегка зеленоватый оттенок, соли стронция сообщают пламени бледно-розовую окраску. Однако, нитрат стронция более гигроскопичен, чем нитрат бария. Хлораты в осветительных составах не применяются хотя и обеспечивают высокие световые характеристики, являются при этом слишком чувствительными к механическим воздействиям. Высокие характеристики могли бы обеспечивать перхлораты бария и натрия, однако оба вещества являются сильно гигроскопичными и практически не применяются.

Окислитель и горючее в осветительных составах берут или в стехиометрическом соотношении или же дают некоторый избыток горючего с таким расчетом, чтобы оно могло сгореть за счет кислорода воздуха. Содержание магния или сплава AM в двойных смесях для осветительных составов может достигать 50… 60 %. Световые характеристики некоторых двойных смесей приведены в таблице 29* (сжигание производилось в картонных оболочках диаметром 24 мм).

МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

К описанным выше двойным смесям окислитель — порошок металла с целью замедления процесса горения добавляют различные органические вещества: смолы, минеральные масла, олифу и прочее. Построенные таким образом многокомпонентные составы имеют меньшую скорость горения, но и значительно меньшую силу света. Удельная светосумма составов с магниевым порошком от введения органических веществ снижается гораздо меньше, чем это наблюдается для составов, содержащих в качестве горючего алюминиевую пудру или порошок.

Примеры трехкомпонентных осветительных составов:

1.

Нитрат бария… 66%

Магний… 30%

Лак НЦ-218… 4%

2.

Нитрат бария… 48%

Магний… 45%

Лак НЦ-218… 7%

Звездки массой 36…38 г из такого состава горят в течении 10 сек. и дают силу света около 120 тысяч свечей.

Составы для порошкообразных факелов:

3.

Нитрат бария… I — 39 %; II — 42%

Магний… I — 52 %; II — 48%

Полиэфирная смола… I — 9 %; II — 8%

Поливинилхлорид… I — _; II — 2%

4.

Нитрат бария… I — 38 %; II — 55%

Нитрат стронция… I — 7 %; II — 5%

Магний… I — 52 %; II — 17%

Алюминий… I — _; II — 15%

Льняное масло… I — 3 %; II — 3%

Асфальтит… I — _; II — 5%

Кислородный баланс осветительных составов при введении в них значительного количества органических веществ обычно становиться резко отрицательным. Таким образом, введение в осветительные составы органических связующих в количестве более 5…6 % мало целесообразно. Для уменьшения скорости горения составов, кроме введения связующих веществ, может применяться также изменение степени дисперсности металлических порошков или добавление в алюминиевые составы серы.

При горении составов содержащих алюминий и серу, алюминий, по-видимому, легко вступает в реакцию с серой, образуя сернистый алюминий, который затем вступает в реакцию с кислородом (в том числе и воздуха). Окисление проходит более мягко, чем исключается искрение составов с алюминием, обычно наблюдающиеся при употреблении сравнительно грубых порошков. Введение более 10 % серы в алюминиевые составы снижает их световые показатели.

Состав первой мировой войны:

Нитрат бария… 76%

Алюминиевая пудра… 10%

Алюминиевый порошок… 8%

Сера… 4%

Касторовое масло… 2%

Для повышения световых показателей осветительных составов в них часто вводят несколько процентов, так называемых «пламенных добавок», например, фтористого натрия, криолита. Световые показатели составов при введении «пламенных добавок» могут увеличиваться на 15…20 %. На скорость горения эти добавки, как правило, не влияют.

В качестве добавочного окислителя в осветительные составы иногда вводят различные нитросоединения в том числе и ВВ.

Рецепт осветительного состава с нитросоединениями:

Нитраты щелочных металлов^[10]…50–60%

Динитротолуол… 13–15%

Магний… 20–28%

Нитроцеллюлоза… 4–8%

Во время второй мировой войны в германской армии использовались, так называемые, гипсовые осветительные составы:

Сплав Мg-Аl… I — 41 %; II - _

Магний… I — _; II — 40%

Нитрат натрия… I — 11; II — 13%

Гипс CaSO₄… I — 32 %; II — 40%

Вода… I — 1 %; II — 7%

СаСО₃… I — 15 %; II - _

Гипс входящей в него водой использовался и как связующие, и как окислитель, частично заменяющий нитрат натрия.

Эффективным осветительным составом, горящим под водой является состав рецепта:

Сульфат бария… 40%

Нитрат бария… 32%

Магний… 16%

Алюминий… 12%

В качестве связующего в состав вводится льняное масло с сиккативом перекисью марганца. Возможно применение олифы. До начала применения металлических магния и алюминия в пиротехнике, использовались старинные рецепты осветительных огней:

Нитрат калия… 73%

Сера… 21%

Металлический мышьяк… 6%

При горении состав выделяет токсичные окислы мышьяка и поэтому не может применяться в замкнутых помещениях.

Нитрат калия… 67%

Сера… 16,5%

Антимоний… 16,5%

Дым, выделяющийся при горении состава, также ядовит.

ТРАССИРУЮЩИЕ СОСТАВЫ

Для прослеживания траектории полета пуль, артиллерийских снарядов, ракетных снарядов, как ночью, так и днем используются специальные устройства, называемые трассерами. Трассер представляет собой металлическую оболочку, в которую под большим давлением (необходимым для того, чтобы спрессованный состав выдержал, не разрушаясь, удар пороховых газов) запрессован трассирующий состав. Давление прессования трассирующих составов составляет от 3 до 8 т/см².

Применение в условиях дневных стрельб в трассирующих средствах дымовых составов целесообразно при протяжении трассы не более 1…2 км. В литературе имеются указания о применении трассирующих пуль, наполненных в качестве дымообразующего вещества желтым фосфором. Были попытки снаряжения дымовых трассеров составами близкими по рецепту к составам сигнальных дымов.

В настоящее время трассеры снаряжаются преимущественно огневыми составами. Путем увеличения силы света пламени добиваются видимости огневой трассы и в дневных условиях.

Трассирующие огневые составы должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Выделять при горении максимальное количество световой энергии.

2. Гореть с определенной скоростью.

3. В спрессованном состоянии выдерживать динамический удар пороховых газов (для ствольных трассеров), соответственно иметь большую прочность.

4. Находясь в сильно уплотненном состоянии безотказно воспламеняться.

5. Оставлять в оболочкетрассера после сгорания максимальное количество шлаков.

Невыполнение 3-го условия приводит к частичному или полному выгоранию состава в канале ствола, следствием чего является «короткая трасса» или ее отсутствие, а также преждевременный износ ствола оружия.

Выполнение 4-го условия делает необходимым введение в состав легко воспламеняющихся горючих (например, магния).

Выполнение 5-го условия необходимо для сохранения баллистики снаряда в полете, особенно это важно для трассирующих пуль в которых масса трассирующего состава равна примерно 10 % от общей массы пули. Вместе с тем, следует отметить, что на практике это последнее требование не всегда выполняется в достаточной степени. Хотя, как правило, масса твердых продуктов реакции составляет не менее 60…80 % от массы состава, но часть их потоком газов (продуктов реакции) выбрасывается из зоны реакции в атмосферу. Фактически масса шлака, остающегося в трассере составляет 35…45 % от первоначальной массы состава. Принципы построения и рецепты трассирующих составов близки к осветительным составам. Однако в трассирующих составах в качестве окислителей не используются перхлораты и тем более хлораты, так как инициирование смесей на их основе может привести к взрыву в стволе оружия и его повреждению. Наиболее употребимыми окислителями для трассирующих составов являются нитрат бария (для белой трассы), нитрат стронция (для красной трассы), в составы желтой трассы добавляется оксалат натрия.

Основным горючим в трассирующих составах является магний. Применение алюминия затруднено из-за трудности его воспламенения.

Замедление горения трассирующих составов осуществляется введением в них некоторого количества цементаторов, например резината кальция, шеллака, асфальтита, этилцеллюлозы и других.

Некоторые рецепты составов белой, красной и желтой трассы и их светотехнические характеристики приведены в таблице 30*.

Кроме компонентов указанных в данной таблице, в трассирующих составах применяется перекись стронция, карбонат и фторид стронция, графит, силицид кальция.

Для воспламенения сильно уплотненных трассирующих составов необходим очень мощный термический импульс, поэтому практически все трассеры кроме основного трассирующего состава содержат также и подпрессованный к нему воспламенительный состав, который воспламеняется от пороховых газов или электровоспламенителя и уже затем воспламеняет основной состав. Воспламенительные составы будут рассмотрены в соответствующей главе.

СОСТАВЫ СИГНАЛЬНЫХ (ЦВЕТНЫХ) ОГНЕЙ

Составы сигнальных огней предназначены для подачи сигналов днем или ночью. Наиболее употребительной сигнализацией при помощи огневых пиротехнических средств является трехцветная сигнализация с применением красного, желтого и зеленого огней. Желтый при необходимости заменяется белым огнем. Применение синих огней в большинстве случаев нецелесообразно, так как на большом расстоянии его цвет трудно отличим от белого цвета.

Составы сигнальных огней должны удовлетворять требованиям общим для всех видов пиротехнических составов и, кроме того, следующим специальным требованиям:

1. Пламя, получающееся при сгорании составов сигнальных огней, должно иметь достаточно характерную окраску, дающую возможность четко различать цвета сиг налов. При количественной оценке цвета пламени указывается, что «чистота» цвета (отношение интенсивности монохроматического излучения пламени к интенсивности всего видимого излучения, выраженное в%) должна быть не менее 70…75 %.

2. Количество световой энергии, выделяющейся при сгорании составов, должно быть максимальным, а удельная светосумма составов должна выражаться величиной, не меньшей чем несколько тысяч св-с/г. Сила света сигнальных звездок, для обеспечения их четкого наблюдения в ночных условиях, должна быть не меньшей, чем несколько тысяч свечей. Например, для наблюдения сигнала зеленого огня в ночных условиях на расстоянии 10 км, сила его света по расчетам должна составлять 1120 свечей.

3. Горение составов должно протекать с определенной скоростью, составляющей единицы миллиметров в секунду. Обычно сигнальные звездки горят со скоростью 3…6 мм/сек.

Характер излучения пламени

Пламя, имеющее малую чистоту цвета, не может при наблюдении на глаз иметь резко выраженный оттенок, так как обычный белый цвет может быть получен смешением 1/3 красного, 1/3 зеленого и 1/3 синего.

Для получения цветного пламени на основе атомарного излучения используют элементы, имеющие яркие спектральные линии только в какой-либо одной части спектра. В первую очередь к таким элементам относятся натрий, литий, таллий и индий. Они имеют характерные яркие линии: натрий — желтые 589 и 589,6 ммк, литий — красную 671 ммк и оранжевую 610 ммк, таллий — зеленую 535 ммк, индий — синюю 451 ммк. Соли этих металлов при температурах 1000 °C и выше легко диссоциируют, в результате чего в пламени появляется линейчатый спектр паров металлов.

Атомарное излучение паров натрия широко используется в составах желтого огня. Литий, таллий и индий в сигнальных огнях не используют вследствие дороговизны соединений этих металлов. Для получения цветного пламени также используются излучение монохлоридов металлов, которые образуются в результате термической диссоциации соответствующих хлоридов. Для получения зеленого огня используют хлористые соединения бария, красного огня — хлористые соединения стронция, синего огня — хлористые соединения меди. Во многих случаях в составы цветных огней нецелесообразно вводить хлориды соответствующих окрашивающих металлов, так как хлориды являются инертными веществами не участвующими в процессе горения. Для сохранения энергетических характеристик составов окрашивающие металлы выгодно вводить в них либо в виде нитратов, либо в виде хлоратов и перхлоратов. Однако, при введении в составы окрашивающих металлов в виде нитратов необходимо вводить также вещества, образующие при температуре реакции горения хлористые соединения с металлом. Такими соединениями чаще всего случают либо хлораты или перхлораты калия, содержащие в своем составе хлор, либо хлорорганические соединения, например, поливинилхлорид, гексахлорбензол и другие. Как хлораты и перхлораты, так и хлорорганические вещества, содержащие не менее 50 % хлора, являются активными окислителями, реагирующими с содержащимся в составе цветных огней магнием, что улучшает энергетические показатели составов. Для получения лучшей чистоты цвета выгодно использовать окрашивающие металлы сразу в виде хлорных соединений-окислителей, например, хлората бария или хлората стронция. Однако, зеленые составы на основе хлората бария высокочувствительны и взрывчаты, красные составы на хлорате стронция также взрывчаты и сильно гигроскопичны. Применение перхлоратов указанных металлов также не представляется возможным из-за ряда их отрицательных свойств. Монохлорид стронция показывает характерные дублетные линии, относительная интенсивность Е этих полос в зависимости от длинны волны линии приведена ниже.

λ [ммк]: 686 ∙ 674 ∙ 661 ∙ 648 ∙ 636

Е: 3 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 10

Спектр испускания монохлорида бария состоит из многочисленных полос в зеленой части спектра. Свечение атомарного стронция и бария не могут быть использованы, так как атомы этих элементов дают излучение в частях спектра, не совпадающих ни с красной ни с зеленой областями спектра.

Принципы построения составов сигнальных огней

1. Теплота горения составов сигнальных огней должна быть не меньше 0,8 ккал/г, для того чтобы количество выделяющейся тепловой энергии было достаточно для возбуждения или ионизации находящихся в пламени в парообразном состоянии атомов или молекул.

2. При использовании молекулярного излучения температура пламени составов не должна превышать пределов значительной степени диссоциации молекул излучателей. Так, например, температура пламени составов зеленого огня не должна превышать 2000 °C.

3. В пламени должно быть небольшое количество твердых продуктов реакции. Введение в составы сигнальных огней большого количества (больше 15…20 %) порошков магния или алюминия, дающих при сгорании труднолетучие окиси, сильно увеличивает яркость пламени, но вместе с тем понижает чистоту его цвета.

4. Компоненты состава должны быть подобраны так, чтобы излучение в других частях спектра (кроме необходимых) было минимальным.

5. Получающиеся при горении составов элементы или соединения, окрашивающие пламя, должны быть легколетучими и уже при температуре 1000…1200 °C полностью переходить в парообразное состояние. Обычно в качестве окрашивающих соединений применяют легколетучие хлориды щелочноземельных металлов.

Составы сигнальных огней содержат следующие компоненты:

1. Окислители.

2. Органические горючие-цементаторы.

3. Соли, окрашивающие пламя. Часто применяют так же вещества улучшающие окраску пламени — хлорорганические соединения

4. Порошки магния или алюминия, придающие пламени яркость.

Окислители, используемые в сигнальных огнях, должны быть солями того металла, соединение которого обеспечивают требуемую окраску пламени. В составах желтых огней — соли натрия, в красных — соли стронция и так далее. Если по причине гигроскопичности или взрывчатых свойств таких солей невозможно их использование, применяют соли калия (обычно хлорат), которые создают минимальное излучение в пламени не слишком сильно ухудшающее его цвет.

Органические вещества, используемые в качестве горючего-цементатора, не должны при горении портить окраску пламени. Идеальным связующим в составах сигнальных огней являлись бы вещества, дающие бесцветное пламя. Таким свойством обладают органические вещества, содержащие в своем составе не менее 50 % кислорода, а также сера. Существуют вещества, горящие на воздухе бесцветным пламенем, но не содержащие кислород, например, гексаметилентетрамин (уротропин), однако он не обладает цементирующими свойствами. В качестве горючего может применяться и метальдегид, горящий бесцветным пламенем.

Поливинилхлорид и гексахлорбензол часто применялись в сигнальных составах красного и зеленого огня во второй мировой войне.

Составы желтого огня

Рецепты составов желтого огня:

1.

Хлорат калия… 60%

Оксалат натрия (или криолит)… 25%

Идитол (или шеллак)… 15%

2. Состав с большой яркостью пламени.

Нитрат калия… 37%

Магний… 30%

Оксалат натрия… 30%

Смола органическая… 3%

3. Германский состав времен II Мировой войны. Звезда диаметром 22 мм, дает силу света 11000 св.

Нитрат натрия… 56%

Магний… 17%

Поливинилхлорид… 27%

4. Американский состав.

Перхлорат калия… 50%

Магний… 19%

Оксалат натрия… 15%

Гексахлорбензол… 7%

Резинат натрия… 9%

5. Румынский состав.

Нитрат натрия… 70%

Сера… 23,6%

Сернистая сурьма… 4,7%

Уголь… 1,7%

6. Старинный рецепт.

Хлорат калия… 30,8%

Нитрат бария… 19,2%

Сера… 15,4%

Щавелевокислый натрий… 34,6 %

Составы красного огня

Таблица 31*.

Чистота цвета пламени состав № 1–3 находится в пределах 80…90 %. Чистота цвета состава № 5 весьма невелика.

Звезды диаметром 22 мм, изготовленные из состава № 6, дают силу света около 10000 св.

Катализатором твердения моностирола в составе № 7 является четыреххлористое олово.

В составы красного огня можно вводить поливинилхлорид и другие хлороорганические соединения с содержанием хлора не менее 50 %, в этом случае хлораты могут быть полностью заменены на другие окислители, что снизит чувствительность составов.

Рецепт бездымного красного огня:

Нитрат стронция… 83%

Камедь… 17%

Старинные рецепты:

Хлорат калия… 71%

Сера… 6,5%

Стеарин… 9,6%

Щавелевокислый стронций… 12,9%

***

Хлорат калия… 40%

Нитрат стронция… 39%

Сера… 19%

Уголь… 2%

В старину в качестве окрашивающего пламя вещества применяли мел (СаСО₃), однако, в этом случае получался не красный, а розовый цвет:

Хлорат калия… 60%

Сера… 20%

Мел… 20%

Составы зеленого огня

Рецепты составов зеленого огня:

Чистота цвета пламени составов I и II составляет 70…80 %.

Эти составы из-за содержания в них хлората бария высоко чувствительны и взрывчаты. При стрельбе из сигнального пистолета звездками зеленого огня с хлоратом бария, иногда происходит детонация звездок в стволе пистолета. При введении в состав III нитрата бария чувствительность состава снижается, но также ухудшается чистота цвета пламени.

Меньшую чувствительность имеют составы с хлоратом калия:

Хлорат калия… I — 27 %; II — 12%

Нитрат бария… I — 53 %; II — 73%

Шеллак… I — 20 %; II — _

Акароидная смола… I — _; II — 15%

Замена в составах зеленого огня с хлоратом калия смол на серу заметно улучшает цвет пламени, но увеличивает чувствительность составов. Введение в состав зеленого огня в качестве хлорсодержащих веществ хлоридов металлов малорационально. Введение в составы зеленого огня хлорорганических веществ создает в пламени высокую концентрацию хлора и тем самым способствует значительному улучшению окраски пламени.

Рецепты малочувствительных составов зеленого огня с хлорорганическими веществами:

Нитрат бария… I — 40 %; II — 59%

Магний… I — 28 %; II — 19%

Гексахлорэтан (или гексахлорбензол)… I — 30 %; II — _

Льняное масло… I — 2 %; II — _

Поливинилхлорид… I — _; II — 22%

Сила света при горении звезды диаметром 22 мм из состава II — около 3500 свечей.

Приведем рецепты малодымных составов зеленого огня:

1. Румынский состав.

Нитрат бария… 83%

Камедь… 17%

2. Американский состав.

Нитрат бария… 45%

Перхлорат калия… 16%

Магний… 26%

Гексахлорбензол… 7%

Масло растительное… 2%

Сильсонит… 2%

Вызывают интерес и старинные рецепты:

1.

Хлорат бария… 63,2%

Каломель… 23,5%

Гуммилак… 10,6%

Сера… 2,6%

2.

Хлорат калия… 41%

Нитрат бария… 40%

Сера… 16%

Уголь… 3%

Составы синего (голубого) огня

Составы синего огня, дающие при сгорании пламя достаточной яркости и значительной чистоты цвета, до сего времени неизвестны. Обычно синее пламя получают на основе излучения монохлорида меди CuCl.

Наличие в пламени соединений меди сообщает ему зеленую или синюю окраску, которые зависят от вида соединений, температуры пламени и его восстановительной способности. Синее излучение монохлорида меди может быть получено лишь в восстановительной зоне пламени и при температурах, не превышающих 1000–1200 °C. В составах синего огня обязательно должны присутствовать хлорсодержащие соединения. Один из типичных составов синего огня имеет рецепт:

Хлорат калия… 61%

Горная синь 2СuСО₂*Сu (ОН)₂… 19%

Сера… 20%

При отсутствии серы монохлорид меди в пламени не образуется. Сера же взаимодействует с хлоратом калия с выделением свободного хлора, образующего с медью хлорид меди, разлагающийся на монохлорид. Составы с хлоратом калия и серой, как и в других цветных огнях чувствительны и нестойки.

Кроме горной сини, в составах синего огня могут применяться и другие соли меди: малахит CuCO₃∙Cu(ОН)₂, сернистая медь Cu₂S, роданистая медь CuCNS, а также металлическая медь.

В составах синего огня возможно применение и хлорорганических соединений. Наличие серы в таких составах уже не является обязательным. Чистота цвета пламени лучших составов синего огня не превышает 25…30 %.

Старинные рецепты:

1.

Хлорат калия… 57%

Каломель… 5%

Сахар… 19%

Малахит или горная синь… 19%

2.

Хлорат калия… 38%

Каломель… 30%

Сахар… 9%

Сернистая медь… 21%

Сало свиное… 2%

В старину для голубых составов применялись также металлический цинк, горение которого на воздухе сопровождается голубым огнем. Применялся голубой состав искристого действия, дающий крупные голубые искры, которые в свою очередь рассыпаются на мелкие с небольшим треском.

Нитрат калия… 39%

Уголь… 16%

Цинковые опилки… 45%

СОСТАВЫ МАСКИРУЮЩИХ ДЫМОВ (ДЫМОВЫЕ СОСТАВЫ)

В военной пиротехнике дымы и туманы применяются для создания нейтральных маскирующих завес. Дымом называется тончайшая взвесь твердого вещества в воздухе. Размер частиц различных дымов и туманов находится в пределах от 10 мк до 1 ммк (от 1∙10^-3 до 1∙10^-7 см). Радиус частиц аэрозоля (дыма или тумана в воздухе) для маскирующего дымообразования колеблется в более узких пределах от 8∙10^-5 до 2∙10^-5 см. Пылью называют взвесь в воздухе более крупных частиц размером от 1∙10^-2 см.

Концентрация дымов и туманов выражается двумя способами: либо по массе в граммах на м³ (или в миллиграммах на литр), либо по количеству частиц дыма или тумана, приходящихся на единицу объема. Последняя величина называется частичной концентрацией.

Весовая концентрация дымов маскирующих завес выражается обычно в десятых долях миллиграмма на литр, что соответствует содержанию в 1 мл воздуха нескольких миллионов дымовых частиц.

Коагуляцией аэрозоля называется укрупнение (слипание) частиц дыма или тумана. Скорость коагуляции аэрозолей прямо пропорциональна квадрату их частичной концентрации. Для дымов процесс коагуляции часто называют флокуляцией. Способность дымов к флокуляции уменьшается при наличии на частицах одноименного электрического заряда или пленки адсорбированного газа, отсутствие же заряда или, в особенности, наличие разноименных зарядов на частицах облегчает флокуляцию дымов.

Для характеристики сравнительной ценности дымообразующих веществ иногда пользуются, так называемой величиной, полного затемнения W = v∙D, где v — объем дыма или тумана, получаемого из единицы массы дымообразователя, a D — кроющая способность дыма. Величина W выражает собой площадь завесы в м², получаемой из 1 кг дымообразователя и дающей полное затемнение.

Значение величины полного затемнения для некоторых дымообразующих веществ и горючих смесей приведены в таблице 32.

Таблица 32.

Дымообразующее вещество или смесь ∙ Величина полного затемнения W [м²/кг]

Белый фосфор… 1042

NH₃+ НСl… 567

Американская смесь НС на основе гексахлорэтана… 466

TiCl₄… 430

SiCl₄… 340

SO₃∙HCl… 317

Способы получения аэрозолей

Для получения аэрозолей применяются способы диспергирования или конденсации.

Получение аэрозолей методом диспергирования сводится к измельчению твердого или жидкого вещества путем его размалывания (разбрызгивания) или распыления при помощи взрыва.

Получение аэрозолей методом конденсации сводится к получению перенасыщенного пара, который охлаждаясь конденсируется и образует коллоидные частички конденсированного вещества.

Обычно методом диспергирования получают аэрозоли с более крупными (быстро оседающими) частицами, чем методом конденсирования. Это обстоятельство, а также применение при диспергировании довольно сложной и громоздкой аппаратуры приводят к тому, что на практике для получения аэрозолей чаще пользуются методом конденсации.

В некоторых случаях оба метода совмещаются, что можно назвать комбинированным методом.

На практике создание маскирующих дымовых завес осуществляется следующими способами:

1. Диспергированием в воздухе легколетучих жидкостей (например SnCl₄), которые образуют дым при реакции с содержащейся в воздухе влагой:

SnCl₄ + 4Н₂O = Sn(ОН)₄ + 4НСl

Для получения дымов по этому методу используются кроме указанного тетрахлорида олова также тетрахлорид титана, тетрахлорид кремния, хлорсульфоновая кислота, трехокись серы.

2. Сжиганием на воздухе различных веществ, продукты горения которых при охлаждении конденсируются в воздухе. Чаще всего для этой цели употребляют белый фосфор:

4Р + 5O₂ = 2Р₂O₅

Пары фосфорного ангидрида реагируют с влагой воздуха, образуя полифосфорные кислоты, имеющие при комнатной температуре весьма малую упругость пара.

3. Испарением или неполным сжиганием масел. В первом случае испарившееся масло конденсируется в воздухе в виде мелких капель, образующих туман, во втором — при неполном сгорании масла часть углерода выделяется в свободном состоянии в виде сажи, образуя черные облака, которые однако быстро флокулируют.

4. Сжиганием пиротехнических составов маскирующих дымов, которые содержат или образуют в процессе реакции горения различные дымообразующие вещества.

Составы маскирующих дымов и предъявляемые к ним требования

К составам предъявляются следующие требования:

1. Полученный в результате горения состав должен иметь максимальную кроющую способность (не ниже 500 м²/кг) и быть достаточно устойчивым в воздухе.

2. При сгорании в дымовых шашках составы не должен давать пламени.

3. Образующийся при горении составов шлак должен быть рыхлым (пористым) и не должен препятствовать прохождению через него дыма. Продукты горения составов, предназначенных для установления дымовой завесы в расположении своих войск, не должны быть ядовиты.

Существуют два основных типа составов маскирующих дымов. Один тип содержит в себе дымообразующие вещества в готовом виде, другой тип содержит в себе вещества образующие при горении дымообразующие вещества (металлохлоридные смеси).

Составы первого типа содержат в себе неорганический окислитель, горючее и дымообразующее вещество.

В качестве дымообразующих веществ применяют легковозгоняющиеся вещества — хлористый аммоний (нашатырь) и ароматические углеводороды: нафталин, антрацен, фенатрен.

Процесс дымообразования при горении дымовых составов указанного типа сводится к возгонке содержащихся в составе дымообразовующих веществ за счет тепла реакции окисления горючего и образованию дыма при переходе возгоняемого вещества из парообразного состояния в твердое при охлаждении паров на воздухе.

Из органических веществ в качестве дымообразователя могут быть использованы углеводороды жирного ряда. Так, например, без разложения могут испаряться веретенное, машинное, цилиндровое масла.

В качестве горючего в составах маскирующих дымов иногда применяют древесный уголь. Нафталин и антрацен выполняют в некоторых составах наряду с дымообразовательной функцией также и функцию горючего, частично возгоняясь, а частично сгорая. В качестве окислителя в составах маскирующих дымов обычно применяют хлорат калия.

Типичные дымовые составы, подобные смеси Ершова, содержат:

Хлорат калия… I — 20–30 %; II — 60%

Хлористый аммоний… I — 50 %; II — 20%

Нафталин (антрацен)… I — 20 %; II — _

Уголь древесный… I — 0-10 %; II — _

Молочный сахар… I — _; II — 20%

Небольшое содержание в составе хлората и большое содержание инертного вещества — хлористого аммония обеспечивает сравнительно малую чувствительность таких составов к механическим воздействиям.

Кислородный баланс смеси типа Ершова, является резко отрицательным, а газовая фаза, образующаяся при горении, содержит значительное количество СО и легко воспламеняющихся паров нафталина или антрацена. Такие составы при использовании заключают в металлическую оболочку, снабженную отдельными выходными (выхлопными) отверстиями, эти меры предохраняют горящую поверхность состава от проникновения к нему кислорода воздуха и, соответственно, возможного возгорания горючих паров.

Рисунок 3. Дымовая шашка.

_{1. шашка с крышкой 2. шашка без крышки 3. корпус 4. крышка с газоотводными отверстиями 5. воспламенитель 6. дымовой состав}

Несмотря на принимаемые меры предосторожности, дымовые составы дают иногда вспышки при сгорании. Равномерность горения при этом нарушается, у отверстий шашки появляется пламя, количество выделяющегося дыма резко уменьшается, и дым приобретает сероватый оттенок. В слишком активные дымовые составы добавляют специальные вещества — пламегасители, к которым относятся сода, мел, углекислый магний. Все эти вещества при своем термическом разложении выделяют углекислый газ, который в некоторой степени разбавляет способные к горению на воздухе газообразные продукты реакции, а также понижают температуру горения состава. В зависимости от свойства дымового состава содержание в нем пламегасителей может доходить до 10… 15 %.

Составы второго типа — металлохлоридные дымовые смеси, содержащие в своем составе окислитель (хлорорганическое соединение), металлическое горючее и вспомогательные вещества.

Процесс дымообразования при горении дымовых составов этого типа сводится к окислению металлического горючего хлорорганическим соединением, образованием в результате реакции легко испаряемого хлорида металла, который, конденсируясь и гидролизуясь, образует дым. В качестве окислителя применяют четыреххлористый углерод, гексахлорэтан, гексахлорбензол, пентахлоранилин, пентахлорбензол, октохлорпропан, октохлорнафталин. В качестве металлического горючего применяются цинк, алюминий, железо, магний, силицид кальция. Вспомогательные вещества являются поглотителями жидких хлорорганических окислителей (CCI₄) либо дополнительными окислителями (хлоратами или перхлоратами металлов), либо дополнительными дымообразователями (хлорид аммония, окись цинка).

Рецепт дымовой смеси с жидким хлорорганическим окислителем:

Четыреххлористый углерод (CCl₄)… 40%

Цинк… 34%

Хлорат натрия… 14%

Хлорид аммония… 9%

Кизельгур… 3%

Рецепты металлохлоридных смесей с твердыми окислителями:

Гексахлорэтан I — 30 %; II — 54,7%

Цинк I — 38 %; II — 45,3%

Хлорат калия I — 29 %; II — _

Уголь I — 3 %; II — _

Немецкий состав

Гексахлорэтан… 53%

Цинк… 44%

Окись магния… 3%

Кроме цинковой пыли, в металлохлоридных составах применяют порошки алюминия, железа, силицида кальция, магния:

Смесь гексахлорэтана с алюминием горит интенсивно, чтобы замедлить процесс ее горения, к ней добавляют значительное количество инертных дымообразователей, так американский состав НС имеет рецепт:

Гексахлорэтан… 45–47%

Алюминий… 5–8%

Окись цинка… 47–48%

Карбонат цинка… 0–1%

Борат цинка… 0–1%

При горении смеси, содержащей немного алюминия, протекает реакция:

2Аl + 9ZnO + 3С₂Сl₆ = Аl₂O₃ + 9ZnCl₂ + 6СО

Дым, образующийся при такой реакции, содержит некоторое количество сажи и по цвету скорее серый чем белый.

Дымовые шашки снаряжаются дымовыми составами обычно в спрессованном виде, не исключается и формование методом легкой набивки с применением цементаторов.

Чувствительность металлохлоридных составов к взрывному импульсу невелика, взрыв может развиться только в очень прочной оболочке и при применении мощного промежуточного детонатора. Сила взрыва таких смесей невелика.

СОСТАВЫ ЦВЕТНЫХ ДЫМОВ

Составы цветных дымов используются в военной пиротехнике в дневное время для сигнализации, корректировки стрельбы и слежения за целью, таким же образом, как осветительные составы в ночное время.

Для дневных сигнализаций употребляют дымовые облака в основном четырех цветов: красного, желтого, зеленого и синего. Иногда применяют черный дым, заменяя им либо зеленый, либо синий цвет. Хуже других, особенно при больших дистанциях наблюдения, различаются между собой синий и зеленый цвета.

Наилучшую видимость и различимость цвета дымовые облака имеют в летнюю ясную тихую погоду при скорости ветра не более 2…3 м/сек. Хуже всего цвет дыма наблюдается, если дымовое облако расположено между солнцем и глазом наблюдателя, при таком наблюдении многие цветные облака кажутся почти белыми. В том случае, когда солнце находится за спиной наблюдателя цветное облако кажется темным.

Наилучшими условиями наблюдения за цветом облака являются такие, когда угол, образованный солнцем, дымовым облаком и глазом наблюдателя, находится в пределах 45…135°.

На стабильность сигнального облака в воздухе большое влияние оказывают его форма и величина.

Способы получения цветных дымов

Цветные дымы, также как и маскирующие, могут быть получены методом диспергирования и конденсации. Получение цветных дымов методом диспергирования осуществляется распылением тонко измельченных минеральных красок при помощи взрывчатых веществ, однако, для получения удовлетворительного по качеству и времени наблюдения цветного облака приходится расходовать большое количество красящих веществ (1…2 кг). Дым, полученный таким способом, скоро рассеивается, так как частицы его имеют слишком большие размеры (10^-2…10^-3 см) и быстро оседают. Получение цветных дымов методом конденсации при помощи химических реакций, протекающих между неорганическими веществами, также не имели успеха. Относительно неплохие результаты были получены только для составов черного дыма, который было предложено получать при горении металлохлоридных смесей, содержащих в качестве третьего компонента богатые углеродом ароматические соединения.

Гексахлорэтан… I — 60 % II — 59%

Магний… I — 19 %; II — 18%

Нафталин… I — 21 %; II — _

Антрацен… I — _; II — 23%

Из-за низкой температуры плавления смеси с нафталином (температура плавления нафталина составляет 53 °C), выгодно нафталин заменять антраценом. Реакция горения таких смесей должна протекать при свободном доступе воздуха, иначе нафталин или антрацен будут не сгорать, а возгоняться. Дым получится не черный, а серый. Черный цвет дыму придает, содержащийся в нем свободный углерод (сажа).

Примеры составов черного дыма, не содержащих металлохлоридных смесей:

Хлорат калия… I — 45 %; II — 55%

Нафталин… I — 40 %; II — _

Антрацен… I — _; II — 45%

Уголь… I — 15 %; II — _

Отличием таких смесей от составов маскирующих дымов является отсутствие в них хлористого аммония и большое содержание хлората калия, таким путем значительно повышают температуру горения смеси и в процессе ее горения происходит уже не возгонка нафталина, а его неполное сгорание, сопровождающееся выделением большого количества сажи.

Из цветных дымов, получающихся при химической реакции неорганических соединений, заслуживает внимания только желтый дым, образующийся при реакции сгорания состава:

Нитрат калия… 30%

Сера… 15%

Реальгар (As₂S₃)… 55%

При горении смеси выделяется желтый дым трехсернистого мышьяка — AS₂S₃, дым бледнеет на воздухе из-за окисления с образованием окиси мышьяка AS₂O₃. Дым сильно ядовит, чтобы избежать сгорания трехсернистого мышьяка необходимо организовать горение указанной смеси без доступа кислорода воздуха. Наилучшие по качеству сигнальные дымы всех цветов (красного, желтого, зеленого, синего) были получены при возгонке органических красителей. В составах, содержащих окислитель, горючее и органический краситель, последний за счет тепла, выделяющегося при горении, переходит в парообразное состояние и выбрасывается в атмосферу, где конденсируется, образуя окрашенный дым.

Другой состав цветного дыма:

Гексахлорэтан… 48%

Магний… 16%

Fе₂О₃… 6%

Состав дает желто-оранжевый дым, образующегося при возгонке хлорного железа, которое выделяется в результате химической реакции гексахлорэтана и окиси железа.

Красители, применяющиеся в составах сигнальных дымов

Ниже перечислены красители, чаще всего применяемые для получения цветных дымов.

Красные дымы: родамин Б; паратонер, розиндулин, судан IV, 1-метиламиноантрахинон, ортометоксифенилазо β-нафтол.

Желтые дымы: аурамин+хризоидин, аминоазобензол, ализариновый желтый, рнитроанилин.

Зеленые дымы: аурамин+индиго, аурамин+малахитовая зелень.

Синие дымы: метиленовая голубая, индиго, 1,4-диметиламиноантрахинон, тионин голубой, новометиленовая голубая, судан синий G.

Красно-оранжевые дымы: бензолазобетанафтол, жироранж.

Коричневые дымы: хризоидин.

Составы цветных дымов

В качестве окислителя в составах цветных дымов применяется почти исключительно хлорат калия и гораздо реже перхлорат калия, нитраты калия и натрия. Для того чтобы температура горения не превышала предела термической (без разложения) стойкости, необходимо применение окислителей термически разлагающихся с выделением кислорода при относительно низких температурах. Для той же цели недопущения высокой температуры реакции применяют относительно мягкие восстановители-горючие: молочный сахар, свекловичный сахар, крахмал, древесные опилки. Применение порошков металлов в составах цветных дымовых недопустимо, во-первых, из-за высоких температур горения металлосодержащих составов и вследствие этого возможность разложения органических красителей при горении, во-вторых, из-за того, что при горении металлов газовыделение незначительно, а оно необходимо для удаления паров возгоняющегося красителя из зоны реакции.

Наилучшие показатели имеет смесь молочного сахара с хлоратом калия, в которой сгорание сахара осуществляется только до окиси углерода, то есть смесь имеет отрицательный кислородный баланс. Термическая смесь хлората калия с углеводами может быть заменена нитроцеллюлозой, например, в виде американского бездымного пороха ЕС состава:

Нитроцеллюлоза… 80,4%

Нитрат калия… 8%

Нитрат бария… 8%

Крахмал… 3%

Дифениламин… 0,6%

Порох ЕС используется не только для получения цветных дымов, но также для получения раздражающих, слезоточивых и ядовитых дымов, рассматриваемых в соответствующей главе.

Для получения цветных дымов используется основной рецепт на порохе ЕС:

Порох ЕС… 50%

Органический краситель… 50%

В общем случае содержание органического красителя в составах сигнальных дымов достигает 40…60 % в зависимости от химической природы красителя и требуемой скорости сгорания состава.

В отдельных случаях в составы вводится некоторое количество пламегасителей, например, бикарбоната натрия, препятствующих воспламенению паров красителя, роль пламегасителей рассмотрена в описании составов маскирующих дымов.

В качестве окислителя в составах цветных дымов иногда употребляют перхлорат калия. В качестве примера приведем рецепт красного дыма:

Перхлорат калия… 25%

Антимоний… 20%

Родамин… 50%

Гуммиарабик… 5%

Из составов содержащих нитраты можно указать следующий состав красного дыма:

Нитрат натрия… 25%

Опилки древесные… 35%

Родамин… 40%

Недостаток такого состава — его большая гигроскопичность.

Приведем рецепты цветных дымов с указанием некоторых особенностей конкретного состава.

Красные дымы:

1. Медленное горение. Чистота цвета — 120%

Хлорат калия… 34,6%

Молочный сахар… 25,4%

Паратонер… 40%

Порох ЕС… 50%

2. Чистота цвета — 54 %

Хлорат калия… 40%

Свекловичный сахар… 20%

Жироранж… 20%

Родамин… 20%

3.

Хлорат калия… 30%

Свекловичный сахар… 28%

Паратонер… 31%

Родамин Б… 11%

Желтые дымы:

1. Состав быстрого горения.

Хлорат калия… 34,6%

Молочный сахар… 25,4%

Аминоазобензол… 40%

2. Чистота цвета — 75 %

Хлорат калия… 40 %

Свекловичный сахар… 20%

Аурамин… 26%

Хризоидин… 14%

3.

Хлорат калия… 34%

Молочный сахар… 25%

Аурамин… 41%

Зеленые дымы:

Хлорат калия… I — 35 %; II — 34%

Молочный сахар… I — 25 %; II — 25%

Аурамин… I — 12 %; II — 27%

Индиго… I — 28 %; II — 14%

Синие дымы:

Для артиллерийской пристрелки в условиях боя при стрельбе из многих орудий, бывает необходимо отметить падение осколочно-фугасных снарядов или их воздушных разрывов. Дымы разрывов снарядов окрашиваются введением во взрывчатые вещества, для снаряжения снарядов, значительного количества органических красителей. При взрыве снаряда происходит возгонка и распыление органического красителя с образованием цветного дыма.

Немецкие целеуказательные снаряды в 1941–1945 гг снаряжались смесями ВВ повышенной мощности (ТЭН, гексоген) с азокрасителями. Содержание красителей в

Красители, составляющие по массе не менее 10 % от массы разрывного заряда ВВ, не должны смешиваться с ВВ, но должны размещаться между стенками корпуса и центральным разрывным зарядом. Однако возникают сомнения в возможности сублимации красителей размещенных раздельно (не в смеси) от ВВ в короткий промежуток времени детонации заряда. Скорее речь может идти только о механическом деспергировании красителей.

В качестве ВВ особенно пригодны, так как почти не дают при взрыве темного облака сажи: нитрогуанидин, смесь пикрата аммония с нитратом аммония (NH₄NO₃ от 40 до 75 %), тип русского пороха для подводных мин и снарядов.

В качестве красителей, показавших хорошие результаты для целеуказательных разрывных снарядов, указываются:

1. Красный или оранжевый дым: жирооранж и диэтил-m-аминофенолфталеин гидрохлорид;

2. Желтый дым: аминоазотолуол и бензолазодиметиланилин;

3. Синий дым: хинизарин синий, антрахинон виолет.

СЛЕЗОТОЧИВЫЕ, РАЗДРАЖАЮЩИЕ И ОТРАВЛЯЮЩИЕ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ ДЫМЫ

Слезоточивые газы (лакриматоры), раздражающие вещества (стерниты) и отравляющие газовые смеси для военных целей часто применяют пиротехническими способами. Обычно, используется метод испарения указанных веществ, которые могут быть введены в пиротехнические составы как в твердом, так и в жидком виде. Испаренные теплом химической реакции указанные вещества могут конденсироваться, образуя видимый дым сходный по виду с маскирующими дымами, но могут испаряться и распространяться не конденсируясь. В этом случае горящее пиротехническое изделие может выделять небольшое количество дыма, который быстро рассеивается, такие изделия особенно опасны на поле боя, так как очертания отравленного облака визуально не определяются. Первые пиротехнические отравляющие изделия использовались в первую мировую войну. Приведем состав дымовых свечей марки D.M. (США-1918 г):

Порох бездымный неколлодированный… 50%

Дифенилхлорарсин… 40%

Инфузорная земля… 10%

Для употребления в пиротехнических отравляющих составах пригодны только такие отравляющие вещества, термическая стабильность которых достаточна велика. При огромной номенклатуре современных отравляющих веществ, термически стабильных ОВ сравнительно немного:

1. Слезоточивые вещества: хлорацетофенон, хлорпикрин; CS.

2. Раздражающие вещества: дифенилхлорарсин, дифениламинхлорарсин, адамсит, соли триакилсвинца.

3. Удушающие вещества: трифосген, хлорпикрин.

4. Фосфороорганические (нервно-паралитические): диизопропилфторфосфонат (ДФФ), фосфорилтиохолины с четвертичным атомом азота (V-газы).

Часть этих веществ являются жидкостями, использование которых возможно только в смеси с поглотителями инфузорной землей, диатомитом, окисью магния, углекислым магнием. Другие вещества являются твердыми, их применение не вызывает затруднений.

В американской армии применяются следующие рецепты:

1. Слезоточивый газ CN

Хлорацетофенон… 40%

Гидроксокарбонат магния (белая магнезия)… 2,6%

Порох марки ЕС… 57,4%

2. Раздражающая смесь CN-DM

Хлорацетофенон… 21%

Белая магнезия… 2,6%

Дифениламинхлорарсин… 21%

Порох ЕС… 55,4%

3. Слезоточивый газ тип III

Хлорацетофенон… 25%

Бикарбонат калия… 30%

Инфузорная земля… 5%

Сахар… 20%

Хлорат калия… 20%

Пиротехнические отравляющие составы снаряжаются в металлические корпуса аналогичные корпусам для составов маскирующих дымов. Вследствие значительной летучести отравляющих веществ в отравляющих пиротехнических шашках необходимо применение герметичной укупорки пиротехнической смеси с введенным в нее ОВ. Наиболее просто это осуществляется введением в конструкцию разрывной мембраны, которая герметизирует состав до момента воспламенения, после начала горения при незначительном повышении внутреннего давления мембрана разрывается, обеспечивая свободный выход газов горения и испаренного ОВ.

Кроме применения ОВ в дымовых шашках, возможно его применение в снарядах, минах, гранатах и прочих боеприпасах. В этом случае боеприпас содержит разрывной заряд ВВ, окруженный ОВ в жидком или твердом состоянии, либо смесь ВВ с ОВ (сплавление, смешение). Воздействие на ОВ детонации при взрыве таких боеприпасов, как вида термического воздействия, менее продолжительно, чем при термическом испарении в дымовых составах, поэтому количество видов ОВ применяемых в разрывных снарядах гораздо больше, чем в приведенном выше перечне.

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ОГНЕТУШЕНИЯ

Пиротехнические составы могут употребляться для целей пожаротушения, в этом случае при горении пиросоставов необходимо выделение веществ препятствующих горению горючих материалов очага пожара.

Огнетушение пиротехническими смесями производится по трем механизмам:

1. Разбавление горючей среды, с целью снижения содержания О₂.

2. Ингибирование горения (введение в пламя веществ тормозящих химические реакции).

3. Совместное действие разбавителей и ингибиторов горения.

Для разбавления горячей среды используют СО₂ и N₂, выделяющиеся при горении пиротехнических составов.

Ингибиторами горения являются гидрокарбонаты калия и натрия, орто и полифосфаты аммония, хлориды калия и натрия. Наиболее просто получить огнетушащую пиротехническую смесь действующую по совместному механизму огнетушения. Для этого необходимо составить рецептуру смеси включающей горючее, выделяющее при сгорании двуокись углерода, и окислитель, выделяющий в результате окисления горючего хлорид калия или натрия. Наиболее простая смесь:

Хлорат калия… 87%

Уголь… 13%

В результате горения такой смеси выделяются только СО₂ и КСl, однако, тепловой эффект реакции такой смеси достаточно велик, а смесь сильно чувствительна, ее горение, в сколь-нибудь значительных количествах, легко переходит во взрыв даже в непрочной оболочке. Меньшей чувствительностью обладают смесь:

Перхлорат калия… 85%

Уголь… 15%

И в ту и в другую смесь необходимо вводить дополнительные количества хлористого калия или натрия, которые, испаряясь при горении основной смеси, уменьшают температуру реакции и увеличивают концентрацию хлоридов в атмосфере очага пожара, например:

Перхлорат калия… 63%

Уголь… 11%

Хлористый натрий… 26%

Огнетушащие пиротехнические составы могут содержать в себе кроме хлоратов и перхлоратов также нитраты калия и натрия. В качестве горючего могут употребляться различные вещества с большим содержанием углерода, кроме того, полезно введение некоторого количества алюминия для повышения температуры горения и улучшения испарения хлоридов-ингибиторов горения.

ДЫМОВЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Пиросоставы, называемые инсектицидными, используются для борьбы с вредными насекомыми, фунгицидные — для борьбы с грибными, бактериальными, вирусными заболеваниями растений, акарицидные — для борьбы с клещами.

Рецепт инсектицидного состава:

ГХЦГ… 50–52%

Хлорат калия… 23–26%

Хлорид аммония… 9-12%

Антрацен… 9-12%

ДЦДА-4… 4–6%

В качестве токсикантов ранее использовались гексахлоран (гексахлорциклогексан — ГХЦГ), гексахлорэтан, ДДТ и другие вещества. В настоящее время используются множество вновь создаваемых токсикантов, так как у насекомых часто вырабатывается устойчивость к ним. Замена токсикантов в составе не нарушает принципы его построения: окислитель — чаще всего хлорат калия, горючее — антрацен, дициандиамид (ДЦДА), уротропин.

Фунгицидный состав:

Дихлорна фтохинол… 58%

Хлорат калия… 22%

Хлорид аммония… 10%

ДЦДА… 5%

Антрацен… 5%

Акарицидный состав:

Тедион технический… 50%

Хлорат калия… 20%

ДЦДА… 30%

Дымообразование этого состава беспламенное, развиваемая температура горения 250 °C.

Для обеззараживания теплиц и плодоовощехранилищ используется сернистый газ SO₂, получаемый при горении безоболочечных (прессованных) шашек (весом 500 и 100 г), состав которых:

Нитрат калия… 17%

Сера… 75%

Диатомит… 8%

Диатомит служит катализатором и разрыхлителем горения. Состав имеет резко отрицательный кислородный баланс и нуждается во время горения в свободном доступе воздуха.

Дымовые составы используются также для защиты садов (в особенности цитрусовых) от заморозков.

ПРОТИВОГРАДОВЫЕ СОСТАВЫ (ДЫМЫ)

Для предотвращения выпадения града, увеличения осадков и рассеяния переохлажденных облаков и туманов используются пиротехнические противоградовые ракеты и патроны. Наиболее активными веществами, вызывающими кристаллизацию переохлажденных капель воды, являются йодиды серебра (AgJ) и свинца (PbJ₂). Способ использования йодидов состоит в том, что они в распыленном виде (сконденсированный пар) вводятся в облако или туман.

При использовании пиротехнических составов возможны два варианта.

1. Йодиды серебра или свинца содержатся в составе в готовом виде:

Йодид серебра или свинца… 40–60%

ПХА… 25–45%

Идитол… 10–25%

Графит или минеральное масло… 1,5–2%

2. Йодиды серебра или свинца образуются в результате химической реакции, протекающей при горении состава. В такие составы входят: порошок свинца и йодсодержащие вещества (йодид аммония, йодоформ, йоданил). К этим веществам добавляется термическая смесь из горючего и окислителя идитол + ПХА, напри-

Порошок свинца… 20–25%

Йодид аммония… 25–34%

ПХА… 20–30%

Идитол… 10–20%

ЗАЖИГАТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

Назначением зажигательных составов является уничтожение всевозможных горючих материалов. Особо выделяются зажигательные составы, применяемые по живым целям (огнеметные составы).

Все существующие зажигательные составы, если рассматривать их с точки зрения потребности при горении в кислороде воздуха, можно разделить на две группы.

Составы с окислителем.

1. Термиты и термитно-зажигательные составы с окислителем — окислом металла.

2. Составы с окислителем — кислородсодержащей солью.

1. Нефтепродукты.

2. Сплав «электрон».

3. Фосфор и его соединения.

4. Прочие зажигательные вещества и смеси.

Термиты

Реакции, протекающие по схеме МO + Ml = МlO + М + Q ккал, где МО — окисел металла, Ml — металл, применяющийся для восстановления (алюминий), были названы алюмино-термическими реакциями, а реакционноспособные смеси окислов металлов с другим металлом получили название термитов.

В качестве примера можно привести хорошо известную реакцию горения железо-алюминиевого термита:

Fе₂О₃ + 2Аl = Аl₂O₃ + 2Fe + 205 ккал

Характерными особенностями, отличающими процесс горения термитов от горения других пиротехнических составов, являются:

1. Почти полное отсутствие при горении газообразных продуктов реакции, что обусловливает беспламенность горения.

2. Высокая температура реакции. Для большинства применяемых термитов она находится в пределах 2000…2800 °C.

3. Образование при горении расплавленных огненно-жидких шлаков.

Следует указать на трудность воспламенения термитов, температура самовоспламенения всех алюминиевых термитов выше 800 °C, железо-алюминиевого термита около 1300 °C.

Термиты, применяемые в качестве зажигательных средств, должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Выделять при горении максимальное количество тепла.

2. Иметь наивысшую температуру горения.

3. Шлаки, образующиеся при их горении, должны быть легко растекающимися, легкоплавкими и труднолетучими.

4. Легко воспламеняться.

5. Трудно тушиться обычными средствами.

6. Линейная скорость их горения должна выражаться единицами миллиметров в секунду.

Применяющееся в термитах горючее (металл) должно:

1. Выделять при своем сгорании максимальное количество тепла.

2. Образовывать легкоплавкую и труднолетучую окись.

3. Иметь большую плотность.

Количество тепла, выделяющегося при горении термитов, должно быть не менее 0,55 ккал/г состава, в противном случае реакция горения протекает с трудом и не доходит до конца. Поэтому в термитах могут быть использованы только высококалорийные горючие. Количество тепла, выделяющегося при горении термита, применяемого в боевых целях, должно быть не менее 0,7 ккал/г, поэтому в качестве горючего могут применяться только алюминий, магний, кальций. Однако металлический кальций исключается в связи с большой реакционной способностью в свободном состоянии. Сплав кальция с другими веществами может представлять некоторый интерес. Применению магния препятствует высокая температура плавления его окиси (2800 °C), таким образом, железо-магниевый термит совсем не дает жидких растекающихся шлаков (установлено опытным путем).

В качестве окислителей, следуя количественному условию тепловыделения боевых термитов, могут быть применены: перекись марганца, окись железа или закись-окись железа, окись меди, борный ангидрид. Однако для производства боевых термитов массового применения нерентабельно применять иные окислители кроме окислов железа. Кроме того, восстанавливаемый металл должен обладать низкой температурой плавления и высокой температурой кипения. Этим требованиям соответствует железо, плавящееся при 1539 °C и кипящее при 3200 °C, и, отчасти, медь плавящаяся при 1083 °C и кипящая при 2360 °C. Ни марганец, ни хром не удовлетворяют указанным требованиям, поскольку марганец имеет температуру кипения примерно 2000 °C и при горении происходит его бурное испарение, хромовый же термит выделяет при горении значительно меньшее количество, тепла чем другие термиты.

3Fе₃O₄ + 8Аl = 4Аl₂O₃ + 9Fe + 802 ккал

3МnO₂ + 4Аl = 3Мn + 2Аl₂O₃ + 425 ккал

Сr₂O₃ + 2Аl = 2Сr + Аl₂O₃ + 130 ккал

3СuО + 2Аl = 3Сu + Аl₂O₃ + 275 ккал

Fe₂O₃ + 2Аl = 2Fe + Аl₂O₃+ 205 ккал

В общем случае, окисел, применяющийся для изготовления термита, должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Иметь минимальную теплоту образования.

2. Содержать достаточное количество кислорода (не менее 25–30 %).

3. Иметь, по возможности, большую плотность.

4. Восстанавливаться в металл, имеющий низкую температуру плавления и высокую температуру кипения.

Наиболее целесообразным следует считать применение в термитах окислов металлов, имеющих атомный вес от 40 до 80 у.е.

Следует знать, что окись меди в присутствии алюминия и магния весьма легко отдает свой кислород, горение медно-алюминиевого термита протекает с большими скоростями и напоминает собой взрыв, аналогичная картина наблюдается и для РЬ₃O₄ и, в особенности, для РЬО₂, скорость горения марганец-алюминиевого термита значительно меньше, хотя также достаточно высока.

Теплота сгорания термитов с различными горючими и окислителем — окисью железа приведена в таблице 33.

Теплота сгорания термитов с различными окислителями и горючим — алюминием приведена в таблице 34.

Наиболее приемлемым, со всех точек зрения, следует считать применение в качестве зажигательного состава железо-алюминиевого термита.

Добавление песка (SiO₂) в термит несколько снижает температуру затвердевания его шлаков за счет образования сплава FeSi, но при этом несколько понижается и калорийность термита.

Температура плавления сплава FeSi, содержащего 22 % Si, составляет 1250 °C.

Для изготовления термита чаще всего применяют не окись железа Fе₂О₃, а железную окалину Fе₃O₄ (закись-окись железа), хотя термит на основе закиси-окиси менее калориен. Одним из недостатков железо-алюминиевого термита следует считать малую текучесть и быстрое затвердевание образующихся при его горении шлаков.

Термит употребляется как в насыпном виде, так и в прессованном с добавкой нескольких процентов цементатора. При давлениях 3000… 6000 кгс/см² термит прессуется без цементаторов и имеет при этом большую механическую прочность. Для изготовления термита берут железную окалину и грубо измельченный (сито № 8…10) порошок алюминия. Применение мелко дисперсного алюминия не допускается, так как в этом случае ускоряется процесс горения термита, что нецелесообразно. Образцы насыпного термита массой в 1 кг сгорают за 15…20 сек, те же образцы, спрессованные при 200 кгс/см², сгорают за 35…50 сек. Термитный брикет массой в 1 кг, имеющий форму цилиндра высотой 15,5 см и диаметром 5,5 см, сгорает за 40 сек, 50 г термита проплавляют лист железа толщиной 2 мм в течении нескольких секунд, оставляя отверстие (в зависимости от формы расположения термита) диаметром от 50 до 80 мм.

Воспламенение железо-алюминиевого термита нельзя осуществить ни при помощи спичек, ни при помощи черного пороха, ни от стопина, ни от обычных воспламенительных составов. Для воспламенения порошкообразного термита предложено несколько различных смесей. Все они содержат в качестве горючего магниевый порошок или алюминиевую пудру. Рецепты воспламенительных составов для термита:

1.

Перекись марганца… 68%

Алюминий (порошок)… 7,5%

Алюминий (пудра)… 7,5%

Магний (порошок)… 17%

2.

Перекись бария… 88%

Магний… 12%

3.

Перекись бария… 31%

Закись-окись железа… 29%

Алюминий (тонкий порошок)… 40%

4.

Песчаная пыль (SiO₂)… 55%

Магний… 45%

Для воспламенения порошкообразного термита также можно применять прессованные осветительные составы.

Прессованный термит воспламеняется значительно труднее насыпного, для его воспламенения применяют переходные составы, содержащие 40… 60 % термита и 60...40% воспламенительного состава.

Кроме военного дела железо-алюминиевый термит применяется для сварки рельс. В этом случае концы свариваемых рельс охватываются специальной графитовой формой, в воронке которой сгорает термитный патрон, восстановленное железо стекает в форму и своим теплом сваривает концы рельс, затем форма разрушает-

Для приварки к стальным деталям медных электрических шин применяют термит состава:

Окись меди… 64%

Ферромарганец… 16%

Сплав CuAl… 20%

Образующаяся при горении такого термита марганцовистая бронза сваривает детали в единое целое.

Железо-магниевый термит, отпрессованный в какую либо форму, после сгорания несколько уменьшает свои линейные размеры, сохраняя, тем не менее, начальную форму термитной шашки. Сгоревшая форма представляет собой довольно прочное шлаковое пористое образование. Указанные свойства железо-магниевого термита, дающего при сгорании весьма высокую температуру, позволяют использовать его для создания местных высоких температур без образования газов и растекающихся шлаков. При помощи такого термита можно производить сварку металлической арматуры и проводов в стык. Для этого отпрессовывают так называемую термомуфельную шашку термита со сквозным отверстием в центре. Шашка одевается на концы арматуры или проводов так, чтобы несвязанные концы находились в центре шашки, после этого термит поджигается нагревая концы до температуры плавления. По расплавлению концов, они сжимаются внутри шашки наружными механическими приспособлениями (род клещей), в результате концы прочно свариваются. После остывания шлаковой формы она легко разрушается, процесс сварки считается оконченным.

Железо-магниевый термит воспламеняется значительно легче, чем железо-алюминиевый, однако, и для его воспламенения необходим воспламенительный состав типа осветительного. Магниевый термит может использоваться также для быстрого разогрева паяльников (шашка вкладывается в специальное отверстие, выполненное в теле медной головки паяльника и закрываемое крышкой), для быстрого кипячения воды в полевых условиях и так далее.

Термитно-зажигательные составы

Термитно-зажигательными составами в отличие от термитов называются многокомпонентные смеси, содержащие наряду с термитом и другие вещества. Содержание термита в таких составах составляет чаще всего 60… 80 %. Введение в термит добавок имеет целью увеличить теплоту его горения, создать пламя при его горении, облегчить воспламенение термита, ускорить или замедлить горение. В качестве примера можно привести рецепт смеси для снаряжения зажигательных авиабомб:

Нитрат бария… 26%

Закись-окись железа… 50%

Алюминий… 24%

Теплота горения такого состава 1,1 ккал/г. При горении образуется 2,5 % по массе газообразных продуктов и 97,5 % твердых шлаков. Для снаряжения 76-мм зажигательных снарядов употреблялся прессованный термитно-зажигательный состав:

Нитрат бария… 44%

Нитрат калия… 6%

Окись железа… 21%

Алюминий… 13%

Магний… 12%

Цементатор… 4%

Количество газообразных продуктов, а значит и пламенность, такого состава значительно больше предыдущего, температура вспышки в пределах 600…700 °C.

Из других окислителей-солей в термитные составы могут вводится сульфаты бария или кальция (гипс). В качестве связующих веществ в термитные составы вводят серу, жидкое стекло или органические цементаторы (смолы).

Сгорание термитов, содержащих серу, сопровождается образованием пламени вследствие частичного сгорания серы в SO₂. Получающиеся шлаки более легкоплавки и текучи, так как наряду с окисью алюминия, они содержат сернистые соединения MgS, Al₂S₃, FeS и другие, температура плавления которых лежит в пре делах 1000…1200 °C.

Пример состава с серой на 69 % состоящий из термита:

Термит железо-алюминиевый… 69%

Нитрат бария… 29%

Сера… 2%

Подобные смеси могут получаться смешением готового термита с расплавленной серой при температуре 120… 140 °C для более тесного смешения компонентов. Из органических цементаторов в термитно-зажигательных составах применяют асфальты, канифоль, олифу и прочее.

Зажигательные составы с окислителями-солями

Зажигательные смеси, подобные нижеприведенным, мало эффективны и пригодны лишь для зажжения легковоспламеняющихся материалов:

Нитрат калия… I — 53 %; II — 80%

Сера… I — 42 %; II — _

Уголь… I — 5 %; II — _

Асфальт… I — _; II — 20%

Наиболее эффективными являются смеси с большим содержанием порошков магния или алюминия:

Составы II и III являются не чем иным, как прессованными фотосоставами. Обычно термитно-зажигательными составами снаряжают крупные изделия (снаряды среднего калибра, авиабомбы), составы же с окислителями-солями более пригодны для снаряжения малокалиберных снарядов или зажигательных пуль, предназначенных для зажжения жидкого топлива. Составы подобные смеси III совсем не дают при горении жидких шлаков, и зажигательное действие их основано исключительно на непосредственном воздействии пламени.

Требования предъявляемые к составам такого типа:

1. Пламя, образующееся при горении составов, должно обладать максимальной температурой и иметь значительные размеры.

2. Воздействие пламени состава на поджигаемое жидкое горючее должно происходить в течении не слишком короткого промежутка времени (десятых долей секунд).

Приведение в действие таких составов может осуществляться как от механического импульса (удар о броню), так и инициированием при помощи помещаемых в то же изделие ВВ. В последнем случае горение составов может происходить с весьма большими скоростями в десятки, сотни и даже тысячи метров в секунду.

Как своеобразные зажигательные смеси можно рассматривать и смеси ВВ с повышенным содержанием кислорода (избытком) с алюминиевым порошком или пудрой. Во время второй мировой войны было установлено, что фугасное и зажигательное действие ВВ от добавления к нему порошков металлов сильно повышается.

Немецкие 20-мм снаряды автоматических пушек снаряжались смесью:

Гексоген… 76%

Алюминий… 20%

Парафин… 4%

Жидкие нефтепродукты, отвержденные горючие (напалмы), огнеметные смеси

Жидкие нефтепродукты. Во время второй мировой войны широкое применение нашли зажигательные изделия, например, бомбы, наполняемые нефтью, мазутом, керосином и другими нефтепродуктами. Для увеличения времени их горения и уменьшения распыления, указанными жидкостями в некоторых случаях пропитывались вата, хлопок или хлопчатобумажные концы.

Главным достоинством нефтепродуктов являются:

1. Большой тепловой эффект горения (1 грамм керосина дает при сгорании 10 ккал, а 1 грамм термита всего 0,8 ккал).

2. Образование при горении большого пламени, а следовательно, и создание большого очага пожара.

3. Малая скорость горения.

4. Низкая стоимость и широкая сырьевая база.

К недостаткам нефтепродуктов относятся:

1. Низкая температура горения (700…900 °C, против 2400 °C у термита).

2. Малая плотность (0,7…О,8, плотность прессованного термита составляет 3…3,4).

3. Отсутствие твердых продуктов сгорания (шлаков), обладающих дополнительным зажигательным действием.

4. Чрезмерно большая подвижность и растекаемость.

5. Излишняя легкость испарения, следствием чего является бурный процесс горения.

Два последних недостатка в значительной мере устраняются при употреблении нефтепродуктов в, так называемом, отвержденном виде.

Напалмы. Отвержденными горючими называют жидкие углеводороды превращенные специальной обработкой в студнеобразное состояние. Такое горючее как самостоятельно, так и в комбинации с термитом, применяется для наполнения тяжелых бомб, предназначенных для поджога строений. Напалм также применяется в виде сбрасываемых контейнеров, разрушающихся при ударе о землю.

Получение отвержденных горючих осуществляется растворением в нефтепродуктах стеариновой кислоты с последующей обработкой полученного раствора спиртовым раствором едкого натрия. Протекающая при смешении этих двух растворов реакция выражается уравнением:

С₁₇Н₃₅СООН + NaOH = C₁₇H₃₅COONa + Н₂O

С₁₇Н₃₅СООН — стеариновая кислота, C₁₇H₃₅COONa — мыло.

Горячую жидкость через шланги разливают в корпуса зажигательных бомб, где, охлаждаясь, она превращается в студнеобразную массу.

По указанному способу получают «твердую нефть», «твердый керосин» и тому подобное. На практике для загущения пользуются техническим стеарином.

К отвержденным горючим предъявляются следующие требования:

1. Малая летучесть.

2. Легкость воспламенения.

3. Максимальная температура горения.

4. Высокая теплота горения.

5. Неизменность консистенции при перевозках и хранении.

6. Отсутствие явлений синерезиса при резких (от — 30 до + 40 °C) колебаниях температуры.

Отвержденные бензин и керосин легко воспламеняются от горящей спички.

Калорийность отвержденного горючего несколько ниже, чем у соответствующего нефтепродукта, особенно в том случае, если количество отверждающих добавок превышает 10…15 % от общей массы горючего. Температура плавления отвержденных горючих составляет примерно 60 °C, плотность близка к плотности соответствующего нефтепродукта.

Другим видом отвержденного горючего является «загущенное» горючее, придуманное умными американцами для того, чтобы прямо во фронтовой обстановке получать готовый к применению продукт из топлив для мототехники.

Название «напалм» присвоено загущенному горючему и фирменному загущающему порошку. Загущающий порошок-напалм представляет собой смесь алюминиевых солей олеиновой, пальмитиновой, лауриновой, нафтеновой и других органических кислот.

Сырьем для изготовления напалма являются:

1. Олеиновая и нафтеновая кислота, а также кокосовое масло.

2. Водный раствор NaOH.

3. Водный раствор Al₂(SO₄)₃∙18Н₂O (алюминиевых квасцов).

При смешении этих веществ происходит осаждение алюминиевых солей указанных кислот, полученная суспензия центрифугируется или фильтруется. Влажный напалм подается в сушилку, где подвергается действию горячего воздуха при температуре около 160 °C. После сушилки содержание воды в напалме составляет 0,4…0,8 %. Сухой напалм размалывается на мельницах в тонкий порошок, который и используется для загущения нефтепродуктов. Количество вводимого в жидкие горючие напалма, в зависимости от степени загущения, составляет от 4 до 11 %. Загущенные напалмом нефтепродукты используются для заполнения корпусов зажигательных бомб и для целей огнеметания. Отличительными свойствами горючего-напалма являются значительная вязкость и липкость, что делает его подходящим средством для поджога деревянных строений и уничтожения живых целей.

В народном хозяйстве применяется, так называемый, «твердый бензин». Отвердителями бензина служат казеин, мочевино-формальдегидные смолы или растворы поливинилового спирта. Отвердителем для раствора поливинилового спирта в бензине является формальдегид.

Огнеметные смеси. Впервые огнемет был применен в первой мировой войне. С помощью огнеметов выбрасывалась струя пламени на дистанцию от 40 до 75 м.

Огнеметные жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Иметь возможно большую плотность (для обеспечения необходимой дальности действия струи).

2. Безотказно воспламеняться от соответствующего запального приспособления.

3. Развивать при своем горении максимальную температуру.

4. Не слишком быстро гореть на воздухе (при быстром горении лишь незначительное количество жидкости достигнет цели).

В качестве огнеметных жидкостей чаще всего употребляются смеси различных жидких углеродов или масел. В США употреблялась для огнеметания смесь содержащая 25 % бензина, 25 % керосина и 50 % нефти. Другая огнеметная смесь содержала 70 % солярового масла и 30 % бензина. Также использовались и загущенные горючие типа напалма. Может использоваться также самовоспламеняющаяся смесь на основе раствора белого фосфора в сероуглероде. Температура пламени, образующегося при горении огнеметной струи из жидких нефтепродуктов, не превышает 700…900 °C. Повышение температуры в пламени огнеметной струи может быть достигнуто введением в нефтепродукты значительного количества магниевого порошка (до 50…60 %) и одновременного добавления 10 % порошка безводного сульфата натрия.

По мнению автора, температуру огнеметной струи можно повысить введением в жидкие нефтепродукты некоторого количества мощных жидких окислителей, растворимых в указанных жидкостях. В качестве жидких окислителей возможно использование нитрометана, тринитрометана, тетранитрометана. Содержание жидких окислителей в огнеметных смесях не должно превышать 10…20 %, в противном случае смесь приобретает способность к детонации и переходу горения во взрыв при определенных условиях.

Воспламенение огнеметной, струи вылетающей их сопла огнемета, осуществляется при помощи специального запального пиротехнического патрона, воспламеняемого электровоспламенителем или небольшой горелкой, работающей на сжиженном газе или непосредственно на огнеметной жидкости.

Сплав «электрон»

Легкий сплав «электрон» содержит около 90 % магния и легирующие добавки других металлов. Примерный состав сплава для изготовления корпусов зажигательных бомб:

Магний… 90–94%

Алюминий… 0,5–8%

Цинк и марганец… 1,5–5%

Сплав «электрон» имеет плотность 1,8…1,83 % и обладает высокими механическими свойствами. Температура его плавления 630…635 °C. При сгорании «электрон» развивает высокую температуру (до 2000 °C) и выделяет значительное количество тепла (примерно 6 ккал/г). Как зажигательное средство, «электрон» применяется для изготовления различных зажигательных изделий и, в первую очередь, для изготовления корпусов мелких зажигательных авиабомб, весом около 1 кг. «Электрон» в этих боеприпасах горит, как и чистый магний, за счет кислорода воздуха. При его горении образуется сравнительно небольшое ослепительное белое пламя, и происходит выделение белого дыма окиси магния.

Воспламеняется «электрон» при помощи порошкообразных либо прессованных термитов или термитно-зажигательных составов, помещаемых в толстостенный «электронный» корпус бомбы. Окисление «электрона» при горении может осуществляться не только за счет кислорода (и азота) воздуха, но и за счет кислорода, содержащегося в соприкасающейся с ним древесине, или за счет кислорода окиси кремния при тушении электрона песком. Однако при тушении его песком восстановленный кремний не успевает сгореть, создавая вместе с расплавом песка защитную пленку, прекращающую доступ кислорода воздуха к «электрону» — происходит прекращение горения.

Фосфор и его соединения

Фосфор, его растворы и соединения применяются обычно для зажжения легковоспламеняющихся материалов. Основное преимущество белого фосфора перед другими зажигательными веществами заключается в том, что в мелкораздробленном состоянии он самовоспламеняется и сгорает на воздухе:

4Р + 5O₂ = 2Р₂O₅

При сгорании образуется желтовато-белое пламя и выделяется большое количество весьма устойчивого белого дыма фосфорного ангидрида.

Фосфорные мины и ручные гранаты оказались весьма эффективными в окопной войне. Взрыв таких гранат, создавая большое количество плотного дыма, действует на противника деморализующе. Мельчайшие брызги расплавленного горящего фосфора прожигают одежду и поражают тело, нанося тягчайшие повреждения тканям человека. К преимуществу белого фосфора, как зажигательного средства, следует отнести его способность к повторному самовоспламенению после тушения. Белый фосфор представляет собой мягкое воскоподобное вещество бледно-желтого цвета (технические сорта могут иметь от светло до темно коричневого цвета). Плотность его 1,83, температура плавления 44 °C (однако он плавится от тепла человеческого тепла с самовоспламенением), температура кипения 290 °C. Основными недостатками белого фосфора, как зажигательного вещества, являются низкая температура горения (не выше 1000 °C), а также трудности снаряжения им соответствующих изделий. Заливка белого фосфора в зажигательные изделия во избежание его самовоспламенения должна производиться под водой или в среде инертных газов. Следует отметить, что белый фосфор очень ядовит, доза 0,1 грамма является смертельной). Красный фосфор редко применяется в качестве зажигательного средства, однако, некоторые зажигательные изделия снаряжают смесью красного и белого фосфора.

Растворы фосфора. Лучшим растворителем для белого фосфора являются сероуглерод (100 грамм насыщенного раствора содержит 81 грамм фосфора). Кроме того, белый фосфор хорошо растворим во многих органических растворителях, например, в бензоле, скипидаре и других.

При испарении раствора фосфора в CS₂ (весьма летучем и огнеопасном веществе), остающаяся на облитом предмете, тонкая пленка фосфора легко воспламеняется на воздухе и поджигает окружающие их пары сероуглерода и далее предметы. Указанным раствором был подожжен Рейхстаг перед приходом фашистов к власти в Германии. Для замедления процесса горения в раствор фосфора в сероуглероде добавляют иногда жидкие нефтепродукты, дегтярное масло, нитросоединения и другие вещества.

Соединения фосфора. Из соединений фосфора чаще других применяются в качестве зажигательных веществ сульфиды фосфора и, в первую очередь, сесквисульфид (P₄S₃). Сесквисульфид фосфора хорошо растворяется в сероуглероде (100 грамм CS2 растворяет 27 грамм P₄S₃), хуже в бензине. Чистый P₄S₃ при комнатной температуре устойчив к гидролизу, в кипящей воде разлагается с выделением сероводорода. Высшие сульфиды не устойчивы к гидролизу, растворимость их в сероуглероде и других растворителях хуже, чем у сесквисульфида. Содержание в них фосфора значительно ниже, чем в сесквисульфиде. При смешении при комнатной температуре белого фосфора с серой образуется жидкий сплав. Содержание фосфора в эвтектике затвердевающей при — 7 °C, составляет примерно 75 %. Сплав P₄S₃ с фосфором дает эвтектику затвердевающую при — 4 0 °C.

Фосфиды. Фосфид кальция в сухой атмосфере совершенно устойчив, во влажном воздухе или при смачивании водой разлагается на гидрат окиси кальция и фосфины (гидриды водорода):

Са₃Р₂ + 6Н₂O = 3Са(ОН)₂ + 2РН₃

Фосфин (РН₃), ввиду наличия в нем некоторого количества дифосфина (Р₂Н₄), самовоспламеняется на воздухе.

Фосфид кальция получается при горении смеси Саз(РO₄)₂ + Аl и используется для инициирования вторичного очага пожара. Фосфид кальция чаще используется не в качестве зажигательного средства, а для снаряжения сигнальных изделий употребляемых на флоте и воспламеняющихся при контакте с водой. Перспективно применение дифосфина как индивидуального вещества для снаряжения самовоспламеняющихся зажигательных изделий.

Дифосфин представляет собой жидкость с температурой плавления — 99 °C и кипения 63 °C.

Гидриды

Гидриды неметаллов. Из указанного класса веществ для снаряжения самовоспламеняющихся на воздухе и в воде изделий могут употребляться диборан (В₂Н₆) в виде сжиженного газа, пентаборан (В₅Н₉) в виде жидкости и их смеси.

Кроме самовоспламеняемости на воздухе бораны обладают значительной токсичностью, причем, опасные концентрации создаются еще до того, как обнаруживается их запах, поэтому они могут употребляться как универсальное зажигательно-отравляющее вещество.

Сложные гидриды. По видимому для зажигательных целей при наличии влажной атмосферы может быть использован борогидрид алюминия Аl(ВН₄)₃.

Металлоорганические соединения

Могут быть применены низшие алюминийалкилы, например, триалкилалюминий, трипропиналюминий, гидриды алкилалюминия. Все указанные вещества самовоспламеняются (иногда со взрывом) на воздухе и могут быть использованы в зажигательных изделиях как индивидуальные вещества и в виде смесей с другими зажигательными веществами.

Галоидные соединения фтора

Свободный фтор крайне энергично соединяется с органическими веществами, в результате выделяется большое количество тепла с воспламенением горючих веществ. Однако применение свободного фтора в качестве зажигательного вещества практически трудноосуществимо, так как фтор трудносжижаемый газ, температура кипения которого при давлении в 1 атмосферу — 187 °C. Галоидные соединения фтора (галогенфториды), обладая во многих случаях достаточно большой химической активностью, вместе с тем имеют более высокую температуру кипения и представляют собой либо жидкости, либо сравнительно легко сжижаемые газы. Наибольший интерес для пиротехники из галогенфторидов представляют трифторид хлора (ClF₃) и пентафторид хлора (ClF₅). Трифторид хлора — бесцветный легко сжижающийся газ, с температурой плавления — 7 6,3 °C, критическая температура лежит в пределах 154…174 °C, критическое давление 57 кгс/см². Органические вещества, как правило, реагируют с трифторидом хлора с воспламенением, а некоторые со взрывом. Трифторид хлора является достаточно практичным окислителем для реактивных двигателей, его производство не составляет трудностей, в связи с этим можно ожидать применение трифторида хлора в качестве эффективного зажигательного средства. Пентафторид хлора синтезирован сравнительно недавно, его свойства еще недостаточно изучены, температура кипения его лежит в пределах от — 10 до — 20 °C. Реакционная способность пентафторида хлора меньше, чем у трифторида хлора, однако количество отдаваемого фтора гораздо больше, а значит и температура горения органических веществ в указанном веществе будет значительнее. Вероятно применение смесей трифторида и пентафторида хлора.

Кроме галоидных соединений фтора в качестве зажигательного вещества по-видимому может быть использован перхлорат фтора FClO₄, вещество с температурой кипения — 15,7 °C.

Прочие зажигательные вещества и смеси

Из простых веществ в качестве зажигательных нашли применение щелочные металлы калий и натрий.

Основное преимущество металлического натрия перед другими зажигательными веществами заключается в том, что он бурно реагирует с водой, выделяя водород, причем теплоты реакции достаточно для воспламенения воздушно-водородной смеси. При взрыве водорода частицы расплавленного от тепла реакции щелочного металла разбрасываются в стороны увеличивая число очагов пожара.

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + Н₂ + 135 ккал.

Недостатками щелочных металлов являются малая плотность (у натрия 0,97; у калия 0,86) и значительная инертность по отношению к сухому воздуху. Щелочные металлы в сухом воздухе загораются с трудом и даже загоревшись легко могут потухнуть. Температура горения щелочных металлов на воздухе не превышает 1000 °C. Металлический калий значительно активнее натрия. Еще более активны металлические цезий и рубидий, однако эти металлы гораздо дороже натрия.

Щелочные металлы в зажигательных изделиях применяются исключительно в комбинации с другими зажигательными веществами или составами: фосфором, жидкими нефтепродуктами, напалмом и термитом. Снаряжениезажигательных изделий осуществляется методом заливки расплава металла в корпус изделия в среде инертных газов. Металлический натрий плавится при температуре 98 °C, кипит при 877 °C; металлический калий плавится при 63 °C, а кипит при 762 °C.

Эвтектический сплав металлического натрия и калия представляет собой жидкость с содержанием натрия 23 % и затвердевающую при температуре 12,5 °C.

В литературе описано также много различных самовоспламеняющихся на воздухе веществ, таких как: силициды металлов, которые при реакции с соляной кислотой образуют кремний-водороды (силаны), диметилцинк и алкильные соединения щелочных металлов. К самовоспламеняющимся на воздухе материалам должны быть отнесены также пирофорные металлы. Металлы в пирофорном состоянии отличаются кроме весьма тонкого измельчения тем, что вследствие особого способа приготовления (восстановительная атмосфера) на их поверхности не имеется затрудняющей окисления оксидной пленки. Очень легко может быть получено пирофорное железо методом прокаливания щавелекислого железа в сосуде с небольшим отверстием для выхода образующихся газов.

САМОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ СОСТАВЫ

Кроме описанных выше веществ, воспламеняющихся при воздействии на них кислорода воздуха и воды, существуют так же пиротехнические смеси, могущие самовоспламеняться при воздействии на них различных веществ.

Указанные смеси применяются в целях воспламенения основных пиротехнических смесей, обладающих каким-либо специальным эффектом горения, а также и в диверсионных зажигательных устройствах, вызывающих пожары, а при использовании ВВ и взрывы.

Самовоспламеняющиеся составы можно условно разделить на:

1. Составы, воспламеняющиеся от действия воды.

2. Составы, воспламеняющиеся от действия кислот.

3. Составы, воспламеняющиеся из-за большого сродства друг другу, входящих в них веществ.

Одним из первых пиротехнических составов, воспламеняющихся от воздействия воды, была смесь равных частей серы и железных опилок. Из указанной тестообразной смеси, иногда с добавлением нашатыря (NH₄Cl), лепили шары размером с яблоко и подкладывали в места предназначенные для поджога.

Через несколько часов шары воспламенялись. Возгорание подобных составов зависит от множества вторичных условий: температуры, степени измельчения, наличия в сере следов серной кислоты и тому подобное. Эффект возгорания подобных составов трудно воспроизводим и потому практически не употребляется.

Рецепт практического состава, воспламеняющегося от действия небольшого количества воды:

Хлорат калия… 50%

Медный купорос прокаленный… 20%

Магний… 10%

НТА… 20%

При воздействии на состав воды в нем протекают следующие реакции:

CuS₄ + 5H₂O = CuSO₄∙5H₂O

CuS₄ + Mg = MgSO₄ + Cu

Эти реакции (гидратации и вытеснения) сопровождаются значительным повышением температуры, а обменная реакция в растворе

КСlO₃ + NH₄NO₃ = KNO₃ + NH₄ClO₃

приводит к образованию хлората аммония, вещества способного к саморазложению и даже самовзрыванию при небольшом повышении температуры до 30…60 °C, который и является инициатором воспламенения основной массы состава.

От действия воды воспламеняются также составы на основе тиомочевины и персульфата калия, исследованные под научным руководством автора аспиранткой Пановой В.И. В основе данной реакции лежит автокаталитическое разложение персульфата калия с выделением пероксида водорода в свободном состоянии. Данная реакция не всегда приводит к воспламенению состава, необходимым условием воспламенения являются pH среды менее 7.

Под действием воды воспламеняется так же и состав следующей рецептуры:

Уротропин… 33,3%

Перекись натрия… 66,7%

К составам, самовоспламеняющимся под действием кислот, относятся смеси состоящие из хлората калия и свекловичного сахара, хлората калия и спирта, хлората калия и других органических веществ. При смачивании подобных смесей концентрированной серной кислотой^[11] они воспламеняются. Воспламенение смесей происходит вследствие того, что в результате реакции двойного обмена и диспропорционирования хлората калия при воздействии на него серной кислоты выделяется двуокись хлора (СЮ2), вещество нестойкое и разлагающееся при температуре 65 °C со взрывом и выделением большого количества тепла. Двуокись хлора, разлагаясь, воспламеняет основную массу смеси.

3КClO₃ + 2H₂SO₄ = 2KHSO₄ + КСlO₄ + 2СlO₂ + Н₂O

2СlO₂ = Cl₂ + 2O₂ + 54 ккал

Воспламенителями мгновенного действия на смеси хлората калия с сахаром, воспламеняемой разбиваемой пробиркой с серной кислотой, пользовались народовольцы и социалисты-революционеры при изготовлении метательных ударных динамитных бомб.

К составам самовоспламеняющимся из-за особого сродства веществ друг другу (обычно реакции окисления восстановления) относятся смеси хромового ангидрида (СrО₃) с этиловым спиртом (при смешении веществ происходит мгновенное воспламенение). Обычно смесью бензина и спирта снаряжались стеклянные бутылки, к которым прикреплялась пробирка с сухим хромовым ангидридом. При разбивании бутылки и прикрепленной к ней пробирки вещества смешивались с воспламенением зажигательной огнесмеси.

Большим сродством друг другу имеет перманганат калия^[12] КМnО₄ и глицерин. При смешении веществ, в зависимости от измельчения перманганата калия, воспламенение происходит мгновенно или в течении нескольких секунд. Существуют и жидкие самовоспламеняющиеся смеси, основанные на сродстве веществ. Подобные смеси применяются в основном для самовоспламенения при запуске реактивных двигателей или в качестве бинарных зажигательных средств. В случае бинарного применения указанные вещества должны смешиваться тем или иным способом непосредственно перед моментом воздействия на цель.

В таблице 35 приведены некоторые сочетания веществ, образующих самовоспламеняющиеся смеси.

Таблица 35.

Окислитель ∙ Горючее

Красная дымящаяся азотная кислота (HNO₃+NO₂) ∙ Скипидар, анилин, фурфуриловый спирт, несимметричный даметилгадразин

Перекись водорода 80..90 % ∙ Гидразин

Жидкий кислород^[13] ∙ Борогидрид лития

Четырехокись азота (N₂O₄) ∙ Анилин, этилен, ксилидин, гидразин

Трифторид хлора (ClF₃) ∙ Гидразин, пентаборан, аммиак, метиловый спирт

Жидкий фтор ∙ Гидразин, аммиак, жидкий водород

Воспламенительные составы

Воспламенительные составы предназначаются для зажжения основных пиротехнических составов, обладающих каким-либо специальным эффектом. Действие воспламенительного состава заключается в прогревании некоторого участка поджигаемого состава до температуры воспламенения.

Из сказанного следует, что чем выше температура самовоспламенения (вспышки) основного состава, тем более «сильный» воспламенительный состав требуется для возбуждения в нем реакции горения. Воспламенение составов, температура вспышки которых не выше 500…600 °C, не представляет особых затруднений. Составы, температура вспышки которых превышает 1000 °C, воспламеняются с большим трудом. Для воспламенения таких составов (например, термитов), особенно находящихся в прессованном состоянии, приходится подбирать специальные воспламенительные и переходные составы.

К воспламенительным составам предъявляются следующие требования:

1. Легкость воспламенения от сравнительно небольшого теплового импульса, температура вспышки не выше 500 °C.

2. Температура горения на несколько сот градусов выше, чем температура вспышки поджигаемых ими основных составов.

Зажигательное действие воспламенительных составов обусловливается, главным образом, количеством тепла, которое передается основному составу от образующих при горении шлаков. Таким образом, зажигательное действие воспламенительного состава будет тем сильнее, чем выше температура его горения, и, чем большее количество шлака остается после его сгорания на поверхности поджигаемого основного состава. Чем более жидкий шлак образуется при горении воспламенительного состава, тем больше будет поверхность его соприкосновения с поджигательным составом.

Опытным путем установлено, что наилучшее зажигательное действие оказывают медленно горящие воспламенительные составы, обеспечивающие достаточное время для передачи тепла зажигаемому основному составу. Поэтому в пиротехнических средствах воспламенительные составы применяются почти всегда в спрессованном виде.

В качестве окислителей в воспламенительных составах применяют в основном вещества, образующие с выбранным горючим смеси с невысокой чувствительностью. В качестве горючих применяют как высококалорийные (алюминий, магний, бор), так и сравнительно малокалорийные (уголь, идитол).

Для легко воспламеняющихся составов (сигнальных дымов, хлоратных составов, сигнальных огней) возможно применение воспламенительных составов близких по рецептам к дымному пороху:

Немного более интенсивное зажигающее действие будет оказывать состав, использовавшийся ранее для воспламенения осветительных составов авиабомб:

Нитрат бария… 44%

Нитрат калия… 34%

Сера… 11%

Шеллак… 11%

Для воспламенения осветительных составов применяют смеси:

Нитрат калия… 75%

Магний… 15%

Идитол… 10%

В Германии для воспламенения осветительных составов раньше употреблялась смесь следующего состава:

Нитрат бария… 30%

Нитрат калия… 30%

Магний… 26%

Древесный уголь… 13%

Шеллак… 1%

Для воспламенения трассирующих составов в качестве окислителя чаще других используют перекись бария (ВаО₂), отдающую свой кислород при более высокой температуре, чем нитрат калия однако, требующую для своего распада затраты очень небольшого количества тепла. При распаде перекиси бария масса твердого остатка составляет 91 % начальной массы. Используются следующие составы:

1.

Перекись бария… 80%

Магний… 18%

Цементатор… 2%

2.

Нитрат бария… 48%

Перекись бария… 30%

Магний… 13%

Идитол… 9%

Сильным воспламенительным действием обладают составы термитного типа:

1.

Окись железа (Fe₂O₃)… 69%

Магний… 31%

2.

Окись кремния (песчаная пыль)… 55%

Магний (мелкий порошок)… 45%

Однако воспламенение этих составов само по себе осуществляется с известным трудом.

В том случае, когда даже сильными воспламенительными составами не удается зажечь основной пиротехнический состав, применяют, так называемые, переходные или промежуточные составы. Переходные составы получают смешивая в известных пропорциях (часто подбираемых опытным путем, до получения 100 % воспламенения) воспламенительный и основной составы. Для зажжения некоторых особо трудно воспламеняющихся основных составов приходится иногда применять одновременно несколько переходных составов, из которых переходный состав, содержит наименьшее количество воспламеняемого состава. Подобное устройство представлено на рисунке.

_{1. пороховая мякоть; 2. воспламенительный состав; 3. переходный состав, состоящий из воспламенительного и основного состава взятых в соотношении 3:1; 4. то же в соотношении 1:1; 5. основной состав.}

Легко воспламеняются и обладают хорошим воспламенительным действием составы, содержащие порошок циркония. Примером таких составов, используемых для воспламенения трассирующих составов, могут служить:

Черный порох… 75%

Нитрат калия… 12%

***

Цирконий… 13%

Нитрат калия… 48%

Цирконий… 52%

ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Надежность работы ракетных двигателей в значительной степени зависит от наличия эффективной системы воспламенения.

Существовавшие ранее воспламенители на основе черного пороха не удовлетворяли требованиям надежного воспламенения смесевых топлив и баллистических порохов. В связи с этим американские фирмы разработали ряд конструкций и составов пиротехнических воспламенителей, используемых в настоящее время. В данной книге не будут рассматриваться конструктивные схемы построения воспламенителей, однако приведем состав некоторых пиросмесей, образующих значительный факел пламени высокой температуры и содержащий раскаленные твердые или жидкие частицы, обладающие повышенной воспламеняющей способностью. На первой стадии отработки были использованы двойные смеси, например, смесь перхлорат калия-алюминий, названная «Аlсlо», затем для воспламенения твердых топлив с повышенным содержанием ПХА стали применять смесь:

Перхлорат бария… 26–50%

Нитрат бария… 15–17%

Сплав Zr-Ni (50/50)… 32–54%

Этилцеллюлоза… 3%

Применяют также смесь:

Нитрат калия… 71%

Бор аморфный… 24%

Каучук… 5%

Ниже приведены типичные комбинации компонентов смесей металлов и окислителей, из которых изготовляют таблетированные воспламенительные составы для ракетных двигателей:

ЗАМЕДЛИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ (БЕЗГАЗОВЫЕ СОСТАВЫ)

Замедлительные составы находят применение в дистанционных трубах и взрывателях, в электрозапалах замедленного действия. Сущность действия замедлительных составов состоит в следующем: начальный импульс инициатора (капсюля-воспламенителя, электрозапала, терочного воспламенителя) воспламеняет замедлительный состав, который несмотря на тяжелые условия эксплуатации (большой срок хранения, изменение наружных температуры и давления) должен легко воспламеняться и сгорать со строго постоянной скоростью с разбросом по времени горения не более 3 %. После сгорания замедлительный состав должен передать тепловой импульс концевому заряду, обеспечивающему выходной импульс (вышибному заряду, капсюлю-детонатору и прочее). Замедлительные составы используются в прессованном виде. Первым замедлительным составом следует считать черный порох, однако при незначительном изменении влажности скорость его горения значительно изменяется, поэтому черный порох не подходит для целей современной пиротехники. Вторым составом, разработанным в 1926 году, была смесь свинцового сурика и кремния со связующим, льняным маслом или глицерином, следующей рецептуры:

Свинцовый сурик (РЬ₃O₄)… 84%

Кремний… 15%

Глицерин… 1%

При горении подобного состава термитного типа количество выделяющихся газов настолько невелико, что ими можно пренебречь, поэтому подобные составы были названы безгазовыми. Скорость горения составов термитного типа мало зависит от внешнего давления, это свойство является весьма ценным при использовании в замедлительных устройствах с обтюрацией газов.

В качестве окислителей в безгазовых (малогазовых) составах используются:

хроматы бария, свинца, стронция, кальция; перхлораты калия; окислы железа, меди, вольфрама, свинца, марганца, висмута, молибдена, кобальта, никеля; перекиси бария; нитраты калия. В качестве горючих обычно применяют металлы, неметаллы, и сплавы с достаточно высоким тепловым эффектом реакции горения. Обычно используют цирконий, кремний, бор, титан, вольфрам, марганец, ферросилиций сурьму и другие.

Приведем рецепты некоторых составов замедлителей:

Хромат свинца… 40%

Окись свинца… 44%

FeSi₂… 16%

***

Свинцовый сурик… 76–84%

Кремний… 18–22%

Лак НЦ-218… 3–5%

***

Хромат свинца… 63%

Свинцовый сурик… 25%

Кремний… 12%

***

Лак НЦ-218^[14]… 0, 3%

Свинцовый сурик… 70%

Кремний… 30%

Для изготовления замедлителей к электрозапалам замедленного действия, находит применение безгазовый состав:

Перманганат калия… 56%

Сурьма… 44%

Известны составы с применением окислителя неметалла, например, селена или серы:

Селен… 47%

Висмут… 48%

Хлорат калия… 5%

Однако такие составы все же выделяют значительное количество газов при горении и не нашли применения. При уменьшении соотношения серы как окислителя и введении для восполнения ее недостатка кислородного окислителя были получены надежные замедлительные составы.

Американский замедлитель М16-А1:

Хромат бария… 70–74%

Марганец… 20–22%

Сера… 3–4%

Давление прессования состава составляет 2800 кгс/см².

Американский состав для замедлителей ручных гранат:

Хромат бария… 64%

Цирконий… 4%

Никель… 21%

Перхлорат калия… 11%

Замедлительная смесь D-16:

Хромат свинца… 30–35 %

Хромат бария… до 37 %

Марганец… 32–45%

Замедлитель М-112:

Хромат бария…90–95%

Бор… 5-10%

Давление прессования состава 2520 кгс/см²

Важным преимуществом смесей на основе хромата бария и бора по сравнению с другими является их надежность при неблагоприятных условиях хранения.

Рецепт замедлителя М-112 с увеличенным временем горения:

В качестве связующих в смесях пиротехнических замедлителей обычно используют льняное масло, глицерин, ПВА.

ЗАПАЛЫ И ЗАПАЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

Запалом называется устройство, которое после получения сигнала на включение преобразует его энергию (электрическую, механическую) и инициируют экзотермическую реакцию веществ содержащихся в запале.

Электрозапалы

Электрозапалы состоят из корпуса, в котором располагаются изолированные друг от друга контакты, соединенные между собой мостиком накаливания (проволочка из нихрома, платины, платино-иридиевого сплава и тому подобное). Мостик окружен инициирующей смесью, обладающей большой чувствительностью к начальному тепловому импульсу. Кроме того в корпусе обычно содержится передаточный (основной состав), назначение которого воспламенение от луча пламени инициирующего состава и передача мощного теплового импульса непосредственно к основному составу воспламеняемого изделия.

Хромат бария… 35–70%

Вольфрам… 10–50%

Перхлорат калия… 10–50%

Давление прессования состава 2520 кгс/см²

Различают четыре основных вида изготовления электрозапалов, отличающихся друг от друга способом окружения мостика накаливания инициирующим составом.

1. Бисерный способ. Короткими мазками кисточки на мостик нанизывается бисерообразная капелька из приготовленной на лаке НЦ пастообразной инициирующей смеси.

2. Способ заливки. Полость корпуса, где размещен мостик накаливания, заполняются жидкой пастой инициирующего состава, после высыхания мостик накаливания остается окруженным инициирующей смесью.

3. Способ заливки порошка. Порошкообразная инициирующая смесь просто засыпается в полость, где расположен мостик накаливания. Этот метод не обеспечивает тесного контакта между мостиком накаливания и инициирующим зарядом.

4. Способ прессования. Инициирующий состав напрессовывается на мостик накаливания, уложенный на твердое изолирующее основание. Мостик накаливания в этом случае может быть графитовым. Способ сложен, теплопотери при накаливании велики, таким образом, и мощность электрического импульса воспламенения должна быть сравнительно велика.

Конструкция электрозапалов представлена на рисунке.

Рисунок 4. Электрозапалы

_{1. Бисерного типа 2. Засыпной "заливной" 3. Прессованный}

_{1. корпус 2. заглушка изолятор 3. проводники тока 4. проволочный мостик 4.1 графитовый мостик 5. воспламенительный состав 6. передаточный состав 7. разрывная диафрагма}

В качестве инициирующих составов сначала применялась пороховая мякоть, затем гремучая ртуть, в настоящее время используются следующие составы.

Американский состав ХС-9:

Диазодинитрофенол… 75%

Хлорат калия… 25%

Для нанесения бисерным способом и способом заливки вещества превращаются в жидкую пасту смешением с 2,4 % раствором нитрокрахмала в бутилацетате.

Очень чувствительные электровоспламенители готовятся из индивидуального инициирующего ВВ тринитрорезорцинат свинца (стифнат свинца или ТНРС).

В США используются следующие инициирующие составы:

1.

Роданид свинца… 32%

Уголь… 18%

Хлорат калия… 40%

2.

Бездымный порох гранулированный… 50%

ТНРС… 25%

Хлорат калия… 25%

3.

Хлорат калия… 75%

Бор… 25%

4.

Хромат бария… 90%

Бор… 10%

Высокая чувствительность составов № 3 и 4, по мнению автора, вызывает сомнение.

Существует значительное количество инициирующих составов на основе металлического циркония, вещества крайне легко воспламеняющегося на воздухе. Например, порошок циркония (размер частиц 5 мкм) легко воспламеняется и быстро сгорает даже при содержании в нем воды до 20 %.

Рецепты инициирующих смесей на цирконии:

5.

Цирконий… 10%

Алюминий… 40%

Нитрат бария…50%

6.

Пороховая мякоть… 25%

Цирконий… 18%

ПХА… 57%

Весьма чувствительными к тепловому импульсу являются инициирующие составы:

7.

Хлорат калия… 57%

Желтая кровяная соль… 43%

8.

Хлорат калия… 76%

Тиомочевина… 24%

Электроискровые запалы

Электроискровые запалы состоят из металлического корпуса, в котором расположен изолированный от корпуса центральный электрод с искровым промежутком между ним и корпусом. Электроискровые запалы обычно снаряжаются способом засыпки с незначительным уплотнением.

Конструкция электроискрового запала представлена на рисунке.

Рисунок 5. Электроискровой запал

_{1. корпус-электрод 2. заглушка-изолятор 3. проводник-электрод 4. искровой промежуток 5. пироксилин опудренный воспламенительной смесью}

В качестве инициирующего состава, в зависимости от энергии искры могут применяться составы № 1, 7, или 8, а также чистый ТНРС.

Запалы ударного действия

Запал ударного действия представляет собой инициирующий элемент, содержащий чувствительную к удару пиросмесь и устроен так, что срабатывает при ударе бойка. Последний вминает металлическую оболочку и ударом сдавливает инициирующую смесь между оболочкой и металлической наковальней. В отличии от запалов накального действия, запалы ударного действия не пробиваются бойком, что позволяет обеспечить герметизацию при высоком давлении газов, например, в патронах стрелкового оружия.

В таблице 36 (в конце публикации) приведены составы пиросмесей, используемых в запалах ударного действия и капсюльных устройствах.

Долгое время в качестве инициирующего состава применялась смесь гремучей ртути, хлората калия, антимония (крудума) и стеклянного порошка, добавляемого для увеличения чувствительности состава к удару. Количественное соотношение этих веществ менялось на протяжении многих лет, можно привести один из составов:

Гремучая ртуть… 50%

Хлорат калия… 30%

Антимоний… 15%

Стеклянный порошок… 5%

Чувствительность к удару указанных составов изменяется в пределах 900…18000 г∙см, в зависимости от необходимости решения той или иной задачи воспламенения.

На рисунке представлена конструкция ударных воспламенителей.

Рисунок 6. Ударные воспламенители

_{1. корпус 2. пружина 3. ударник 4. чека удерживающая ударник в боевом положении 5. кольцо чеки 6. капсюль воспламенитель ударный (накольный) 7. гильза капсюльная 8. гильза концевого устройства (детонатор с замедлителем, огнепроводный шнур) 9. огнепроводный шнур}

Запалы накольного действия представляют собой инициирующий элемент, содержащий пиросмесь чувствительную к проколу бойком с заостренным концом. Поскольку такие устройства могут быть более чувствительными, чем запалы ударного действия, они преимущественно используются в тех случаях, когда уровень механической энергии действующей на запал, очень мал. Бойки для накола запалов имеют форму усеченного конуса с углом конуса 20… 30° и плоским основанием диаметром не более 0,4 мм.

В таблице 37 (в конце публикации) приведены составы наиболее чувствительных пиросмесей, а также их чувствительность при 50 %-ной вероятности срабатывания.

На рисунке 7 представлена конструкция накольных воспламенителей.

Запалы фрикционного действия

Запалы фрикционного действия (терки) представляют собой устройства, которые образуют форс пламени при скольжении подвижного элемента устройства по поверхности пиротехнической смеси. Эти запалы применяют для воспламенения других пиротехнических смесей, используемых в сигнальных средствах, дымовых шашках, а также для воспламенения огнепроводных (бикфордовых) шнуров.

В таблице 38 (в конце публикации) приведены составы смесей, воспламеняющихся при перемещении по их поверхности (или внутри них) шероховатого элемента с абразивным покрытием. Ко всем указанным компонентам добавляются вода, и полученная смесь запрессовывается в корпус с заложенной в него выдергиваемой шероховатой чекой. Карбонат кальция нейтрализует кислоты, которые могут образовываться во влажных смесях, содержащих серу. Подобные составы использовались в немецких ручных гранатах «колотушках» М-24 и яйцевидных ручных гранатах М-39.

Рисунок 7. Фрикционный воспламенитель воспламенитель (терка)

_{1. пробка 2. корпус воспламенителя 3. шнур соединения пробки с теркой 4. поводок терки 5. терка проволочная 6. перочинный состав в гильзе терочного воспламенителя 7. наружная гильза 8. огнепроводный шнур}

В таблице 39 (в конце публикации) приведены составы, воспламенение которых происходит при скольжении элемента, покрытого составом № 1, по поверхности прессованной формочки (таблетки) из состава № 2.

Спичечные составы

Весьма близкими по свойствам и рецептурам к фрикционным составам являются, так называемые, спичечные составы, используемые для производства спичек.

Первыми составами, воспламеняющимися от трения об любую поверхность, были составы на основе белого фосфора. Вообще изобретение спичек, как и изобретение пороха, стало эпохальным открытием и приписывается многим изобретателям, однако скорее всего, заслугу необходимо приписать лицам впервые открывшим практическое производство спичек. Таким лицом можно считать госпожу Меркель из Парижа открывшую первое производство спичек во Франции в 1833 году. Принципом действия фрикционных и спичечных составов является местное повышение температуры в точке контакта чувствительных к тепловым воздействием составах и трущейся о них какой-либо поверхности.

Рецепт состава головки фосфорной спички:

Фосфор белый… 16%

Нитрат калия… 17%

Окись железа… 11%

Стеклянный порошок, песок… 22%

Свинцовый сурик… 3%

Столярный клей… 26%

Декстрин… 3%

Терпентин… 2%

Такие спички были очень огнеопасны, так как воспламенялись от незначительных механических воздействий, а также очень ядовиты и применялись, кроме основного назначения, для производства абортов и самоубийств.

Безопасные шведские спички были изобретены в 1848 году Беттгером, они воспламенялись от трения о специальную поверхность с нанесенным на нее химическим составом. Соединение, необходимых для воспламенения веществ, происходило только в момент трения, из-за чего спички отличались большой безопасностью.

В таблице 40 (в конце публикации) приведены рецепты составов на головке спички и соответствующей обмазки коробка.

Состав № 1 наиболее старый и относится к 1850 годам, состав № 3 достаточно современен.

В США изготовляются спички зажигаемые о любую шероховатую поверхность, так называемые, спички SAW (stkike anywhere). Особенностью таких составов является наличие в них сесквисульфида фосфора (P4S3). Приведем некоторые рецепты составов воспламеняющихся от трения о любую шероховатую поверхность.

1. Смесь включает в свой состав воду, то есть, приведена рецептура смеси для непосредственного нанесения на спичечную соломку:

Хлорат калия… 31%

Секвисульфид фосфора… 8%

Окись цинка или железа… 6%

Стекло… 12%

Столярный клей… 12%

Вода… 24%

2.

Хлорат калия… 32%

Стекло… 33%

Секвисульфид фосфора… 10%

Столярный клей… 11%

Окись цинка… 6%

Канифоль… 4%

Замедлитель… 4%

Кроме обычных бытовых спичек, изготовляются еще спички специальные:

1. Штормовые (охотничьи).

2. Термические для создания местных высоких температур.

3. Сигнальные дающие при горении цветное пламя.

4. Прочие для специальных целей.

ОГНЕПРОВОДНЫЕ СРЕДСТВА

Огнепроводные средства предназначены для передачи теплового импульса на значительные расстояния от единиц сантиметров до десятков и сотен метров.

Огнепроводные шнуры

Огнепроводные шнуры (бикфордовы шнуры) состоят из оболочки из нескольких слоев хлопчатобумажной или льняной нити, между которыми нанесены один или два слоя асфальтовой мастики, или оболочки из пластика. Внутри оболочки находится сердцевина из мелкозернистого черного пороха в центре которой проложена направляющая нить. Диаметр шнура 4,8…6 мм. Огнепроводный шнур горит со скоростью около 1 см/сек, горение шнура под водой происходит быстрее, чем на воздухе. Огнепроводный шнур зажигается, спичкой (приложенной к срезу головкой), терочным, ударным или электровоспламенителем и передает тепловой импульс концевым устройствам: воспламенителю основного состава специального эффекта, промежуточному воспламенителю, детонатору и прочее.

Стопин

Стопин применяется для передачи луча пламени на сравнительно небольшие расстояния (до десятков сантиметров) и имеет вид твердых черных палочек толщиной от 3 до 5 мм. В «Руководстве к приготовлению и сжиганию фейерверков» А. Чиколева приготовление стопина описывается так: фитиль из хлопчатобумажных нитей кладется в пороховую мякоть, разведенную в водке до густоты жидкой сметаны и выдерживают 12 часов, затем проволакивают фитиль в руках и сушат на рамке. Когда высохнет опускают в тот же раствор с прибавлением туда камеди, на 5 часов, затем проволакивают между пальцами, опудривают сухой мякотью и сушат.

В настоящее время стопин приготовляют следующим способом:

6 или 8 хлопчатобумажных нитей варят 30 минут в 5…10 % растворе нитрата калия и затем сушат. Приготовляют смесь пороховой мякоти и 50 % раствора лака НЦ-218 в растворителе № 646 густоты средней сметаны. Опускают в раствор высохшие хлопчатобумажные фитильные нити и перемешивают так, чтобы нити не запутались. Затем, пропитанный пороховым тестом фитиль, протягивают через отверстие в пластине диаметром 3…4 мм так, чтобы снять лишнее тесто. После протягивания стопин высушивают на рамке. Тем же способом приготовляют стопин на хлорате калия. Раствор для пропитки фитиля приготавливают на основе хлората калия 5…10 % концентрации. Тесто состоит из 80 % хлората калия и 20 % угля, замешанных на чистом лаке НЦ-218. Из-за крайней взрывоопасности смеси хлората с углем, тесто приготовляют сначала разбалтывая уголь в лаке, а затем вводят туда нужное количество хлората калия.

Скорость горения стопина составляет не более 0,5…1 см/сек. Стопин в оболочке трубчатого типа (с зазором между стопином и стенкой трубки) сгорает со скоростью 0,5… 1 м/сек и более в зависимости от состава и способа приготовления стопина. Наиболее правильно стопин сгорает в плотно намотанной оболочке из клейкой полимерной ленты, в таком виде стопин способен сгорать под водой как огнепроводный шнур. В месте излома под прямым углом горение стопина может прекратиться поэтому стопин употребляют на прямых отрезках передачи горения.

Фитили

Фитили применяются для замедления передачи теплового импульса огнепроводному шнуру или стопину.

Фитили приготовляют из хлопчатобумажной веревки диаметром не менее 5…8 мм, вываривая ее в 5 % растворе едкого натрия или 2 % растворе нитрата калия. Фитили лучшего качества изготавливают, вываривая хлопчатобумажные веревки в 10 % растворе азотнокислого свинца в течении 1 часа. Фитиль горит со скоростью не более 0,05 мм/сек, хороший фитиль не может быть задут сильным ветром, однако даже слабый дождь гасит фитиль.

ПРОЧИЕ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СМЕСИ

Пиротехнические источники газа

Пиротехнические генераторы газов имеют различные габариты и форму, но обычно состоят из тонкостенного металлического корпуса с запрессованной в него пиротехнической смесью. При воспламенении этой смеси выделяется требуемый газ и достаточное количество теплоты для поддержания химической реакции.

Один из первых генераторов газа использовал реакцию горения серы в воздухе с образованием сернистого газа, который применялся для дезинфекции жилых помещений, кораблей и самолетов. Современный метод получения сернистого газа — реакция серы с перхлоратом калия и сульфатом меди:

2S + КСlO₄ = КСl + 2SO₂ + 703 кал/г

2S + CuSO₄ = CuS + 2SO₂ — 112 кал/г

Первая реакция идет с выделением большого количества тепла, вследствие чего может произойти ускорение процесса и последующий взрыв. Вторая реакция идет с поглощением тепла. Объединяя обе реакции добиваются равномерного горения, для обеспечения интенсивного стационарного потока газа.

Для получения азота (N₂) используют следующую реакцию:

NaNO₂ + NH₄Cl —> NaCl + 2Н₂O + N₂

Эта система является недетонирующей горючей смесью (беспламенного горения). Без добавок она обладает плохой стабильностью при хранении, необходимым условием хранения является отсутствие следов влаги и введение стабилизатора окиси магния.

Рецепт смеси:

Нитрит натрия… 56,5%

Хлорид аммония… 43,5%

Окись магния (сверх 100 %)… 4%

Для получения азота применяется также реакция разложения бихромата аммония, которая является самоподдерживающейся:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Сr₂O₃ + N₂ + 4Н₂O + 123 ккал

Для получения азота также применяют реакцию горения смеси нитрата калия с железным порошком:

6KNO₃ + 10Fe = 3N₂ + 5Fe₂O₃ + 3K₂O

Для получения газообразной закиси азота (N₂O), «веселящего газа», используется реакция термического разложения НТА, которая становится самоподдерживающейся при добавках катализаторов, например, бихромата аммония:

NH₄NO₃ = 2Н₂O + N₂O

Однако реакция идет не до конца, и закись азота загрязняется азотом, окисью и двуокисью азота.

Для получения газообразного кислорода, имеющего достаточную для дыхания чистоту, например, на подводных лодках, летательных аппаратах, в дыхательных аппаратах (шахтерских самоспасателях) используют хлоратные свечи, основным компонентом состава которых является хлорат натрия (или хлорат калия):

2NaClO₃ = 2NaCl + 3O₂ + 117 кал/г

2КСlO₃ — > 2КСl + 3O₂ + 87 кал/г

Однако ни в одной из этих реакций не выделяется количество тепла для самоподдержания стационарной реакции (если только начальным импульсом не служит искусственное повышение температуры всей массы вещества), поэтому для самоподдерживания реакции в хлораты необходимо добавлять некоторое количество горючего. Обычно в качестве горючего используется порошок железа, при его сгорании не образуется вредных для дыхания газов, а образующаяся окись железа является катализатором горения для разложения хлоратов.

Приводим следующий рецепт хлоратных свечей:

Хлорат натрия… 74–80%

Железный порошок… 10%

Перекись бария… 4%

Стеклянное волокно… 6-12%

Составы на хлорате калия отличаются от приведенного рецепта незначительно. Перекись бария добавляется для поглощения, выделяющегося при горении состава, незначительного количества свободного хлора.

Стеклянное волокно добавляется для некоторого замедления интенсивности реакции.

Состав, содержащий 80 % хлората натрия, в прессованном виде имеет плотность 2,45 г/см³, масса получающегося свободного кислорода составляет 34 % от массы сгоревшего состава. Теплота горения подобных смесей составляет около 200 кал/г, температура горения 500…700 °C. Составы на основе хлората натрия могут снаряжаться в корпуса свечей литьевым способом, составы на хлорате калия способом прессования. Воспламенительный состав для хлоратных свечей содержит те же компоненты, но в других соотношениях обеспечивающих температуру горения 900… 1000 °C. Приведем пример воспламенительного состава хлоратных свечей:

Хлорат натрия… 60%

Железный порошок… 20%

Перекись бария… 10%

Стеклянное волокно… 10%

В 80-х годах автором были разработаны компаундные газогенераторные составы, предназначенные для использования в подводной и авиационной технике. Основой составов является клатрат карбамида и пероксида водорода (NH₂)₂СОН₂О₂. Особенностью компаунд-клатратных составов является возможность получения с их помощью, как газа-окислителя кислорода, так и инертного газа со значительной огнетушительной способностью (смесь СО₂, N₂ и NH₃). Составы состоят из клатрата карбамида и пероксида водорода, молочного (свекловичного) сахара или глюкозы и мелкогранулированного катализатора разложения пероксида водорода (бихромат калия, перекись марганца, перманганат калия и прочее), гранулы которого покрыты легкоплавкой пленкой (церезин, стеарин).

Рецептура смесей:

Клатрат карбамида и пероксида водорода… 70–80%

Сахар или глюкоза… 8-30%

Гранулированный катализатор… 2–5%

При температуре 150…200 °C происходит выделение чистого кислорода до полного разложения всей массы состава, при инициировании состава высокотемпературным термическим импульсом 500… 1000 °C происходит выделение смеси указанных выше инертных газов также до полного разложения всей массы состава. Составы указанного типа были широко исследованы аспиранткой Пановой В.И., доказавшей адекватность их разложения в зависимости от уровня энергии передаваемого им инициирующего теплового импульса.

class="book">Указанный тип пиросоставов может применяться в зависимости от возникшей аварийной ситуации на подводном или воздушном аппарате. В случае выхода систем жизнеобеспечения из строя — для получения дыхательного кислорода, в случае пожара — для получения огнетушащих газов.

Различные химические экзотермические реакции могут быть использованы также для получения иных газов кроме вышеупомянутых, например, водорода, хлора, возможно, фтора и некоторых других.

Свистящие пиротехнические составы

Некоторые пиротехнические смеси, запрессованные в длинные трубки, горят с резким громким свистом. Свист является следствием ускорения и замедления скорости реакции при горении смеси, что и приводит к появлению чередующихся волн сжатия и расширения в газовой среде над горящей поверхностью состава. Это вызывает появление звука. Звуковой свистящий эффект можно получить при сжигании хлората калия или бария и фенольных производных (галловой кислоты, резорцина, флорглюцина, а также пикриновой кислоты и пикрата калия).

Однако смеси, содержащие пикриновую кислоту и, особенно, пикрат калия (C₆H₃N₃O₇K), являются взрывчатыми веществами детонирующими со скоростями от 4 до 6 км/с, при употреблении для их инициирования капсюля детонатора и слишком опасны в обращении.

Опыты проведенные В. Максвеллом, показали, что получаемая при горении этих составов частота звуковых колебаний тем меньше, чем больше длина картонной трубки, в которую запрессован состав.

Примеры свистящих составов:

1.

Нитрат калия… 40%

Пикрат калия… 60%

2.

Хлорат калия… 75%

Галловая кислота… 25%

Импульсные световые составы.

Известны пиросоставы при горении дающие повторяющиеся импульсы света (вспышки).

Действие импульсных составов заключается в следующем: смесь, содержащая органическое или элементарное горючее, окислитель и металлическое горючее, сжигается на воздухе, при этом органическое или элементарное горючее сгорает послойно за счет кислорода воздуха, однако температура его горения недостаточно велика (за счет его испарения или сублимации) для воспламенения металлического горючего и разложения окислителя или их взаимного реагирования. Через определенный промежуток времени, зависящий от количества сгорающего послойно горючего, частицы металлического горючего и окислителя постепенно освобождаясь от выгорающего, так сказать, «инертного» горючего образуют достаточно концентрированный слой на поверхности выгорающего «инертного» горючего, этот активный слой прогревается до температуры начала взаимодействия металлического горючего и окислителя и воспламеняется со вспышкой. Далее продолжается спокойный процесс выгорания «инертного» горючего до образования следующего активного слоя и так далее.

Частота пульсаций всех исследованных автором с сотрудниками составов составляла диапазон (0,01…3 Гц). В иностранных источниках «Pyrotehnica» № 8 за 1982 год и № 5 за 1979 год японский исследователь Такео Шимицу и американец Роберт Г. Кардвелл указывали возможность расширения диапазона максимальной частоты пульсации до 10 Гц. Однако экспериментальная работа аспиранта В.И. Пановой^[15] доказала отсутствие указанной возможности. Все исследованные составы, при попытках снизить количество «инертного» горючего для увеличения частоты импульсов сверх указанного автором, приводили к переходу от импульсного горения к стационарному. Попытки увеличения частоты импульсов путем изменения природы инертного горючего, металлического горючего либо окислителя, изменения плотности составов, введение связующих веществ, не подтвердили возможности расширения диапазона импульсов в сторону максимума.

Вообще, импульсные составы стабильно горят только в небольших количествах (до десятков грамм) и при увеличении массы сжигаемых составов, почти всегда, наблюдается переход импульсного горения в хаотично-стационарное (неустойчивое) горение.

В качестве «инертных» горючих в импульсных составах применяется метальдегид, гексаметилентетрамин, элементарная сера.

В качестве металлического горючего обычно применяются магний, алюминий и их сплавы.

В качестве окислителя необходимо применять сравнительно трудноразложимые соли, например, нитраты бария, стронция, натрия, перхлорат калия. Легкоразлагаемые окислители, такие как перманганат калия, не применимы.

Некоторые рецепты импульсных составов:

1.

Нитрат бария или стронция… 10–80%

Магний… 10–50%

Сера остальное… до 100%

2.

Перхлорат калия… 33%

Алюминий… 17%

Уротропин… 50%

В общем случае, если металлическое горючее и окислитель взятые в стехиометрических соотношениях составляют массу равную 100 %, количество инертного горючего, могущее быть введенным в эту смесь так, чтобы эффект импульсного горения сохранился, составляет от 10 % до 19900 % сверх 100 %. Наилучшими окислителями для импульсных пиросоставов являются перхлорат калия и нитрат бария.

Для получения импульсов с частотой 1 минута применяется состав:

Нитрат натрия… 59%

Магний… 41%

Уротропин (сверх 100 %)… 1900%

Для получения окрашенных цветных импульсов рекомендованы следующие рецепты:

1.

Уротропин… 52%

Перхлорат калия… 25%

Сульфат бария или стронция… 13%

Магний… 10%

2.

Метальдегид… 30%

Сульфат бария или стронция 15%

Метальдегид (дополнительно для регулирования частоты)… 25%

Искристо-форсовые составы

Искристо-форсовые составы предназначены для изготовления фейерверочных элементов и изделий, например, фонтанов, форсов, швермеров, искристых звездок и прочего. В составы форсового искрения входит пламенная пиротехническая смесь с достаточным газообразованием и искрообразователи — стальные и чугунные опилки, древесный уголь, алюминиевые, магниевые, цинковые порошки.

В пиротехнике фейерверков различают форсы употребляемые как ракетное топливо и форсы для изготовления фонтанов.

Искрообразователи, например, крупный уголь или мелкотолченный фарфор, дают сравнительно слабо светящиеся искры, металлические опилки дают сильносветящиеся искры, такие составы называются также бриллиантовыми.

Ниже приведены старинные рецепты искристых огней.

1. Реактивный состав:

Пороховая мякоть… 91%

Крупный уголь… 9%

2.

Пороховая мякоть… 80%

Толченый фосфор… 20%

3.

Нитрат калия… 60%

Сера… 15%

Крупный уголь… 25%

4.

Нитрат калия… 55%

Сера… 14%

Крупный уголь… 31%

Бриллиантовые составы:

1.

Пороховая мякоть… 80%

Стальные опилки или толченый чугун… 20%

2.

Нитрат калия… 48%

Сера… 4%

Мелкий уголь… 24%

Стальные опилки или толченый чугун… 24%

3.

Хлорат калия… 35%

Мелкий уголь… 14%

Нитрат калия… 8%

Сера… 8%

Мелкие стальные опилки… 35%

В настоящее время, для обеспечения искристо-форсового эффекта, употребляют окислители, образующие при сгорании незначительное количество дыма, в этом случае форс искр значительно зрелищнее, чем в старинных составах, однако продукты разложения современных окислителей (например, ПХА) значительно вреднее для человеческого организма при сжигании в закрытых помещениях.

Пример рецепта современного искристо-форсового состава:

ПХА… 55+5%

Уротропин… 14+2%

Металлические порошки (сталь, чугун, магний)… 23+5%

В качестве горючего, в данном составе, применен уротропин, также не образующий при горении дыма (сажевых частиц).

Источники инфракрасного излучения

Источники инфракрасного излучения (ИК) предназначены для применения в системах поиска, слежения, навигации, управления летательных аппаратов и ракетной техники. Одной из важных областей применения ИК излучателей являются беспилотные мишени для испытаний ракет с ИК головками наведения, а также производство ложных мишеней ИК излучения. Главной причиной применения пиротехнических ИК излучателей для указанных выше целей является их простота и дешевизна, а также величина максимальной выделяемой энергией на единицу объема по сравнению с обычными источниками излучения. Теория ИК излучателей пиротехнического типа достаточно сложна и в данной книге рассматриваться не будет.

Пиротехнические ИК-излучатели обычно имеют массу менее 1,35 килограмма, создают интенсивность излучения (со всей рабочей поверхности источника) от 100 до 1000 вт/стер при длинах волн 1,8…2,7 ммк и времени излучения (горения) от 20 до 100 секунд. Объемная плотность энергии излучения на уровне моря составляет приблизительно 0,122 кВт∙сек/стер∙см³

Рецептуры смеси некоторых конструкций ИК излучателей близки к термитным и безгазовым (замедлительным) составам. Плохая воспламеняемость подобных составов предполагает применение после электрозапала или пламенного запала, также воспламенительных и, в некоторых случаях, переходных составов, рассматриваемых в соответствующих главах. Другие рецептуры близки к осветительным составам, рассмотренным в соответствующих главах. В пламени ИК излучателей необходимо присутствие излучающих частиц по свойствам максимально приближающимся к излучению абсолютно черного тела. Наиболее приближены к указанному условию частицы углерода. Поэтому, во многие виды составов ИК излучателей вводятся соединения углерода, например, в виде связок, дополнительного горючего, которые при горении состава образуют облако излучающих частиц, увеличивающих К.П.Д. излучателей.

Пример рецептуры пламенных ИК излучателей:

Нитрат бария… I — _; II — 60,8%

Нитрат калия… I — 70 %; II — _

Кремний… I -10 %; II — 10%

Эпоксидная смола… I — 4 %; II — 6%

Уротропин… I — 16 %; II — 23,2%

Химические грелки

Для индивидуального обогрева в условиях холода применяются так называемые химические грелки действие, которых основано на протекании медленных химических экзотермических реакций.

Устройство многих типов химических грелок и виды протекающих в них реакций не полностью подходят под определение «пиротехника», являющееся темой данной книги, однако и действие классических пиротехнических составов, например, дымовых не всегда сопровождается появлением видимого пламени, однако во всех случаях, прохождение пиротехнических реакций сопровождается выделением тепла. Вообще можно считать, что все химические реакции сопровождающиеся выделением или тепла, или света, или того и другого вместе являются реакциями пиротехники в большей или меньшей степени, при условии практического использования таких реакций в конкретных устройствах, служащих для получения специальных эффектов и не являющихся устройствами промышленного назначения.

Реакции получения тепла в пиротехнических устройствах применялись для обогрева, а также и разогрева пищи в условиях холода, например безгазовые составы близкие к термитным применялись для подогрева консервов, супа и прочего во фронтовых условиях. Приведем пример рецептуры английского состава:

Окись железа… 81%

Силицид кальция (CaSi₂)… 19%

В химических грелках для индивидуального обогрева необходимо использовать экзотермические реакции, протекающие достаточно долго. В первых устройствах применялось тление древесного угля в специальном металлическом корпусе с отверстием для подвода воздуха и отводом образующихся газообразных продуктов реакции. Затем стали применять реакцию каталитического окисления этилового спирта кислородом воздуха на платиновом катализаторе. Устройство таких грелок состояло из металлического корпуса с резервуаром заполненным каким либо пористым поглотителем этилового спирта (для предотвращения его вытекания) и платиновой спирали или платинированной керамики, расположенной над резервуаром. При подогреве катализатора пламенем спички на его поверхности начинала проходить каталитическая реакция окисления паров спирта кислородом воздуха и соответственное выделение тепла. Однако катализатор сравнительно быстро «отравляется» содержащимися в горючем и воздухе каталитическими ядами (например,

соединением серы), вследствие чего грелка выходила из строя. Затем были опробованы грелки на основе реакции окиси кальция и воды, впоследствии в реакционную смесь стали вводить щавелевую или лимонную кислоту (кристаллогидраты), что позволило увеличить выход тепла. Такие грелки позволяют получить температуру от 100 до 300 °C. Для их запуска в реакционную смесь окиси кальция и кристаллогидрата щавелевой кислоты вводят небольшое количество воды, в процессе реакции с окисью кальция будет реагировать вода, выделяющаяся при нейтрализации.

СаО + Н₂O = Са(ОН)₂ + 10,6 ккал

Са(ОН)₂ + Н₂С₂О₄∙2Н₂O = СаС₂O₄ + 4Н₂O + 31 ккал

Более эффектным составом химических грелок оказалась смесь железных опилок, перманганата калия, угля и песка. Уголь и песок служат наполнителями-замедлителями реакции. Тепло выделяется в результате добавления к указанной смеси воды.

Результирующей реакцией при добавлении воды к смеси будет:

4Fe + 2Н₂O + 3О₂ = 2(Fe₂O₃∙H₂O) + 390,4 ккал

Подобная смесь, помещенная в корпус, позволяет поддерживать в течении 10…12 часов температуру 100 °C. Индивидуальная грелка такого типа представляет собой прорезиненный мешочек, заполненный указанным составом с горловиной для заливки воды.

Еще более эффективной смесью химических грелок оказалась смесь алюминиевого порошка и дихлорида меди (СuСl₂), взятых в стехиометрических отношениях. Выделение тепла происходит в результате вытеснения меди из соединения более электроотрицательным металлом алюминием в водном растворе. Грелки, на указанной смеси, состоят из корпуса с содержащейся в нем смесью, к которой из отдельного резервуара постепенно добавляется вода, Поступление воды может регулироваться специальным термореле. Существуют и другие смеси для химических грелок, не рассматриваемые в данной книге.

Химические источники люминесцентного излучения

В настоящее время находят применение химические источники холодного (люминесцентного) света, излучение которого происходит в результате образования П-связей или перераспределений электронов в П-орбиталях в органических веществах.

Рассмотрение теории хемитоминесцентного свечения выходит за рамки книги, однако можно упомянуть о наиболее старой реакции окисления люминола пероксидом водорода приводящей к излучению холодного света. Химический источник холодного света, основанный на этой реакции представляет из себя прозрачный полимерный наружный корпус, в котором размещен раствор пероксида водорода и красной кровяной соли.

Внутри наружного корпуса размещен прозрачный непрочный внутренний корпус, внутри которого размещен щелочной раствор люминола.

При разрушении непрочного внутреннего корпуса, например, в результате перегиба обоих корпусов или удара по наружному корпусу, оба раствора соединяются, в результате чего происходит окисление люминола пероксидом водорода и соответственно излучение холодного света. Длительность действия хемилюминесцентных источников света составляет от нескольких до десятков минут.

Пиротехнические резаки

В последнее время, кроме проплавления металлов при помощи термитов, применяется проплавление пиротехническими резаками, представляющими собой пиротехнические устройства для резки черных металлов. Принцип действия пиротехнического резака практически не отличается от действия резака для газовой резки металлов. В резаке для газовой резки горючий газ (ацетилен, пропан-бутан, пары керосина), сгорая в кислороде, разогревает разрезаемый металл до температуры 800…1000 °C. После начального разогрева по центральному каналу горелки подают кислород, окисляющий разогретый металл до окиси железа, которая будучи сравнительно легкоплавкой, в виде жидкости выдувается из кратера реза вновь поступающим кислородом.

Пиротехнический резак разработанный автором в 1989 г. и испытанный аспирантом Пановой В. И. так же имеет наружный корпус, снаряженный пиротехнической смесью, обеспечивающей предварительный прогрев разрезаемого металла до начала его окислительной реакции с кислородом. Подогревающая пиросмесь составляется с расчетом обеспечения высокой температуры горения, достаточного газовыделения и образования легкоплавких продуктов горения. Подобными свойствами обладают смеси нитрата калия с органическими горючими, углем, бором или смеси перхлората калия с теми же восстановителями.

Наружный корпус, снаряженный спрессованной смесью, имеет внутренний центральный канал, не доходящий до торца корпуса с которого организуется начало горения пирорезака.

Центральный канал снаряжается прессованным столбиком пиросостава, в результате горения которого происходит значительное выделение кислорода. Рецептура центрального пиросостава приближается к рецептуре хлоратных свечей. При малом диаметре центрального канала в 3…5 мм более эффективны составы, разработанные автором, например:

Перхлорат калия… 57%

Железо (порошок)… 40,8%

Уротропин… 2,2%

При поджигании торца наружного корпуса резака воспламеняется подогревающий состав, который лучом пламени прогревает разрезаемый металл до температуры 1000…1200 °C. После чего резак приближается к металлу почти вплотную. Начавший выделяться в результате горения центрального состава кислород образует поток, окисляющий разрезаемый металл и выносящий жидкий шлак из разреза.

Выделяющееся в результате окисления железа тепло, компенсирует теплопотери подогревающего изделие наружного корпуса с пиросмесью подогрева. Рез металла продолжается до полного выгорания пиросоставов подогрева и выделения кислорода.

Разрезание черных металлов может легко осуществляться и путем предварительного прогрева изделия пламенем пропан-бутаново-воздушной горелки, а затем осуществлением непосредственного разрезания при помощи приведенного состава, запрессованного в алюминиевую трубку с толщиной стенки 0,2…0,3 мм.

ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПИРОТЕХНИКЕ

Азотная кислота HNO₃ — применяется в гальванических цехах металлообрабатывающих предприятий.

Аммиачная селитра NH₄NO₃ — см. нитрат аммония (НТА).

Бариевая селитра Ва(ClO₃)₂ — см. нитрат бария.

Бертолетова соль КСlO₃ — см. хлорат калия.

Желтая кровяная соль К₄[Fe(CN)₆]∙3Н₂O — применяется в термических и гальванических цехах металлообрабатывающих предприятий.

Гексаметилентетрамин — см. уротропин.

Калиевая селитра KNO₃ — см. нитрат калия.

Магний Mg — магний в порошке применяется в химических лабораториях, магний в виде металла применяется в авиационной и космической промышленности, магний в виде сплава с алюминием обычно приобретают на свалках авиационного лома или указанных предприятиях.

Натрий металлический — применяется для заполнения клапанов двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей и тракторов.

Нитрат аммония (НТА) — применяется в качестве азотного удобрения, приобретается в магазинах торгующих удобрениями.

Нитрат бария — применяется в гальванических цехах металлообрабатывающих предприятий. Может быть получен нейтрализацией азотной кислотой гидрата окиси бария, до получения нейтральной или слабощелочной реакции индикаторной бумаги. Гидрат окиси бария применяется на сахарных заводах. А. Чиколев описывает приготовление нитрата бария так: сернокислый барий (применяется в рентгенографии желудка) смешивают с половинным количеством муки. Порошок смешивают с водой и из образовавшегося теста накатывают шарики величиной с горох. Когда они высохнут их прокаливают в муфельной печи при температуре 1000…1300 °C в течении 1,5…2 часов. Полученную золу, которая содержит сернистый барий растворяют в горячей воде и фильтруют. В фильтрат приливают азотную кислоту до прекращения выделения пузырьков сероводорода (запах тухлых яиц). Затем раствор выпаривают пока на поверхности его не образуются корка, затем соль выкристаллизовывают в холодном месте и высушивают на воздухе.

Нитрат калия — применяется в качестве калиевого и азотного удобрения, приобретается в магазинах торгующих удобрениями. Применяется в гальванических цехах, в цехах электроэррозионной обработки металлообрабатывающих заводов.

Нитрат натрия NаNО₃ (натриевая селитра) — приобретается там же где и нитрат калия.

Нитрат стронция Sr(NO₃)₂ — применяется в химических лабораториях. Может быть получен, как и нитрат бария, путем нейтрализации окиси бария азотной кислотой. Оксид бария применяется на сахарных заводах.

Перхлорат аммония (ПХА) NH₄ClO₄ — получается нейтрализацией хлорной кислоты (см.) гидрокарбонатом или карбонатом аммония, или нашатырным спиртом до слабощелочной реакции индикаторной бумаги. Получившийся раствор выпаривают до образования корки на поверхности, а затем высушивают на воздухе.

Перхлорат калия KClO₄— получается термическим разложением хлората калия при температуре до 400 °C. Реакция идет по уравнению

4КСlO₃ = 3КСlO₄ + КСl + 71 ккал.

Пользуясь тем, что перхлорат калия очень мало растворим в воде, его легко отделить от хлористого калия (присутствующего в смеси веществ после термического разложения), если всыпать полученную растертую смесь в холодную воду перемешать и профильтровать. В фильтрате остается хлористый калий, а на фильтре перхлорат калия. Перхлорат калия также может быть получен электролизом раствора хлората калия, подкисленного несколькими каплями серной кислоты. Анодом служит графит, катодом медь. Электроды расположены на расстоянии 3 см друг от друга, плотность тока около 0,1 а/см², температура не должна превышать 25 °C. Получающийся в результате электролиза перхлората

Перманганат калия (марганцовка) КМnО₄ — продается в аптеках.

Перекись натрия NaO₂ — содержится в противогазах изолирующего типа (пожарных, шахтерских, самоспасателях)

Перекись марганца МnO₂ — применяется в производстве электрических батарей сухого типа.

Перекись свинца РЬO₂ — заполнитель ячеек пластин свинцовых аккумуляторов.

Сера S — применяется как средство борьбы с болезнями растений, продается в магазинах, торгующих удобрениями и средствами для защиты растений от болезней и вредителей.

Титан Ti — металлический титан применяется в авиационной и космической промышленности, обычно приобретается на свалках авиационного лома или указанных предприятиях.

Уголь древесный С — наиболее пригодный для пиротехники уголь продается в аптеках под названием активированный уголь. Активированный уголь также применяется для водоочистки и в ликеро-водочной промышленности.

Фосфор белый Р — получается из красного фосфора путем его перегонки без доступа воздуха.

Фосфор красный Р — содержится в обмазке спичечных коробок.

Хлорат калия КСlO₃ — является наиболее часто употребимым окислителем в пиротехнике. Получается пропусканием хлора в 32 % раствор едкого калия (КОН) при температуре 75…80 °C под тягой. Необходимое количество хлора может быть рассчитано по уравнению:

6КОН + 3Сl₂ = КСlO₃ + 5КСl + 3Н₂O

После пропускания в раствор хлора, раствор охлаждается, и хлорат калия выпадает в осадок, после чего его отфильтровывают, промывают небольшими количеством ледяной воды и высушивают при температуре не выше 100 °C. Такой метод получения мало употребим вследствие сложности получения хлора и его ядовитости. Наиболее распространен метод получения хлората калия электролитическим путем. Хлорат калия получают электролизом раствора хлористого калия (КСl) при температуре 75…80 °C. Анодом служит графит, катодом медь или нержавеющая сталь. При определенной плотности тока на электродах и при определенной концентрации раствора хлористого калия, можно получать выход хлората калия до 92… 95 %. Однако автором разработан метод получения хлората калия не требующий принудительного поддержания температуры, регулирование концентрации электролита и определенной плотности тока. В этом случае выход хлората калия по току не достигает указанного выше, расход электроэнергии повышен, но вмешательства в идущий процесс не требуется, количество манипуляций сведено к минимуму. Описываемый ниже метод особенно подходит для нарабатывания необходимых для небольшой химической лаборатории количеств хлората калия.

Описание оборудования: Электролизер — представляет собой стеклянный сосуд емкостью 3 литра с термометром до 1000 и плотно закрывающейся крышкой. В крышке сосуда закреплены два электрода, один из которых (катод) выполнен из нержавеющей стали 1XI8H10T. Площадь катода равна площади анода выполненного из графита. Графитовый электрод выполнен из 2-х соединенных электрически графитовых вкладыша, применяемых в контактных штангах троллейбусов. Данный тип графита имеет достаточную плотность и электропроводность для целей электролиза и имеет механическую прочность достаточную для нарезания в нем резьбы для присоединения электропроводников. Стеклянный сосуд имеет теплоизоляцию из 2–3 слоев толстого сукна или 6–8 слоев хлопчатобумажной ткани. Источником тока для электролизера служит выпрямитель для зарядки аккумуляторных батарей напряжением 12…24 вольта с подсоединенным к его сетевой обмотке автотрансформатором на 10 А.

Описание метода: В электролизер заливают 2,8 л. насыщенного (до прекращения растворения при 20 °C) раствора хлористого калия в воде подогретого после насыщения до 50…60 °C. Включают ток и по термометру добиваются установления температуры электролита в 75…80 °C, регулируя напряжение на электролизере автотрансформатором. При недостатке температуры увеличивают ток, при превышении температуры уменьшают ток. Необходимым условием работы электролизера является значительное выделение газов на электродах. Если выделение газа на электродах незначительно, а температура склонна подниматься выше 80 °C необходимо снять с электролизера слой теплоизоляции до установления указанной температуры. Если выделение газов на электродах значительно, а температура не поднимается до 75 °C, необходимо добавить лишний слой теплоизоляции. Образующиеся в результате электролиза газы (хлор, водород), необходимо отводить из электролизера по резиновому шлангу из помещения. После установления температуры, электролиз ведут 7…8 часов. После этого сливают горячий электролит в отдельный стеклянный сосуд и дают охладиться до комнатной температуры. На дно сосуда выпадают красивые пластинчатые кристаллы хлората калия, которые отделяют от электролита фильтрованием. В охлажденный фильтрат электролита вводят хлористый калий до прекращения его растворения. После чего электролит вновь подогревают до 60…70 °C, заливают в электролизер и включают ток. После 7…8 часов работы электролизера, повторяют процесс выделения из электролита хлората калия и загрузку хлористого калия. Таким образом, электролиз продолжают до значительного срабатывания графитовых электродов, которые затем заменяют на новые. Выход хлората калия после каждого 7…8 часового цикла электролиза от 100 до 200 г. В указанное количество электролита полезно вводить бихромат калия (К₂Сr₂О₇) в количестве 2…4 г. Для лучшего выхода хлората калия в начале процесса, полезно ввести в электролит 10…20 г едкого калия (КОН).

Выделенные из электролита пластинчатые кристаллы хлората калия загрязнены частицами графита, являющегося горючим веществом. Загрязненные кристаллы нельзя применять в пиротехнической практике, так как высушенные они будут обладать повышенной взрывоопасностью. Для очистки кристаллов их растворяют в кипящей воде до прекращения растворения, после чего горячий раствор фильтруют через плотный суконный или фетровый фильтр. Фильтрат охлаждают, после этого из него выделяются чистые кристаллы хлората калия, которые отфильтровываются и высушиваются. Фильтрат, вследствие большого содержания в нем хлората калия, используется для следующих перекристаллизаций грязного хлората калия. Сырье для производства хлората калия — хлористый калий продается в магазинах торгующих удобрениями.

Хлорная кислота HClO₄ — получается по способу Роско. Насыщенный и горячий раствор хлората калия обрабатывают избытком кремнефтористой кислоты. В результате реакции обмена образуется хлорноватая кислота и труднорастворимый кремнефтористый калий, который отделяют фильтрованием:

2КСlO₃ + Н₂[SiF₆] = 2НСlO₃ + К₂[SiF₆]

Фильтрат (раствор хлорноватой и избытка кремнефтористоводородной кислоты) упаривают до появления белого дыма, затем смесь помещают в реторту с тубусом и подвергают перегонке, в результате которой хлорноватая кислота переходит в хлорную по уравнению:

3НСlO₃ = НСlO₄ + Сl₂ + 2O₂ + Н₂O

Разбавленную хлорную кислоту (НСlO₄∙2Н₂O), полученную в результате перегонки, собирают в стеклянную емкость, обернутую полотенцем и охлаждаемую струей холодной воды. Полученная хлорная кислота может быть применена для получения перхлоратов калия и аммония. Не рекомендуется повышать концентрацию хлорной кислоты перегонкой с серной кислотой или под пониженным давлением, так как концентрированная кислота отличается повышенной взрывоопастностью. Необходимая для получения хлорной кислоты кремнефтористоводороная кислота применяется при полировке и травлении стекла, а также как дезинфицирующее вещество для резервуаров производства пива.

Хлорная кислота — также может быть получена из перхлората калия (см.) перегонкой его с серной кислотой под уменьшенным давлением (менее 100 мм. рт. ст.) в присутствии паров воды предохраняющих от образования в холодильнике твердого моногидрата НСlO₄∙Н₂O.

Хромовый ангидрид СrO₃ — применяется в гальванических цехах для получения хромовых покрытий.

Уротропин C₆Hi₂N₄ — продается в аптеках^[16].

ЭЛЕКТРОНИКА

Приемники импульсного ИК-излучения

Из фоточувствительных приборов далеко не все обладают достаточным быстродействием, чтобы реагировать на каждую вспышку ИК диода. Обычно в фотоприемниках импульсного излучения используют фотодиоды^[17].

Импульсные микротоки, возникающие в фотодиоде при его облучении, необходимо усилить и привести к нормам цифрового стандарта, т. е. преобразовать каждую И К вспышку в импульс напряжения, пригодный для непосредственного управления цифровой микросхемой того или иного типа.

Высокое входное сопротивление и усиление, значительная широкополосность усилителя, пригодного для решения такой задачи, делают его чувствительным к электрическим наводкам самого разного происхождения. В том числе и к работе электронной «начинки» прибора, в который он входит сам. Поэтому фотодиод и его усилитель обычно тщательно экранируют.

Чувствительность фотоприемника может быть заметно снижена паразитной подсветкой. Поэтому его фотодиод прикрывают, как правило, блендой — зачерненным внутри отрезком металлической или пластмассовой трубы, отгораживающим его от источников света, находящихся в стороне от оптической оси.

Прямую, соосную подсветку фотодиода уменьшают фильтрами, ослабляющими видимую часть спектра подсветки. Лучше, конечно, воспользоваться для этого специальным инфракрасным фильтром с полосой прозрачности, совпадающей со спектром излучения ИК диода. Но опыт показывает, что неплохим ИК фильтром может быть тонкий эбонит, гетинакс, окрашенный полистирол, темные пластиковые обои. Однако, почти полностью «отрезая» видимый свет, такие материалы вносят заметное ослабление и в ИК сигнал.

Хотя современный фотодиод имеет, как правило, встроенную оптику, концентрирующую фотопоток на его р-n-переходе, из-за малых размеров ее эффективность относительно невелика. Чувствительность фотоголовки значительно увеличится, если ее фотодиод будет помещен в фокус линзы диаметром 20…40 мм и более, концентрирующей на нем значительно больший световой поток. В этом качестве можно использовать, например, конденсор фотоувеличителя. Или объектив от старого фотоаппарата с наводкой на резкость «по метрам», который позволит к тому же настроить оптический канал наилучшим образом.

ИК приемник на транзисторах

Принципиальная схема приемника импульсных ИК сигналов показана на рис. 1.

Его выход может быть подключен ко входу цифровой КМОП-микросхемы непосредственно. Если фотоголовка должна быть удалена от цифрового анализатора, а емкость соединяющего их кабеля превысит 100…200 пФ, фотоусилитель потребуется дополнить буферным усилителем. Таким, например, как на рис. 2,а (усилитель-инвертор) или на рис. 2,б. Емкостная нагрузка фотоголовки с таким усилителем на выходе может быть увеличена до 0,01 мкФ.

Фотодиод ФД263-01 можно заменить на ФД320. А при наличии хорошего оптического концентратора — почти на любой.

ИК приемник сохраняет работоспособность при изменении напряжения источника питания U_пит в широких пределах, от 4,5 до 9 в.

ИК приемник на микросхеме

Принципиальная схема приемника импульсных ИК сигналов на специально для этой цели разработанной микросхеме показана на рис. 3.

Выход этого фотоприемника также может быть соединен с входами цифровых КМОП-микросхем напрямую. Но хотя его выходное сопротивление меньше, чем у описанного выше транзисторного, при большой длине линии, связывающей фотоприемник с электронным анализатором сигналов, его также нужно дополнить буферным усилителем (см. рис. 2,а, б). Емкость линии связи в этом случае может доходить до 0,01 мкФ.

Фотодиод ФД320 можно заменить на ФД263-01, а если в фотоприемнике есть линза-концентратор — практически любым фотодиодом.

Усиление фотоголовки можно уменьшить, зашунтировав вход усилителя резистором сопротивлением 0,3…3 МОм.

ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ

Дед Мороз

Борис Штерн

Начальник отдела дошкольных учреждений подошел к окну. Под окном "стояло морозное 29 декабря и показывало начальнику кукиш. На улице ни души — город Верхнесеверск добывал предновогоднюю нефть.

Что делать, подумал начальник. Платить из государственного кармана? В принципе можно из государственного, хотя и беспринципно. Значит, два детских сада будут жаловаться; и справедливо.

Начальник опять выглянул в окно. Под окном стоял старик с седой бородой и, состроив из ладошки козырек, высматривал начальника.

Этому что надо?

Старик отлип от окна и потопал за угол к входной двери.

Если бы с улицы набрать, подумал начальник. Вот такого бы… а ведь он ко мне! И верно: приоткрылась дверь, и в кабинет просунулась седая борода.

— Входите, входите! — засуетился начальник.

— У вас веника нету? — спросил старичок.

— Входите, и так грязно!

Старичок затопал ногами, снял шапку и принялся сбивать снег с пальто. Снег таял на полу, а начальник раздумывал, как бы поскорее соблазнить старичка.

— Очень рад, — сказал начальник. — Давно вас поджидаю. Старичок заморгал от удивления.

— Видите ли…

— Все вижу. Почтенный возраст… старикам у нас почет. Курите, если курите. Старик поспешно достал кисет и начал крутить козью ножку.

— Где работаете, на буровой? — продолжал начальник, раздувая ноздри от давно позабытого запаха махорки. — Внуки устроены? Мы все для вас сделаем, разберемся, откликнемся. Но и вы нам помогите. Вы уважаете теперешнюю молодежь?

— Постольку-поскольку…

— Я с вами согласен. Вы не знаете ли Белохватского из драмтеатра? Плати ему, понимаешь, двойной тариф, иначе он Деда Мороза играть не будет. И других подбил! А у меня детские сады, вы понимаете?

— Я так понял, что вы предлагаете мне это… того…

— Нет… то есть да! Я еще не объяснил всей вашей выгоды.

Возьмите два утренника, сегодня и завтра. Смотрите, какое у вас пальто. Воротник истрепался, пуговицы разные… и шапка.

— Шапка как шапка, — расстроился старик.

— Вы не обижайтесь. Я хочу как лучше. Вот и теплые ботинки могли бы купить. Холодно в туфлях? Деньги сразу после утренника, я позабочусь. Реквизит наш… Эх, ничего не выйдет! Вы не успеете выучить роль.

— Что вы, мне не впервой! Я роль знаю, мне бы только повторить.

— Бывает же, — удивился начальник. — Вы, собственно, по какому делу?

— Я это… — забормотал старик. — За тем и пришел. В дед-морозы.

В детском саду беспокойно, родители недовольны. Почему утренник не начинается?

— Дед Мороз задержался, — успокаивает всех заведующая.

А вот и Дед Мороз. Он только что вошел, взгромоздил узел на детские шкафчики, отжимает бороду, оттаивает. Никто на него внимания не обращает, лишь одна старенькая уборщица догадалась и зовет заведующую. Родители рассаживаются в зале кто на чем, а заведующая ведет старика в кабинет.

Там он снимает пальто и остается в какой-то выцветшей униформе.

— М-да, — говорит заведующая. — Предупреждаю, что путевку подпишу после полного часа, а то в прошлом году один такой схитрил и скомкал весь утренник. Простыня с подарками в левом углу под окном. Борода у вас настоящая,не пойму? Скорее переодевайтесь, и в зал. Начинаем.

Старик снимает пиджак и надевает красный халат на ватине. Смотрит в зеркало. В халате застряли желтые елочные иголки от прошлогоднего утренника. Надевает красную шапку со звездочками, черные валенки с бумажными снежинками, красит помадой щеки и нос. Распушает бороду. Вдруг пугается, достает из кармана тетрадку, возводит глаза к потолку, шевелит губами.

Из зала доносятся звуки рояля.

— Дети, а кто должен к нам прийти? — спрашивает музыкальная руководительница.

— Дед Мороз… — нестройно отвечают дети.

— Верно! Позовем его! Де-ду-шка Мо-роз!

Старик выбегает из кабинета и мчится по коридору. Родители в дверях уступают ему дорогу.

— Де-ду-шка Мороз! — кричат дети.

— Слышу, слышу! — кричит старик. — Бегу!

Музрук начинает играть, старик начинает петь и входит в зал:

— Разыгралися метели, стонут сосны, стонут ели… — поет он и с ужасом вспоминает, что забыл в автобусе свой главный реквизит — толстую суковатую палку.

— Склеротик ненормальный, — говорит он и устремляется к выходу. Родители смеются, музрук в ужасе. Она пытается спасти положение:

— Дедушка Мороз! Что случилось? Расскажи нам!

— Палку забыл в авто… ах, да, виноват. Дорогие дети, у меня большое несчастье! Злой серый волк украл мою волшебную палку. Что мне теперь делать?

Дети в недоумении. Музрук ищет взглядом уборщицу, та идет на кухню и налепляет на швабру кусочки ваты.

— Дедушка Мороз, разве ты не видишь, что мы для тебя приготовили? — ласково спрашивает музрук и злобно глядит на старика.

Тот все еще топчется посреди зала и наконец замечает елку.

— Ого-го, какая елка! — восторгается он. — Боже ж мой, какие игрушки, какие хлопушки! Музрук закипает. Старик косится на нее и думает: «Зачем я бога приплел? Еще путевку не подпишут».

Пора усаживаться под елкой.

— Устал я, детки, — кряхтит старик. — Дорога была нелегкой, инфаркт дает себя знать. Сяду под елочкой, отдохну…

В этом старом новогоднем сценарии ему больше всего нравятся двадцать минут сидения под елкой.

— А где мой стул? — вдруг пугается старик.

Родители хохочут, музрук страшными глазами ищет уборщицу. Та приносит стул и красивую швабру:

— Вот, дедушка, Снегурочка тебе передала. Она эту палку у серого волка отняла. Садись, светик.

— Спасибо, бабуля, — шепчет старик. — Не знал, что и делать. Наконец усаживается.

— Дедушка Мороз, — говорит музрук. — Послушай, какие стишки выучили дети специально для тебя. Вовочка!

«Елки-палки! — вспоминает старик. — Совсем забыл!»

Он вскакивает, грозно размахивая шваброй.

— Извини, Вовочка! Сейчас своей волшебной палкой я зажгу лампочки на елке!

— Рано еще! — шипит музрук.

— Не волнуйся, голубка, пусть детишки порадуются. Раз-два-три, елка, зажгись! Неудача. Через весь зал, скользя по мастике, мчится к розетке уборщица. Она кивает старику и, когда он, свалив вину на злополучного серого волка, опять кричит: «Елка, зажгись!», втыкает вилку в розетку.

Слышится треск, и детский сад ныряет во тьму.

— Пробки сгорели! — ахают родители.

— Это не пробки, — слышится голос многострадальной музыкальной руководительницы. — Это дедушка Мороз расскажет в стихах о своем путешествии.

Два знающих папы, зажигая спички, отправляются в коридор к пробкам.

— Почему в стихах? — возмущается в темноте старик. — Я точно помню, что не в стихах. Или в стихах?

Он нащупывает стул и пускается по течению:

— Какие уж тут стихи, детки! Тут стихами не передашь. Трудное было путешествие, должен вам сказать, малыши. Я вышел из леса, был сильный мороз. А я, хоть и Дед Мороз, но тоже живой человек. Не возвращаться же назад, когда меня ждут такие хорошие дети. И вдруг ко мне из-за елки выбегают мохнатые волки. Садись, Айболит… ээ… Садись, Дед

Мороз, верхом, мы тебя живо довезем. Если бы не эти добрые волки, тю-тю… не видать вам меня на елке!

Зажигается свет, старик едва успевает запахнуть халат. Музрук оцепенело глядит на клавиши.

— Продолжим утренник, — устало говорит старик. — Где там Вовочка?

— Я!

— Давай свое стихотворение.

— Села муха на варенье, вот и все стихотворенье.

— И все?

— Ага!

— Поаплодируем Вовочке! — кричит музрук. — Сейчас девочки-снежинки из младшей группы станцуют танец!

— …А сейчас станцуют мальчики-зайчики из средней группы!

— …А сейчас дедушка Мороз станцует… — музрук смотрит на старика. — Нет. Пусть лучше Коленька загадает дедушке Морозу загадку. Посмотрим, как он умеет отгадывать.

Наступает самое страшное для старика — отгадывание загадок. Выходит Коленька и загадывает:

Он веселый и смешной,

Длинноносый, озорной,

В красной шапке на макушке,

А зовут его…

— Петрушка! — радостно кричит старик.

Коленька смотрит с недоумением, музрук готова разрыдаться.

— Нет, — говорит Коленька.

Старик удивлен. Он чувствует, что отгадал правильно.

— Петрушка, точно! Могу поспорить.

— Ты должен был сначала не угадать, — обижается Коленька. — Надо было сначала ответить «лягушка», потом «подушка», а потом уже ты должен был угадать.

— Непонятливый я, — сердится старик. — В следующий раз буду знать. Утренник близится к концу.

— Дедушка Мороз, а что ты еще забыл? — спрашивает музыкальная руководительница.

— Не помню, что я забыл, — сердится старик.

На этот раз он действует по сценарию, хотя и не знает этого. Музрук счастлива:

— Дети, напомним дедушке Морозу, что он забыл! Хором:

— По-дар-ки! — кричат дети.

— Точно! — радуется старик. — Я добрый дедушка Мороз, я подарки вам принес! Они находятся в этом зале. Сейчас их отыщет моя волшебная палка.

Старик хорошо помнит, где спрятаны подарки. Он идет в правый угол, раздвигает родителей, но подарков не находит. Мчится в другой угол, в третий. В последнем четвертом углу у простыни с подарками сидит малолетний шкет и потрошит кулек.

— Идем, малыш, поможешь мне, — устало говорит старик.

В кабинете его ожидали насупленные заведующая и музрук.

— Вы сорвали нам утренник, — сказала заведующая. — Я вам путевку не подпишу.

— Но я провел утренник до конца, — робко возразил старик. — И потом, я ведь не специалист…

— Это не наше дело! — вспыхнула музрук и разрыдалась. В кабинет вошли две мамы.

— Мы из родительского комитета, — сказала одна мама. — Мы хотим поблагодарить Деда Мороза. Было очень весело, вы хороший артист. Разрешите от имени.. — и мама сунула старику кулек с конфетами.

Когда делегация удалилась, музрук перестала рыдать и задумалась, а заведующая поколебалась и подписала путевку.

Старик переоделся и, как молодой, помчался в отдел дошкольных учреждений. Там его ожидал конверт с деньгами. Начальник пожал ему руку.

— Детские магазины до скольких открыты? — спросил старик.

— По-моему, уже все закрыто.

— Как? — опешил старик и заспешил в универмаг.

Оттуда он вышел радостный, с пакетиком подмышкой. Оставалось сделать еще два дела, а потом домой.

Он зашел в «Кулинарию», там было пусто.

— Все продано, закрываем, — сказал ему мясник, громко щелкая замком.

— Мне костей… килограммов пять… или лучше шесть, — попросил старик.

Мясник так удивился, что отложил замок и впридачу к костям нашел приличный мешок и немного мяса. Старик очень благодарил.

И, наконец, последнее дело. Но «Соки — вина» были уже закрыты. Старик тихонько постучал.

— Закрыто уже! — взревела продавщица, но старик так скорбно промолчал, что она, ворча, вынесла ему стакан вермута, правда, содрала два рубля.

Вот и все.

Старик с легкой душой сел в автобус и поехал в самый дальний район Верхнесеверска. Ему уступили место, он сел у окна и прищурился в темноту. Потом он развернул пакетик и радовался, разглядывая розовую пуховую шапочку. Потом автобус опустел, а он все ехал; потом вермут закрыл ему очи, и он вздремнул; потом он съел конфетку из кулька и увидел, что автобус подъезжает к конечной остановке. Он развязал мешок, снял пальто и оделся Дедом Морозом.

Падал чудесный снег, было темновато, но старик легко находил дорогу. Он обошел последний дом, пересек огромный котлован, забитый сваями, и очутился на опушке леса.

Здесь он тихонько свистнул. К нему подбежали два матерых волка, запряженные в легкие сани.

— Как дела? — спросили волки.

— Нормально, — ответил старик.

— Принес что-нибудь?

Старик похлопал рукой по мешку. Волки принюхались и сказали:

— Нормально! Январь протянем.

Старик сел в сани, и видимость растаяла за пушистым снегом.

Ехал он лесотундрой к своей избушке часа два, чуть не замерз. Грелся у газовых факелов.

Его встречали Снегурочка, горячий чай и теплая постель. Даже Деду Морозу нужно немного тепла.

ТЕХНОЛОГИИ

Литье

Г. Федотов

История литейного дела насчитывает более пяти тысячелетий. В каменных, глиняных и песчаных формах древние мастера отливали орудия труда, хозяйственную утварь и украшения. Сегодня мы расскажем об этом древнем ремесле. Оно поможет вам в изготовлении различных декоративных изделий, а также деталей для ваших установок. Для примера проследим, как отливают небольшую шкатулку.

Форму для ее отливки готовят в двух ящиках-опоках, сделанных из хорошо просушенной древесины березы, сосны, бука. Деревянные опоки — это рамы, собранные на шурупах и клее (см. рис. 1А,В). С двух противоположных сторон каждой рамы укрепляют горизонтальные планки, которые называются выступами, или приливами (рис. 1Г). В приливах сверлят два отверстия и забивают в них металлические трубки (рис. 1Д). Чтобы трубки не выпадали, их торцы слегка проковывают. Из толстой проволоки сгибают штыри или соединяют верхнюю и нижнюю опоки (рис. 1B,Е).

В работе вам потребуются совок, сито, трамбовка, иглы, подъемы, ланцеты, мешочки с так называемым припылом, гладилки, кисти (рис. 2А-И). Совком засыпают в опоки формовочную смесь, а через сито ее просеивают. Величина ячеек сита — от 1 до 1,5 мм. Для уплотнения формовочной смеси наиболее удобна трамбовка с двумя рабочими частями — цилиндрической и клиновидной (рис. 2В). Иглы (рис. 2Г) служат для прокалывания в песчаной форме каналов, в которые входят газы, образующиеся при заливке металла. Иглы изготавливают из стальных прутков, заточенных на конус. Мешочком с порошком-припылом (рис. 2Ж) припудривают поверхность модели перед формовкой, а также готовую форму перед сборкой и отливкой. Благодаря этому к ней не прилипает формовочная смесь. Кроме того, припудренную модель легко извлекать из готовой формы.

В качестве припыла применяют измельченный древесный уголь, цемент, тальк, графит, а для тонкого фасонного литья — ликоподий (споры болотного растения плауна). Мешочек для порошка делают из марли или другой редкой ткани. Очищают модель от лишнего припыла кистью из перьев (рис. 2И). Подъемы (рис. 2Д) — тонкие стержни, один конец которых согнут в виде кольца, а другой заострен — служат для извлечения модели из формы. На рабочей части крупного подъема нарезают резьбу. Всевозможные повреждения на форме устраняют гладилками, изготовленными из стали или латуни (рис. 2З). Рабочие поверхности гладилок тщательно полируют. Для подрезания формовочной Смеси, например при изготовлении литниковой воронки, применяют стальные и латунные ланцеты (рис. 2Е).

Изготовление модели. Основой для литейной формы служит модель, выполненная в натуральную величину из гипса, дерева, металла, пластмассы и других материалов. Деревянные модели изготавливают из сосны, бука, ольхи, березы. Древесина должна быть хорошо просушена.

Шкатулка, эскизы которой приведены на рисунке (см. внизу), состоит из двух частей — корпуса и крышки. Чтобы крышку и корпус можно было легко извлечь из формы, их боковые стенки делают с некоторым уклоном. Соединительные петли составляют со стенками единое целое. Шкатулку отливают по частям — для крышки и корпуса делают отдельные формы. Боковые стороны крышки соединяют «на ус» тонкими гвоздями и клеем. На верхнюю сторону крышки переводят через копировальную бумагу нарисованный по клеточкам контур рельефа, который затем вырезают ножом-косяком, полукруглыми и прямыми стамесками. Законченный рельеф шлифуют мелкозернистой шкуркой. Верхнюю и боковые стенки соединяют друг с другом штырями. Так как модель крышки — разъемная, обе ее части должны легко разъединяться без значительных усилий. Разъемную модель крышки окрашивают нитролаком, эмалью или масляной краской. В литейном деле принято в красный цвет окрашивать модели для чугунных отливок, в серый — для стальных, а в желтый — для цветных металлов. Потому оговоримся: несмотря на то, что на нашем рисунке модель шкатулки окрашена в красный цвет, отливать ее можно из любых доступных легкоплавких металлов. Одновременно с крышкой в той же последовательности изготавливают разъемную модель корпуса коробки.

Приготовление формовочной смеси. Она состоит из кварцевого песка, в который добавлено 8-12 % чуть влажной глины. Песок предварительно промывают, просушивают, а затем просеивают через сито. Глину отмучивают, то есть заливают большим количеством воды и размешивают деревянной мутовкой до образования однородной глинистой жижи. Когда раствор отстоится, песчинки и мелкие камешки опустятся на дно, а щепки, травинки и другие легкие предметы всплывут. Осветленную воду осторожно сливают и ковшом вычерпывают жидкую глину, которую потом помещают в широкую посудину. Сушат глину в теплом сухом месте или на солнце. Потом ее измельчают в порошок, просеивают и высыпают в ящик, коробку или целлофановый пакет.

Чтобы приготовить формовочную смесь, 9 частей песка смешивают с 1 частью глиняного порошка, тщательно перемешивают и добавляют примерно 0,5 части воды. Раствор перемешивают до тех пор, пока он не станет однородным. Оптимальную влажность формовочной смеси можно определить так. Берут щепотку смеси, скатывают из нее шарик, а потом подбрасывают вверх. Материал считается пригодным к работе, если шарик не рассыплется или не расплющится при падении. Рассыпавшийся шарик указывает на то, что формовочная смесь недостаточно увлажнена, а расплющенный — на избыток влаги. В первом случае в смесь добавляют чуть-чуть воды, а во втором — сухую песчано-глинистую смесь.

Формовка. На ровный и гладкий деревянный щит, называемый подмодельной доской, кладут одну из двух частей разъемной модели. В данном случае это будет верхняя сторона крышки. Ее укладывают рельефом вверх. Рядом располагают прямоугольный деревянный брусок — так называемый питатель (см. рис. 1). Следом за ними устанавливают опоку приливами вниз и припиливают поверхности детали и питателя, например, порошком древесного угля (рис. 2). Затем наносят слой облицовочной формовочной смеси, то есть более тщательно просеянной, мелкой и однородной. От нее зависит чистота поверхностей отливки (рис. 3). Постепенно слой за слоем всыпают в опоку наполнительную смесь, постоянно утрамбовывая ее, вначале клиновидным концом трамбовки, а затем плоским (рис. 4). Утрамбовывать надо с таким расчетом, чтобы она была не рыхлой, но и не слишком плотной. В первом случае в формовочной смеси могут образоваться пустоты, которые потом заполнятся металлом и исказят форму отливки; во втором — чрезмерное уплотнение помешает выходу газов при заливке металла.

Заполнив опоку доверху, деревянной или металлической линейкой снимают лишнюю формовочную смесь (рис. 5).

В готовой полуформе на равном расстоянии друг от друга иглами делают вентиляционные каналы. Форму прокалывают с таким расчетом, чтобы вентиляционные каналы не касались модели (рис. 6). В противном случае металл попадает в каналы, нарушая чистоту поверхности отливки.

Далее опоку переворачивают так, чтобы приливы с ушками оказывались сверху (рис. 7). Плоские участки формовочной смеси (поверхности разъема) посыпают сухим песком. Он разделяет две полуформы, не давая формовочной массе слипаться. Песок, попавший на модель, сметают кисточкой из перьев. Сверху устанавливают вторую часть модели, так, чтобы штыри, находящиеся на ней, свободно вошли в глухие отверстия, заранее просверленные в первой детали (рис. 8). На конце питателя устанавливают шлакоуловитель со стояком, а в самой высокой точке модели — так называемый выпор. Стояк — это деревянный усеченный конус, опирающийся на шлакоуловитель — призму с трапецеидальным сечением. Установив сверху вторую опоку и соединив ее с нижней штырями, покрывают модель и литниковую систему тонким слоем припыла и заполняют верхнюю опоку формовочной смесью (рис. 9). Лишнюю формовочную смесь удаляют линейкой (рис. 10). В верхней части формы накалывают вентиляционные отверстия и вырезают литниковую воронку (рис. 11). Вынув из гнезд соединительные штыри, убирают из формы и стояк. Затем осторожно снимают верхнюю полуформу и кладут рядом с нижней. С помощью подъемов извлекают из полуформ модель и литниковую систему (рис. 12).

Раскрытую форму тщательно осматривают, исправляя поврежденные места гладилками и ланцетами. Убедившись, что дефектов нет, внутренние поверхности формы припудривают толченым древесным углем. Затем полуформы накладывают одну на другую, соединяют штырями и устанавливают на постель, состоящую из слоя формовочной смеси (рис. 13). Сверху кладут планки и груз.

Заливка формы. Металл или его сплавы, заливаемые в песчаную форму, должны иметь хорошие литейные свойства и прежде всего высокую текучесть. Чтобы это свойство полнее проявлялось, заливаемый расплав должен иметь температуру на 100–150° выше точки его плавления. Свинец плавится при температуре 327°, но температура заливаемого в форму расплава должна быть примерно 500°. Температура плавления олова 232°, оловянный расплав должен иметь температуру 400°. Точка плавления цинка 419°, а температура расплава — 600°. Температура плавления алюминия 660°, а расплав должен иметь температуру 750–800°.

Цинк — один из самых доступных легкоплавких металлов, который обладает высокими литейными свойствами. Запастись цинком можно постепенно. Прежде чем выбросить батарейки для карманного фонаря или радиоприемника, надо извлечь из них и переплавить цинковые стаканчики. Так постепенно у вас соберется нужное количество.

Цинк, олово, свинец легко плавятся в обычной консервной банке на любом огне.

Свинец плавят на открытом воздухе или в помещении, оборудованном вытяжным шкафом. Алюминий плавят в глиняных тиглях, помещая их в муфельную печь. В ней можно плавить и бронзу, содержащую 25 % олова. Перед загрузкой металла в тигли их стенки и дно припорашивают бурой. Муфельную печь можно сделать своими руками^[18].

Расплав вливают в форму через воронку литника (рис. 13). Заполнив доверху воронку и выпор, металлу дают затвердеть и остыть в течение 20–30 минут. За тем опоки разъединяют и выбивают отливку. Формовочную массу убирают в отдельный ящик для повторного использования при формовке корпуса шкатулки (рис. 14).

У выбитой из формы отливки отпиливают или обрубают зубилом литниковые образования и напильниками стачивают наплывы. Металлической щеткой снимают с отливки пригоревшую формовочную смесь. По сравнению с моделью отливка всегда получается менее четкой, поэтому ее обрабатывают специальными чеканами. Мелким отливкам придают четкость с помощью зубильцев и резцов (рис. 15). В той же последовательности отливают, а затем отделывают нижнюю часть шкатулки — корпус. Готовую шкатулку покрывают защитным декоративным слоем.

Мы рассказали об изготовлении шкатулки, но эта технология годится и для отливки деталей модели (например, якоря, показанного на рисунке) и многих несложных деталей.

СПРАВОЧНИК

Справочник кустаря

Г.Г. Бродерсон

Примечание: несмотря на кажущееся древность и бородатость приведенных рецептов многие из них не потеряли актуальность и в настоящее время. Так же небезынтересен стиль письма того времени (грамматика и орфография полностью сохранены). Однако многие рецепты небезопасны для здоровья — особенно это касается ртути и солей тяжелых металлов. Так что пользуйтесь с умом и на свой риск и страх.

_{СОДЕРЖАНИЕ:}

_{А. Металлы}

_{I. Сплавы металлов. II. Закалка и науглероживание металлов. III. Сварка металлов. IV. Паяние металлов. V. Травление металлов. VI. Полировка металлов. VII. Гравирование металлов. VIII. Окрашивание металлов. IX. Оксидирование металлов. X. Патинирование металлов. XI. Золочение металлов. XII. Серебрение металлов. XIII. Никелирование металлов. XIV. Лужение металлов. XV. Бронзирование металлов. XVI. Чистка металлов. XVII. Точение металлических инструментов. XVIII. Предохранение металлов от ржавчины. XIX. Смесь.}

_{Б. Искусственные камни}

_{I. Имитация драгоценных камней. II. Искусственные мрамор и гранит. III. Разные искусственные массы. IV. Окраска, полировка и чистка мрамора. V. Твердые гипсовые массы. VI. Разные гипсовые массы. VII. Имитация строительных камней. VIII. Каменные массы для разных целей. IX. Смесь.}

_{В. Дерево.}

_{I. Беление дерева. II. Окрашивание дерева. III. Протравы для дерева. IV. Имитация разных дерев. V. Бронзировка и позолота дерева. VI. Вощение дерева. VII. Полировка дерева. VIII. Перевод рисунков на дерево. IX. Предохранение дерева от загнивания. X. Смесь.}

_{Г. Кость и рог}

_{I. Беление кости. II. Протравы для кости. III. Окрашивание кости. IV. Прессование кости. V. Имитация кости. VI. Протравы для рога. VII. Окрашивание пуговиц. VIII. Имитация рога. IX. Имитация янтаря и морской пенки.}

_{Д. Резина, каучук и гуттаперча}

_{I. Каучуковые и гуттаперчевые растворы. II. Обесцвечивание гуттаперчи. III. Окрашивание гуттаперчи и каучука. IV. Вулканизация каучука. V. Испытание гуттаперчи. VI. Каучуковые массы. VII. Имитация каучука. VIII. Имитация гуттаперчи. IX. Переработка старой резины. X. Восстановление негодного каучука. XI. Непромокаемые вещества. XII. Починка резиновых галош и обуви. XIII. Починка других резиновых вещей.}

_{Е. Стекло и зеркала}

_{I. Сверление и разрезание стекла. II. Травление стекла. III. Серебрение зеркал. IV. Имитация жемчуга. V. Смесь}

_{Ж. Меха и кожа}

_{I. Дубление меха. II. Окраска мехов. III. Имитация мехов. IV. Дубление кожи. V. Окраска кожи. VI. Водонепроницаемость кожи. VII. Имитация кожи. VIII. Смесь.}

_{3. Бумага и папье-маше}

_{I. Изготовление бумаг и картона. II. Окрашивание бумаг. III. Папье-маше. IV. Смесь.}

_{И. Пищевые и вкусовые продукты}

_{I. Приготовление газированных напитков. II. Приготовление уксуса. III. Производство дрожжей. IV. Порошки для печения и т. п. V. Приготовление горчицы.}

_{К. Клеи, замазки и цемент}

_{I. Клеи для дерева. II. Клеи для бумаги, картона и т. п. III. Клеи для стекла, фарфора, мрамора, кости и т. п. IV. Клей для кожи и резины. V. Клей для соединения разнородных предметов. VI. Водонепроницаемые клеи. VII. Клей разных составов. VIII. Замазки для разных целей. IX. Замазки для соединения однородных изделий. X. Цемент для разных целей.}

_{Л. Лаки и сургуч}

_{I. Масляные лаки. II. Водные лаки. III. Спиртовые лаки. IV. Типолитографские лаки. V. Лаки для металлических изделий. VI. Лаки для деревянных изделий. VII. Лаки для резиновых изделий. VIII. Изолирующие лаки. IX. Лаки для скрипок. X. Лаки для разных целей. XI. Производство сургуча. XII. Смесь}

_{М. Кремы и аппретуры}

_{I. Кремы для обуви.}

_{II. Аппретура для обуви.}

_{H. Чернила и карандаши}

_{I. Чернила жидкие и в порошке. II. Туши жидкие и в брусках. III. Чернила для разных целей. IV. Гектографы и гектографические чернила. V. Штемпельные краски и подушки. VI. Кальки для чертежей. VII. Карандаши для писания.}

_{O. Смазочные масла и мази}

_{1. Машинные масла и мази. II. Смазочные масла и пасты, употребляемые при обработке металлов. III. Смазочные мази для смазки приводных ремней. IV. Смазочные масла для канатов. V. Смазочные масла для тракторных, автомобильных и аэропланных моторов. VI. Колесные мази. VII. Копытные мази. VIII. Смазочные масла для разных целей. IX. Смесь}

_{П. Мыло и свечи}

_{I. Производство обыкновенного мыла. II. Производство туалетных мыл. III. Производство мыл для бритья. IV. Производство медицинских мыл. V. Производство свечей.}

_{Р. Средства для стирки и вывода пятен}

_{I. Аппретура тканей. II. Отбелка тканей. III. Порошки для стирки и мытья. IV. Крахмал и синька. V. Вывод пятен. VI. Смесь.}

_{С. Олифа и краски.}

_{I. Приготовление олифы}

А. Металлы

I. Сплавы металлов

Сплавы металлов имеют чрезвычайно большое значение в любом отделе техники. Количество сплавов самого разнообразного состава громадно. Умение изготовлять сплавы нужного качества весьма полезно для любого техника и кустаря, однако успех работы зависит от многих причин и дается только при соблюдении ряда определенных условий.

При изготовлении сплавов необходимо остерегаться излишнего перегрева расплавленных металлов. Сплавы металлов, значительно различающихся между собою по удельному весу, должны особенно тщательно перемешиваться между собою в расплавленном состоянии во избежание расслаивания (ликвации). Поверхность расплавленных металлов должна быть прикрыта или флюсующими веществами, напр., содой, бурой или древесным углем.

Полезно изготовленный сплав переплавить еще раз, прежде чем пустить его в отливку изделия. Из весьма многочисленных рецептов сплавов мы приводим только немногие, дающие сплавы для более дорогих подделок (подражание золоту и серебру), а также сплавы для заливок подшипников. Более подробную рецептуру читатель найдет в специальных руководствах по металлургии.

1. Сплав алюминия с золотом. 22 (В видах экономии места весовые части везде обозначены только цифрами, без буквы ч), алюминия и 78 золота дают сплав, который отличается красивым золотистым цветом и может во многих случаях заменить золото.

2. Сплав алюминия с золотом и медью. Этот сплав, содержащий в себе 90 меди, 2 1/2 золота и 7¹/₂ алюминия, по окраске совершенно похож на чистое золото (Нюренбергское золото).

3. Сплав алюминия с серебром. Сплав из 5 серебра и 95 алюминия так тверд и упруг, что с успехом употребляется для фруктовых ножей.

4. Сплав алюминия с медью. Расплавляют 90–95 чистой меди и прибавляют 10-5 алюминия (алюминиевая бронза). Чтобы сохранить равномерный сплав, необходимы повторное переплавление и засыпка тигля толстым слоем порошка древесного угля. Сплав имеет красивую золотисто-желтую окраску, противостоит воздуху и воде, поддается полировке. Из алюминиевой бронзы прокатываются листы, вытягивается проволока. При накаливании до вишнево-красного цвета сплав поддается ковке. С 1–5 % содержанием алюминия можно хорошо паять мягким припоем. При более высоком содержании алюминия употребляют припой из 20 олова и 15 кадмия.

5. Сплав алюминия по Круппу. Сплав состоит из 87 алюминия, 8 меди и 5 олова. Содержание меди можно изменить от 7–8,5, а содержание олова от 4,5–5,5. Такая лигатура легко поддается отливке; отлитые части совершенно равномерны и обладают сравнительно большой твердостью. Сплав легко поддается обработке, и готовые вещи имеют красивый, блестящий вид.

6. Сплав меди, цинка и олова. Золотистый сплав для выделки мелких изделий (брошек, цепочек и проч.) состоит из 85 меди, 13 цинка и 2 олова (новое золото).

7. Сплавы для подшипников:

а) Включает 83¹/₃ олова, 8¹/₃ сурьмы и 8¹/₃ меди. Отличается большой твердостью и применяется при больших скоростях вращения и высших нагрузках,

б) Состоит из 89 олова, 7 сурьмы и 4 меди, по свойствам своим несколько мягче предыдущего,

в) Содержит 50 олова, 35 свинца и 15 сурьмы, применяется при больших скоростях вращения, но небольших нагрузках,

г) Состоит из 19¹/₃ олова, 15¹/₃ сурьмы, 63¹/₂ свинца, 1¹/₂, меди и ¹/₃ цинка, обладает хорошими качествами для вкладышей,

д) Состоит из 80 свинца, 15 сурьмы и 5 лова и употребляется для маленьких машин и для подвесных подшипников,

е) Содержит 90 меди и 10 сурьмы, отличается большой мягкостью и применяется для медленно вращающихся валов и подшипников с малой нагрузкой,

ж) Содержит 91 алюминия, 6 меди, 1²/₃ олова и 1¹/₃ железа и отличается малым удельным весом.

8. Сплавы из латуней, нормированные Общесоюзной стандартной комиссией (ОСТ 312), употребляются для выделки ряда мелких кустарных изделий (попутно указываем марки ОСТа). Л.T90 = томпак состоит из 92–97 меди и 8–3 цинка. ЛT85 = томпак имеет 87–82 меди и остальные до 100 цинка. Л72 = латунь имеет 74–70 меди. ЛC 64 = мунц-металл состоит из 67–63 меди, 1,5–2,5 свинца, остальное-до 100 ч. — цинк.

II. Закалка и науглероживание металлов

Закалка имеет целью придать стали особую твердость, свойственную стали, нагретой выше 700 °Ц и быстро охлажденной. При операциях закалки большое значение имеет правильный накал металла (отсутствие пережога) и равномерное быстрое охлаждение. При накаливании металла следует избегать излишнего окисления поверхности. Лучше всего накаливаемую сталь покрывать особым составом, который содержит в себе углерод. Углерод этот переходит в сталь (науглероживание) и сообщает ей особую твердость.

1. Ванны для закаливания по Шену. Примененная опытной рукой водяная баня является самым дешевым средством для закаливания металлов. Нужно только позаботиться, чтобы водяная баня была продолжительное время одинаковой температуры, лучше всего 27°. При более теплой воде металл делается ломким, при горячей воде-недостаточно твердым. Выгоднее всего при каждом сорте товара пробным опытом установить верную температуру и уже держаться ее при работе.

2. Особый прием закалки стали. Как известно, стали можно придать путем особой закалки такую твердость, что она будет резать стекло, подобно алмазу. Но не всем известно, что для сообщения стали такой твердости существует простой способ. Шило, лезвие ножа или другой инструмент следует накалить до ярко красного свечения и тотчас же погрузить в обыкновенный сургуч на одну лишь секунду. Операцию погружения в сургуч нужно повторить несколько раз, выбирая каждый раз для погружения свежее место в сургуче до тех пор, пока сталь не остынет и не будет уже более входить в сургуч. Тогда процесс закалки считается законченным. Остается очистить приставшие частицы сургуча. При употреблении закаленного таким способом острия или лезвия из стали, советуется каждый раз смачивать его скипидаром.

3. Составы для науглероживания закаливаемой стали:

а) Хорошим составом для науглероживания закаливаемой стали может быть следующий: берут 1 толченого стекла, 200 поваренной соли, 8 животного угля, 2 древесного угля, 2,5 ржаной муки, 25 канифоли и 1 200 желтой кровяной соли, растирают все составные части в порошок и замешивают в спирте до получения густого теста. Этим составом покрывают стальные предметы перед закалкой. Особенно пригоден он для инструментов, как напр., напильников и т. п.

б) Вместо указанного выше рецепта можно применить следующий. Берут 700 канифоли, 300 железисто-синеродистого калия (желтой кровяной соли), 100 медного купороса и 100 льняного масла. Эти составные части, начиная с канифоли, варятся в горшке при постоянном помешивании (по Бруккерту) до тех пор, пока останется остаток в 1000 (улетучивают таким образом 200). Массу выливают в ящики, где она затвердевает. Чтобы закалить инструмент, его нагревают до вишнево-красного каления и втыкают в массу, которая под влиянием разогретого инструмента становится сразу мягкой. Хорошую сталь еще раз нагревают и погружают затем в холодную воду, отчего сталь становится очень упругой. Сталь худшего качества нужно 2–3 раза подряд погружать, каждый раз перед этим накаливая ее, в закаливающую массу.

4. Закалка напильников. Напильники обсыпаются смесью из 5 роговой муки, 5 древесного угля в порошке, 2 поваренной соли в порошке и 1 железисто-синеродистого калия (желтой кровяной соли).

III. Сварка металлов

Сварка железа и стали. Успех сварки двух кусков стали или железа зависит исключительно от уменья работающего не допускать окисления поверхности свариваемых металлов. Для этой цели необходимо посыпать их особыми флюсами (плавнями), обладающими способностью растворять в расплавленном состоянии окалину металла. Мы приводим здесь несколько рецептов хороших флюсов, обладающих вместе с тем науглероживающей способностью.

а) Составляют смесь из 6 буры, 2 нашатыря, 1 желтой кровяной соли (железисто-синеродистого калия) и 0,5 смолы. Смесь кипятят, помешивая, до густоты сметаны. Охлажденную массу перемешивают и толкут с 1 железных опилок (не ржавых). При сварке посыпают этим порошком нагретые докрасна предметы, дают порошку расплавиться и затем куют.

б) Приготовляют порошок из смеси 1 нашатыря, 2 буры, 2 железисто-синеродистого калия и 4 железных опилок (не ржавых). Накаливают докрасна предметы, подлежащие сварке, и посыпают их 2–3 раза указанной смесью, пока она не начнет плавиться, и тогда куют.

в) Порошок из смеси 35 борной кислоты, 30 поваренной соли, 26,7 железисто-синеродистого калия, 8,3 канифоли.

г) Порошок из смеси 41,5 борной кислоты, 35 поваренной соли, 15,5 железисто-синеродистого калия, 8 жженной соды.

IV. Паяние металлов

Паяние металлов удается только при полном удалении грязи с поверхности спаиваемых кусков и отсутствии ржавчины. Грязь лучше всего удаляется механическим путем (промыванием бензином, протиранием). Ржавчину необходимо стравливать особыми составами. Из многочисленных припоев и флюсов мы приводим самые распространенные.

1. Мягкие припои:

а) Паяльный порошок (хлористый цинк). В соляной кислоте растворяют до полного насыщения обрезки листового цинка. Реакция происходит сначала бурно, а затем ослабевает; сосуд хорошо поставить в теплую водяную баню. Так как жестяные обрезки часто содержат в себе грязь, то полученный раствор хлористого цинка следует профильтровать. Затем прибавляют хлористого аммония (нашатыря), 2/3 веса использованных цинковых обрезков, снова разогревают и выпаривают столько жидкости, что кристаллизируется белая соляная масса, которую хранят в закупоренных сосудах. При употреблении растворяют 1 часть этой соли в 3–4 частях воды. Растворение цинковых остатков должно происходить или на свежем воздухе или в шкафе при хорошей вентиляции. При изготовлении больших количеств хлористого цинка следует остерегаться иметь вблизи открытый огонь, так как при этой работе образуется много водорода, который может вызвать взрыв.

б) В качестве паяльного порошка употребляется также смесь из обезвоженного цинкового купороса и нашатыря.

в) Паяльная вода (травленая кислота) приготовляется как паяльный порошок (см. выше), только процесс приготовления заканчивается прибавлением нашатыря. Если жидкость слишком крепкая и нашатырь не растворяется, то прибавляют немного воды и смесь умеренно нагревают.

2. Крепкие припои:

а) 86,42 латуни сплавляются с 13,58 цинка. Этот припой годен для меди, железа, листовой латуни и стали.

б) Для медников и жестяников годится припой, приготовленный сплавлением 81,12 латуни с 18,88 цинка.

в) Если спаянные куски подлежат после паяния дальнейшей обработке, то берут 78,56 латуни, 17,11 цинка и 4,33 серебра.

3. Холодные припои (замазки). Некоторые предметы, как известно, не могут быть спаиваемы при невысокой температуре, не подвергаясь порче. Для таких предметов рекомендуются следующие составы:

а) Для холодной спайки чугунных вещей (решеток и т. п.) приготовляют массу из 25 серы (в порошке), 25 свинцовых белил, 5 буры (в порошке) и смачивают ее концентрированной серной кислотой. Этой массой покрывают тонким слоем места перелома и сильно спрессовывают их при помощи проволоки. В таком виде спаянные части остаются около 5 дней, после чего снимают проволоку. Если части были хорошо пригнаны, то следа спайки почти не замечается.

б) Для холодной спайки металлических вещей приготовляют массу: растворяют в горячей воде медный купорос и прибавляют к этому раствору цинковые опилки. Когда на дне сосуда получится осадок, то сливают раствор, промывают осадок в нескольких водах, а затем сушат его. Затем берут 30 этого медного порошка и растирают его в ступке с 70 ртути. Состав сильно нагревается (до 150 °Ц) и намазывается на спаиваемые поверхности, предварительно тщательно очищенные. После охлаждения получается достаточная прочная спайка (по Герштейну).

4. Пасту «Типоль» для паяния, имеющую довольно большое распространение, вследствие представляемых ею больших удобств при работе, можно приготовить, смешав по 1 опилок, свинца и олова и прибавив 1/10 сухого нашатыря в порошке. Смесь разбавляют насыщенным раствором хлористого цинка до густоты кашицы. Пасту необходимо хранить закупоренной в жестяной коробочке для предохранения от высыхания.

Паяние металлов в лабораторной практике.

Паяльник. Очень часто в лабораторной практике приходится спаивать небольшие кусочки проволок, припаивать тонкую фольгу и т. п. Очень удобно эту операцию производить небольшим паяльником, нагреваемым газом.

Газовое пламя, выходящее из стеклянной трубки, регулируют таким образом, чтобы оно только-только касалось медной проволоки.

Пайка. Для скрепления наглухо двух кусков металла их обыкновенно спаивают друг с другом. Спайка заключается в том, что куски прикладывают друг к другу и промежуток между ними заполняют расплавленным металлом, который после застывания образует крепко держащую спаиваемые части прослойку. В качестве паяльного металла обыкновенно пользуются оловом (темп, плавл. 233°) или третником (63¹/₃ олова + 37 % свинца; темп, плавл. 181°). В тех случаях, когда место спая должно выдерживать температуру высшую, чем точки плавления олова или третника, для спайки пользуются серебром или другими «твердыми» (тугоплавкими) припоями. Наконец, в некоторых, правда, редких случаях, для пайки пользуются сплавами Вуда, Розе и т. п., обладающими очень низкими (70°-120°) точками плавления.

Для того, чтобы спай был действительно прочным, необходимо, чтобы употребленный для пайки металл смачивал спаиваемые поверхности. Это явление имеет место тогда, когда спаиваемые поверхности совершенно чисты (свободные от окиси). Очистку поверхностей можно производить механически (шкуркой, наждачной бумагой, напильником), но гораздо быстрее и лучше она производится химическим путем одновременно с пайкой. Ниже приведены примеры такой очистки.

Паяльная жидкость. Наиболее обычным очистительным средством служит водный раствор хлористого цинка (он же: паяльная кислота, паяльная вода, паяльная жидкость, травленая кислота и т. д.). Его обычно готовят, растворяя цинк в соляной кислоте. Раствор наносится на место спая в очень незначительном количестве и затем туда же наносится паяльником расплавленное олово. Под влиянием высокой температуры вода из раствора испаряется, а остающийся хлористый цинк разлагается, выделяя свободную соляную кислоту, которая и очищает поверхность металла, так что нанесенное олово начинает ее смачивать. Хлористый цинк являетсянаилучшим известным нам очистительным средством, так как не требует подготовки, действует быстро и верно.

Очень крупным недостатком хлористого цинка, как очистителя, является его гигроскопичность. Случайно оставшийся неразложенным хлористый цинк со временем размокает и образует гальванический элемент: спаиваемый металл-раствор хлористого цинка-олово. Так как, раствор хлористого цинка обладает, кроме того, вследствие гидролитического распада кислой реакцией, то он может со временем разъесть пай.

Однако, если принять некоторые меры предосторожности:

1) брать возможно меньшее количество раствора и 2) сильно прогревать место спая, чтобы быть уверенным в том, что весь хлористый цинк разложился, — можно считать себя почти застрахованным от подобных неприятных последствий. Самым лучшим предохранением является промывка спая горячей водой со щеткой (для спаев проволок очень удобна зубная щетка).

Другие очистители. Кроме раствора хлористого цинка, в качестве очистителей употребляются еще такие вещества как стеарин и канифоль. Под влиянием высокой температуры расплавленного олова эти вещества разлагаются, и продукты их разложения восстанавливают окиси до металла. Способ применения их следующий: на месте спайки помещают несколько крупинок очистителя, набирают на сильно нагретый паяльник олово и трут паяльником по месту спайки. При этом крупинки плавятся, распределяются по всему спаю равномерно и очищают его от окислов.

Работа с твердыми очистителями значительно труднее, чем с раствором хлористого цинка. Преимуществом же их является то, что случайно оставшийся на месте спайки очиститель не вызывает разъедания и не создает гальванического элемента. Твердые очистители находят свое применение, главным образом, в обслуживании больших кусков металла. Особенно пригодным является для этой цели — пицеин. Необходимо следить за тем, чтобы паяльник был сильно нагрет, так как, чем выше температура, тем сильнее восстанавливающее действие очистителя. Разумеется, не следует заходить слишком далеко и сжигать паяльник.

Пайка серебром и «твердыми» (тугоплавкими) припоями. Высокая температура плавления серебра (961°) заставляет применять для пайки им совершенно другие методы, чем для олова.

Одним из таких приемов является следующий: спаиваемые поверхности складываются вместе, посыпаются бурой (очиститель), на них кладется кусочек серебра и все вместе вносится в пламя паяльной горелки. Расплавляющаяся в пламени бура растворяет окислы на спаиваемых поверхностях, так что серебро при расплавлении может их смочить. После охлаждения сплавленная бура удаляется со спая разгибанием ее и последующей многократной промывкой спая кипящей водой. Само собой разумеется, что паять серебром можно только металлы, точка плавления которых лежит значительно ниже точки плавления серебра. Материалом для пайки может с успехом служить серебро 84-й пробы. Серебро низшей пробы уже меньше пригодны для этой цели.

Из других тугоплавких припоев наилучшим является следующий сплав: латуни — 78, 3 %; цинка — 17,4 %; серебра — 4,3 % или меди — 36 %; цинка — 52 %; серебра — 12 %. Спаивание этими припоями производится так же, как серебром.

V. Травление металлов

Травление металлов имеет своей целью или сплошное растворение тонкого слоя с поверхности металла — матовое травление, или вытравление на поверхности только отдельных мест — травление рисунков, букв. В последнем случае поверхность металла покрывается защитным слоем, на который наносится рисунок, прорезываемый острым инструментом (иглой) до металла, с тем, чтобы дать в этих местах доступ травящей жидкости. Ниже мы указываем протравы для разных метал-

1. Протравы для железа и стали:

а) Разбавленная азотная кислота в следующей пропорции: 1 азотной кислоты на 4–8 воды. Менее сильный раствор употребляют для первоначального травления и смешивают его для этой цели с несколькими куб. сант. раствора азотнокислого серебра в воде. При самом же травлении не прибавляется азотнокислого серебра. Для более глубокого травления можно, при условии хорошего грунта, взять на 1 воды 1 азотной кислоты.

б) Кик рекомендует следующий раствор: 1 хлористой сурьмы, б соляной кислоты и 6 воды. Чтобы получить равномерное травление, нужно эту жидкость разбавить еще более.

в) Очень рекомендуется также раствор 15 хлорной ртути (сулемы) и 1 виннокаменной кислоты в 420 воды с прибавлением небольшого количества азотной кислоты.

г) При густом грунте можно применять травильную жидкость, похожую на глифоген (см. ниже). Она приготовляется из 600 г алкоголя (80 %), 40 г химически чистой азотной кислоты и 2 г азотнокислого серебра, предварительно растворенного в небольшом количестве дистиллированной воды. Жидкость эта сохраняется в хорошо закупоренной бутылке и особенно пригодна для сильно полированных стальных и никелированных железных предметов.

д) Если же грунт нанесен тонким слоем, то рекомендуется изменить вышеприведенную смесь таким образом, чтобы вместо чистого алкоголя взять смесь из 240 г алкоголя и 360 г. воды. Азотнокислого серебра можно совершенно не прибавлять или же взять половину указанного количества. Таким образом травильная жидкость состояла бы из 240 г алкоголя, 360 г воды, 40 г азотной кислоты и 1 г азотнокислого серебра.

е) Смешивают 30 г медного купороса, 8 г квасцов, 1/2 чайной ложки истолченной в порошок поваренной соли, 1/8 литра уксуса и 20 капель азотной кислоты. Смотря по продолжительности действия, жидкость глубокого въедается в металл и придает ему красивую шероховатую поверхность.

ж) Для твердой стали применяют смесь 2 азотной кислоты, и 1 уксусной кислоты в качестве травильной жидкости.

з) Чугунные изделия лучше всего протравливаются в 3 % серной кислоте, железо — в 10 %, а сталь — в 20 % кислоте.

и) Для железных и стальных предметов. Предметы, хорошо очищенные от жировых пятен, погружаются в азотную кислоту, которую смешивают с небольшим количеством сажи. После травления, за силой которого следят, вынимают предмет из травильной жидкости. Предмет хорошо прополаскивается сначала водой, а затем водой, в которой растворено немного соды. Вслед за этим его еще раз промывают и высушивают в опилках (по Бюхнеру).

к) Глифоген — травильная жидкость для стали — состоит из жидкости для предварительного травления, из воды для ополаскивания и из собственно травильной жидкости. Жидкость для предварительного травления состоит из 95 воды, 5 химически чистой азотной кислоты и небольшого количества алкоголя; обрабатываемую стальную поверхность подвергают действию этой жидкости только в течение нескольких минут. Затем предметы споласкивают жидкостью, состоящей из 25-ти процентного раствора винного спирта в дистиллированной воде, и быстро высушивают их при помощи мехов. Только после этого наливают собственно травильную жидкость (30 дистиллированной воды, 15 винного спирта, 5 химически чистой азотной кислоты, 1/2 азотнокислого серебра в кристаллах), причем предметы должны быть покрыты травильной жидкостью не менее, чем на 1 см.

2. Протравы для меди:

а) Для травления меди употребляют разбавленную азотную кислоту или смесь из 3 насыщенного раствора меди в азотной кислоте и 1 тоже насыщенного раствора хлористого аммония в уксусе; эту смесь после наливания доводят до желаемой крепости, осторожно прибавляя по капле азотной кислоты.

б) 10 дымящейся азотной кислоты разбавляют 70 воды и прибавляют кипящий раствор из 2 хлорнокислого кали в 20 воды. Вытравление более глубоких мест достигается продолжительным действием травильной жидкости или усилением жид кости. Для слабого травления разбавляют вышеприведенный раствор 100 или 200 воды. Эта травильная жидкость пригодна также и для серебра.

в) 8 винного уксуса, по 4 поваренной соли и яри медянки, 1 квасцов, 16 воды (по Калло и Пиранези).

г) Растворяют 3 хлорнокислого кали в 50 воды и смешивают отдельно 8 азотной кислоты с 80 воды и вслед за этим соединяют обе жидкости.

д) Взять 100 азотной кислоты, 5 соляной кислоты.

Матовая протрава для латуни.

I. Горячая протрава: растворяют в стеклянной посуде 1 цинка в 3 азотной кислоты, прибавляют затем 3 серной кислоты и погружают предметы на несколько секунд в кипящую жидкость.

II. Холодная протрава: смешивают 20 азотной кислоты 36° по Б. (Так изображаются градусы по ареометру Бомэ, т. е. прибору для определения плотности (удельного веса) жидкостей.) с 100 серной кислоты, прибавляют 1 поваренной соли и 1–5 цинкового купороса и оставляют 5-20 мин. в этой протраве. Чем дольше действие, тем сильнее мат. Затем предметы могут быть погружены в блестящую протраву (см. ниже), от чего вещь очень выигрывает и мат не страдает.

Блестящая протрава для латуни. Смешивают 15 кг азотной кислоты 40° по Б., 2 кг серной кислоты 66° по Б. и 10 г поваренной соли. Предметы погружают в охлажденную смесь. При употреблении теплой смеси или при продолжительном действии раствора получается матовая протрава.

3. Протравы для цинка:

а) 2 кристалл, сернокислой меди и 3 хлорной меди растворяют в 64 дистиллированной воды и смешивают с 8 соляной кислоты. Если погрузить вычищенную разведенной соляной кислотой и песком цинковую пластинку в эту слегка окрашенную в синий цвет жидкость, то пластинка моментально окрасится в темно-черный цвет,

б) Для предметов с слабым покрытием 1 серной кислоты в 10–20 воды,

в) Для предметов с сильным покрытием: в 10 серной кислоты медленно вливают при помешивании 10 азотной кислоты 36° по Б., дают остыть смеси, быстро погружают предметы и споласкивают водой.

4. Протрава для алюминия:

а) Алюминиевые предметы погружают в 10 % раствор едкого натра и оставляют их в растворе, пока не начнется выделение водорода, затем прополаскивают водой и опускают в 20 % соляную кислоту, после чего снова промывают водой.

б) Алюминиевые предметы опускают на 10–20 сек. в 10 % натровую щелочь, насыщенную поваренной солью, споласкивают водой и чистят мелкозернистой пемзой. Затем их снова погружают в щелочной раствор до появления пузырьков, промывают водой и сушат в опилках. Мат на алюминиевые вещи наводят опусканием в горячую натровую щелочь, в который предметы выдерживают до бурного выделения пузырьков. Если предметы состоят из сплава алюминия с медью, то после погружения в щелочь их надо опустить на некоторое время в концентрированную азотную кислоту, которая не действуя на алюминий, разъедает несколько медь и другие примеси.

в) Опустить алюминиевые предметы в слабый раствор едкого кали, сполоснуть водой и высушить сукном.

г) Для белой протравы наиболее пригоден 10 % (насыщенный поваренной солью) раствор едкого натра, который нужно употребить горячим, если хотят достигнуть красивого матово-серебряного цвета. Предметы погружают в раствор на 15–20 сек., после чего их вынимают, моют и чистят щеткой, затем погружают опять приблизительно на 1/2 мин. в тот же раствор, после чего на металле образуются пузырьки газа. Затем предметы снова промываются (если возможно в проточной воде) и высушиваются в опилках. Эта протрава годится также для алюминия, содержащего в себе медь.

5. Протрава для серебра:

а) Разогревают предмет и погружают его в смесь из 1 серной кислоты и 5 воды. При изготовлении смеси необходимо вливать кислоту в воду, а не наоборот.

б) Мелкие предметы погружаются в 6 % холодноводный раствор буры, доведенный затем до кипения.

VI. Полировка металлов, связанная с химической очисткой

1. Полировка железа. Подлежащие полировке железные изделия погружаются на некоторое время в смесь из 1 серной кислоты на 20 по объему воды, затем предмет вынимается, тщательно прополаскивается водою и высушивается в древесных опилках. По высушивании его тотчас же погружают на одну-две секунды в азотную кислоту, после чего вновь прополаскивают водою, вновь высушивают в древесных опилках и затем хорошенько вытирают. При этом поверхность предмета становится блестящей, как стекло. По свидетельству «Cosmos'а», никаким иным способом нельзя достигнуть такой совершенной полировки, как вышеуказанным.

2. Полировка стали. Стальные изделия полируют посредством кожаного кружка, покрытого смесью из 16 олова и 1 цинка. На плоскую сторону кружка наносят смоченный спиртом крокус или кровавик и после умеренной просушки шлифуют агатом.

3. Полировка латуни. Равные части воды и бычачьей желчи, прокипяченные вместе, дают хорошее полировальное средство. Жидкость, после охлаждения, разливается в бутылки, и в них сохраняется. При употреблении ее наносят на латунные и бронзовые предметы кистью или погружают в нее полируемые предметы.

4. Полировка никеля. Смесь состоит из 8 стеарина, 32 сала, 2 стеаринового масла и 48 мелко истолченной венской извести. Предметы полируются этой пастой при помощи круга, оклеенного сукном (по Гильдебранду).

5. Полировка алюминия:

а) Алюминий погружают сперва в сильный раствор едкого кали или натрия, а затем в смесь из 2 азотной кислоты и 1 серной кислоты. После этого его кладут в чистую азотную кислоту и, наконец, в разбавленный водой уксус. Сполоснув хорошенько в проточной воде, высушить в горячих опилках и полировать лощилом. Обработанный таким образом алюминий приобретает свой естественный чисто белый цвет.

б) По 1 стеариновой кислоты и глины, 6 трепела. Если дело идет о полировке гладких поверхностей, то паста наносится на кожаный кружок. После этой обработки предмет полируется еще крокусом с помощью кожаного кружка, отчего блеск становится еще красивее.

в) Если полируют ручным способом, то наиболее пригодной является смесь из вазелина и церезина или раствор буры в горячей воде, в который прибавляют несколько капель аммиака.

6. Политуры для металлов:

а) 90 г. мелко просеянного трепела и 90 г виннокаменной кислоты растирают с 450 г жидкого парафина. После сильного взбалтывания втирают шерстяной тряпкой и полируют замшей.

б) 60 парижской краски (чистой окиси железа), 10 воска, 30 олеиновой кислоты и 2 канифоли. От прибавления бензина окись железа механически распределяется в жидкости, причем крупные зерна политуры опускаются на дно, и при сливании получается отмученная масса, которая совершенно не образует царапин на металле.

в) Равные части железного купороса и поваренной соли растирают хорошенько в ступке и смесь нагревают в плоском тигеле или др. сосуде до красного каления. Образуются пары, и масса превращается в жидкость. Когда пары не будут больше подниматься, сосуд снимают с огня и дают остыть. Полученная коричневая масса промывается водой, чтобы удалить все неразложившиеся частицы железного купороса. Остаток представляет превосходный полировальных порошок.

7. Средства для полировки алюминия. Согласно Морни, взбалтыванием в бутылке смешивают равные части оливкового масла и водки до тех пор, пока жидкость не будет походить на эмульсию. Полировальный камень окунается в эмульсию, и алюминий полируют, как серебро, не применяя однако сильного давления. Черные полосы, которые иногда образуются от полировального камня, не вредят, но их можно от времени до времени удалять мягкой тряпочкой.

8. Наведение мата на алюминий. Сперва алюминиевые предметы пускаются на 20 сек. в горячий 10 % раствор едкого натра, который предварительно в холодном состоянии насыщается поваренной солью. Затем предметы споласкиваются водой и протираются щеткой, после чего вторично погружаются на 30 секунд в вышеуказанный раствор. После вторичного ополаскивания и промывания в горячей воде предметы высушиваются в опилках.

9. Порошок для наведения мата на ювелирные изделия. Состоит из 40 г селитры, 25 г поваренной соли и 35 г квасцов. Смешать в однородную массу и нагреть в эмалированном сосуде, при постоянном помешивании стеклянной палкой до тех пор, пока не будут отходить водяные пары. Затем остудить массу, поставив сосуд в холодную воду, превратить в порошок и сохранять до употребления в хорошо закрывающихся стеклянных сосудах.

Если предметы должны быть только частично сделаны матовыми, то части, которые должны остаться блестящими, покрываются до матировки слоем нижеуказанной смеси: 50 г углекислой извести в порошке, 5 г сахара и 5 г гуммиарабика растираются с водой в кашицу, которую с помощью кисти наносят на остающиеся блестящими места.

VII. Гравирование металлов

1. Гравированием называется способ воспроизведения, с помощью химических средств рисунков, орнаментов, надписей и т. п. на поверхности металлических предметов. Гравирование производится двумя способами: 1) можно покрыть веществом, на которое действует протрава, все линии и поверхности рисунка; 2) можно, наоборот, защитить от действия кислот все промежутки, оставляя линии и поверхности рисунка свободными. Если затем покрыть всю поверхность кислотой, то в первом случае рисунок получится слегка рельефным, а во втором рисунок выйдет углубленным.

Как ни проста, на первый взгляд, операция травления, начинающие часто терпят неудачу, в особенности, при травлении тонких рисунков.

Прежде чем наносить предохраняющее покрытие, обрабатываемую поверхность следует тщательно очистить от тонкого налета ржавчины, жира и иной грязи. Приставший к поверхности жир можно удалить промыванием в спирте или бензине, или прокаливанием, или, наконец, провариванием в растворе соды или едкого натра.

Очищенный от грязи и жира предмет погружают в 10 % раствор серной кислоты и оставляют в ней до тех пор, пока не исчезнет темный налет ржавчины. После этого обрабатываемую поверхность можно отполировать, если форма предмета позволяет и назначение его не противоречит этой операции. Но подобная предварительная полировка не обязательна. До вычищенной поверхности нельзя дотрагиваться пальцами, так как на них всегда есть большее или меньшее количество жирового вещества, а на жир протрава не действует.

Когда протравливаемая поверхность вычищена уже настолько, что имеет свежий металлический блеск, приступают к нанесению предохранительного покрытия. Хорошее покрытие можно приготовить следующим образом: расплавляют 1 асфальта и 2 мастики, перемешивают смесь и прибавляют к ней 2 белого воска. По охлаждении состав этот формуют в шарики или конусы, которые завертывают в тряпочку из тонкого полотна. Состав наносится на поверхность следующим образом: обрабатываемый предмет подогревают и, слабо надавливая на поверхность, водят по ней равномерно массой, завернутой в тряпочку; при этом состав тает и просачивается сквозь тряпку, покрывая тонким слоем натираемую поверхность. Когда это покрытие затвердеет, его покрывают возможно тонким слоем свинцовых белил, мелко растертых и растворенных в гуммиарабике. Затем, при помощи копировальной бумаги, переводят на белую поверхность требуемый рисунок или надпись. Все места, которые требуется вытравить, проскабливают после этого до поверхности металла. Тонкой и острой гравировальной иголкой можно воспроизвести даже тончайшую тушовку рисунка.

Если желают протравить простую фигуру или надпись, то предохранительное покрытие можно разбавить какой-нибудь жидкостью, например, скипидаром, до консистенции густой масляной краски. По такому покрытию можно воспроизвести требуемый рисунок от руки иглой или даже стальным пером.

При нанесении предохранительного покрытия необходимо следить за тем, чтобы металлическая поверхность была совершенно суха, иначе покрытие местами плохо пристает, а кислота может проникнуть тогда до металла и протравить места, которые должны остаться нетронутыми.

Среди разных протрав для медных, латунных, бронзовых и серебряных изделий можно указать следующую: 3 насыщенного водного раствора азотнокислой меди и 1 насыщенного уксусного раствора нашатыря.

Для железа и стали рекомендуется след, смесь: 400 воды, 2–3 капли азотной кислоты, 15 каломеля (двухлористой ртути) и 1 виннокаменной кислоты.

Протравливаемый предмет опускают в глиняную глазированную кюветку (ванночку), в которую наливают соответствующий растворитель. Если обрабатываемая поверхность — плоскость, то можно установить ее в горизонтальном положении, вылепить по краям бортик из воска, толщиной в палец, и в полученную, таким образом, плоскую кюветочку налить соответствующую кислоту. Когда травление считают оконченным, предмет прополаскивают в чистой воде, а предохранительное покрытие удаляют нагреванием или смывают его скипидаром. Может случиться, что в углублениях останется некоторое количество протравы, которая со временем разъедает металлическую поверхность местами глубже, чем требуется. Во избежание этого промытый предмет кладут на несколько минут в известковую воду, которая нейтрализует остаток кислоты.

Кроме вышеописанного травления металлов химическим путем, существует еще один способ травления с помощью гальванической батареи. Этот способ имеет много преимуществ перед химическим. Сама операция травления гальваническим способом происходит гораздо быстрее; контуры вытравленного рисунка получаются более резкими и отчетливыми, в состав протравы не входят едкие кислоты, вследствие чего не образуется вредных для здоровья газов.

Если рассмотреть через лупу рисунок, вытравленный химическим способом, то окажется, что края отдельных углубленных линий неровны и что чем глубже линия, тем она шире протравлена. При гальваническом способе травления края отдельных линий получаются совершенно гладкими, а стенки углублений вертикальными. Описанный выше способ предварительной обработки предмета применяется и при гальваническом травлении. Обрабатываемый предмет, служащий анодом, подвешивают в ванне, содержащей протраву, на проволоке, которая припаивается оловянным припоем к непокрытому месту изделия, и место спайки покрывается лаком. Другой конец проволоки соединен с пластинкой того же металла, служащей катодом. В качестве протравы для стали и железа употребляется железный купорос или раствор нашатыря; для меди, латуни и бронзы-раствор медного купороса; для цинка-цинковый купорос или раствор окиси хлористого цинка. Если требуется различные части рисунка протравить до различный глубины, то через некоторый промежуток времени предмет вынимают из ванны, споласкивают его, и на те места, которые не требуется вытравлять глубже, наносят предохранительное покрытие, а затем снова вешают предмет в ванне и продолжают травление.

Составы для травления

а) Меди: 1 спирта, 1 хромовой кислоты, 10 воды;

б) Алюминия: 1 спирта, 1,5 уксусной кислоты, 1 хлористой сурьмы (сурьмяного мела), 10 воды;

в) Свинца: 8 спирта, 5 двухлористого олова, 80 воды.

2. Перевод рисунков для гравирования на металлические поверхности. Краузе советует взять рисунок, который желательно перевести, и сделать с него так наз. обратный рисунок (через стекло). Затем покрыть металлическую поверхность слабым водным раствором гуммигута (желтая акварельная краска), положить обратный рисунок на высохшую поверхность и прогладить гладким предметом (агатом или просто ногтем большого пальца). Контур, сделанный свинцовым карандашом, отчетливо переносится, и рисунок может быть гравирован иглой и грабштихелем.

3. Грунтовка для металлов, подлежащих травлению:

а) 1 мастики (в зернах) и 1/2 асфальта столочь в отдельности в мелкий порошок; растопить затем 1 желтого воска в глиняном сосуде и вмешать в горячую восковую массу сперва порошок мастики, а потом асфальт. Мешать на огне до тех пор, пока асфальт не растворится, снять затем с огня, дать остыть, перелить массу в чистую теплую воду, вымесить в ней массу и скатать маленькими шариками или сделать короткие палочки, завернуть в шелковые тряпочки и сохранить до надобности.

б) 3 желтого воска, 4 асфальта и 2 черного вара.

в) Разогреть льняной лак в глиняном горшке и, постоянно мешая, прибавить такое же количество по весу истолченной в порошок мастики. Получившуюся однородную массу профильтровать через тонкую полотняную тряпочку и сохранять в бутылках. При употреблении нанести массу при помощи кисти на подогретую металлическую пластинку, разровнять слой с помощью тампона из шелка и ваты и подогревать пластинку до тех пор, пока лак не перестанет дымить. Если желательно получить темный грунт, то его следует слегка закоптить над горящим жгутом из восковых свеч.

4. Грунтовка меди (подлежащей травлению). 4 воска, 2 канифоли и 1 вара растопить вместе и прибавить затем 4 асфальта. Для нанесения грунта на предмет, подлежащий травлению, массу заворачивают в тонкую полотняную тряпку, а затем в редкий шелк и, слегка нажимая, протирают разогретую поверхность предмета. Можно также приготовить густой раствор массы в летучей жидкости, как бензин, и наносить его с помощью кисти.

5. Жидкость для глубокого травления. 10 соляной кислоты, 2 хлористого кали, 88 воды.

VIII. Окрашивание металлов

Окрашивание металлов может быть произведено двояким путем: химическим и механическим. Химическая окраска металлов основана на изменении поверхности металлов путем образования:

1) химических соединений (окиси сернистых, соединений и т. д.),

2) гальванических осаждений. Обоими этими способами блестящая поверхность металла покрывается тончайшим, инородным слоем; иначе говоря, меняется окраска верхнего слоя, но свойства металла не изменяются.

Химическая окраска металлов может быть также произведена при помощи электрического тока (металлохромия).

Механическое окрашивание металлов производится:

1) нанесением красок и бронзы в порошке, прилипание которых достигается соответствующими связывающими веществами, затем смазыванием лаковых красок;

2) вколачиванием красящих порошков;

3) обрызгиванием распыленных металлических частиц под сильным давлением;

4) наложением листового металла и т. д.;

5) эмалировкой, т. е. покрыванием плавящейся, цветной, стеклянной эмалью;

6) чернением, т. е. вплавлением соответствующего порошка черной эмали в гравированные или протравленные места;

7) таушировкой, т. е. вколачиванием различно окрашенных проволок или металлических пластинок в протравленные углубления.

Химическому окрашиванию металлов, в большинстве случаев, нужно отдать предпочтение перед механическим, в особенности, когда дело касается художественных произведений, так как химическое окрашивание не меняет металла, из которого сделан предмет.

Перед тем, как приступить к химическому окрашиванию, безусловно необходимо подлежащие окрашиванию предметы очистить от всей прилипшей к ним видимой и невидимой грязи, жира, слоев окиси и т. д. Сперва предметы чистят, смотря по твердости металла, щетками из стальной проволоки или щетины, причем часто является необходимость прибегать еще к помощи мелкого песка, извести или пемзы. Очищенные таким образом механически от грязи предметы подвергаются затем обезжирению. Для этого необходимо прикрепить их к металлическим проволокам, потому что после обезжирения до них нельзя больше дотрагиваться. (Мелкие предметы можно держать деревянными щипчиками). Небольшие предметы целесообразнее погружать, несколько раз в любое растворяющее жир вещество, как эфир, бензин, хлористый этил и т. п. Большие металлические предметы кипятятся ¹/₄-¹/₂ часа в разбавленном растворе едкого натра (1 едкого натра на 10 воды), а затем споласкиваются в нескольких водах. Предметы из цинка, олова, которые в крепком щелоке могут попортиться, кипятят в 10 % водном растворе соды или поташа. Так как под влиянием воздуха эти предметы покрываются слоем окиси, то их погружают для нейтрализации в 10 % раствор какой-нибудь кислоты. Из-за развивающихся при этом газов эту работу нужно производить в хорошо проветриваемом помещении. Затем предметы споласкивают в нескольких водах и высушивают. В случае если подготовленные таким образом металлические предметы не могут быть сразу опущены в красильную ванну, то их кладут в раствор из 5 г винного камня на 1 л. воды.

Для того, чтобы достигнуть быстрого и равномерного покрытия в красильной ванне, рекомендуется непосредственно перед этим погрузить предметы в ванну из равных частей денатурированного спирта и воды. Подлежащие обезжирению предметы, которые должны быть гальванизированы, кладут, в качестве катода, в ванну, содержащую достаточное количество каустической соды или поташа. Для устранения окисляющего действия освобождающегося у анода кислорода, прибавляется небольшое количество цианистого калия. С последним нужно обращаться с большой осторожностью, так как он представляет сильнейший яд. Полнейшего обезжирения и полнейшей очистки металлических предметов» каковая требуется как подготовление к гальванической обработке, достигают тем, что к раствору едких щелочей прибавляют раствор перекиси водорода или такие вещества, которые в соединении с водой образуют перекись. Вследствие этого на металлической поверхности происходит сильное отделение кислорода, который, с одной стороны, механически, отрывает все частицы жира и грязи и этим дает доступ раствору едких щелочей к самой металлической поверхности, а, с другой стороны, своим окисляющим действием переводит некоторые загрязнения в растворимые в щелочах кислоты.

Если желают окрасить предмет только частично или в нескольких местах, то части, которые должны остаться незакрашенными, покрывают асфальтовым лаком (рецепты см. лаки), после чего предмет опускается в красильную ванну. После произведенной окраски лак удаляют скипидаром и покрывают, если нужно, уже окрашенные места лаком, чтобы окрасить неокрашенные места в другой цвет в новой красильной ванне. Таким образом можно выполнить красивые сложные рисунки. Очищенные вышеописанным способом металлические предметы опускают, не дотрагиваясь до них пальцами, в соответствующую красильную ванну, и после этого тщательно прополаскивают их, чтобы не осталось на них никаких следов красящей жидкости, могущих вызвать пятна. Затем предметы в большинстве случаев насухо вытираются чистыми опилками или, если нужно, высушиваются в сушильне при 90-100°. При окраске нужно иметь в виду то обстоятельство, что краски после высушивания всегда кажутся темнее, чем на мокрых предметах.

1. Окраска золота. Окраска золотых изделий. 115 г поваренной соли и 230 г селитры истолочь в мелкий порошок, облить 170 см³ дымящейся соляной кислоты и кипятить до тех пор, пока не образуется хлор. Подлежащие окрашиванию золотые предметы, которые еще показывают цвет сплава, из которого они составлены, подвешиваются на платиновой проволоке и погружаются на 2–3 минуты в кипящую золотую краску. Затем их споласкивают кипящей водой и, когда достигнут желаемый цвет, оставляют их лежать в воде до дальнейшей обработки. Благодаря развившемуся в ванне хлору, образуются хлориды меди, серебра и золота. Последнее же, вследствие содержания меди в лигатуре, разлагается, и чистое золото осаждается более или менее толстым слоем. Затем предметы еще раз погружаются в кипящую воду и быстро обсушиваются.

2. Окраска серебра:

а) Окраска серебра в коричневый серо-черный и черный цвет. В растворе 20 г медного купороса и 10 г селитры в 20 г аммиака серебро приобретает коричневый тон.

б) Серебро и серебряные сплавы окрашиваются в черный цвет при помощи водного раствора брома.

3. Окраска меди:

а) Цветная окраска меди. Растворить 130 г серноватистокислого натрия (гипосульфита), 0,5 г мышьяковокислого натрия в 1 л. воды, с одной стороны, и 10 г крист, яри медянки и 25 г медного купороса тоже в 1 л. воды, с другой стороны. Смешать равные части обоих растворов, в таком количестве, какое требуется для предстоящей работы, и нагреть смесь до 76–80°. Если погружать в этот горячий раствор медные предметы, то они окрашиваются в указанные ниже цвета, причем один цвет через несколько секунд переходит в следующий, поэтому нужно часто вынимать предмет из ванны, чтобы следить за процессом окраски. В порядке очереди получаются следующие цвета: оранжевый, терракотовый, светло-красный, багровый, радужный.

На латуни этот способ вызывает следующие цвета: золотисто-желтый, лимонножелтый, оранжевый, терракотовый, оливково-зеленый.

б) Окраска меди в коричневый цвет.

I) По Грошуфу, медь кипячением в растворе 12 г медного купороса в 100 см³ воды через 10 минут приобретает матовый фиолетово-серый цвет. Этот смешанный цвет состоит из слоя коричневой закиси меди, на которой имеется налет беловато-зеленой основной уксусно-медной соли. Так как последней очень мало, то ее легко сделать невидимой, покрыв окрашенный и высушенный медный предмет цапон-лаком или протерев его теплым льняным маслом, вазелином, воском и т. п.

II) Растворить 5 кристаллич, уксуснокислой меди, 7 нашатыря и 3 разбавленной уксусной кислоты в 85 дистиллированной воды. Ярко вычищенный стеклянной шкуркой медный предмет сильно разогревается под угольями, смазывается вышеуказанным раствором и, наконец, протирается раствором из 1 воска в 4 скипидарного масла.

в) Желтая протрава для меди и медных сплавов. Сперва предметы погружаются в т. н. предварительную протраву: в смесь из 200 азотной кислоты, 36° по Б. с 1–2 поваренной соли или 10 % раствор соляной кислоты, с прибавлением, если нужно, 1–2 сажи. Сама желтая протрава состоит из 75 азотной кислоты 40° по Б., в которую при постоянном размешивании медленно вливают 100 серной кислоты 66° по Б. Так как при этом развивается сильное тепло, то смесь до охлаждения оставляют в покое. При употреблении прибавляют затем на 1 кг смеси приблизительно 5 г поваренной соли (для усиления действия также немного сажи); хорошо высохшие предметы быстро погружают в протраву, покачивая ванночки несколько секунд, и затем прополаскивают в нескольких водах. Пятна, образующиеся от слишком продолжительного действия желтой протравы, могут быть удалены погружением предметов в раствор хлористого цинка, легким подогреванием до просушки и промыванием в воде (по Бюхнеру).

4. Окраска латуни:

а) В коричневые цвета. Для окраски в красивый и прочный красновато-коричневый цвет поверхности медных вещей может служить следующий состав: 4 уксуснокислой меди (яри-медянки), 4 крокуса и 1 обрезков рога. Хорошенько растолочь и смешать с таким количеством уксуса, чтобы образовалась кашица.

Обмазав поверхность вещи этим составом и дав подсохнуть, вещь нагревают до тех пор, пока состав почернеет; после этого его смазывают вещи полируют — получается красивое красновато-коричневое окрашивание.

Если желают, чтобы цвет окраски был более темный — каштановый, то к приведенной смеси прибавляют 1 медного купороса (в порошке), для более светлого, желтоватого (похожего на бронзу) окрашивания, вместо медного купороса, примешивают 1/2-1 буры.

Более или менее художественные медные изделия (статуэтки, медали и т. п.) лучше всего окрашивать одним из следующих составов:

I) 32 уксуснокислой меди (ярь-медянки) в порошке, 30³/₄ толченого нашатыря и 1 крепкого уксуса прокипятить с 20 воды. После кипячения дать отстояться и осторожно слить с осадка прозрачный раствор, в который и погрузить вещи на 1/4 часа.

II) 5 уксуснокислой меди (кристаллической), 7 нашатыря, 3 уксусной кислоты и 85 воды. Сильно нагретую над огнем древесных углей медную вещь погрузить в раствор; когда окрасится, вынуть, промыть, просушить и натереть раствором 1 воска в 4 скипидара.

III) 2 нашатыря, I поваренной соли, 1 селитры, 1 крепкого нашатырного спирта вскипятить с 96 крепкого уксуса и в кипящий раствор погрузить вещи, держа их там до тех пор, пока они там окрасятся надлежащим образом. Вынув, промыть сначала в горячем растворе нашатыря в воде, а затем в кипящей воде.

Если вещи неудобно погружать в растворы, то их можно смазывать губкою, смоченною этими растворами; но смазывать нужно равномерно, и главное быстро; иначе окрашивание может оказаться пятнистым.

Смазывать вещи можно также жидкою кашицею, приготовленной из 2 уксуснокислой меди, 2 киновари и 5 нашатыря с нужным количеством уксуса. Смазанные вещи нагреваются, промываются и просушиваются; опять смазываются, нагреваются и пр. и так несколько раз, пока окрашивание не примет желаемого оттенка.

Для окрашивания в коричневый цвет вещей из настоящей бронзы (т. е. из сплава меди с оловом) лучше употреблять один из следующих растворов:

I) 4 нашатыря, 1 щавелевокислого калия и 200 уксуса. Вещи смазывают этим составом, дают высохнуть, снова смазывают и дают высохнуть и т. д., повторяя операцию до тех пор, пока вещи не приобретут желаемой окраски. Остающийся после этого на вещах довольно резкий металлический глянец скоро пропадет, и они получают ту приятную мягкую коричневатую окраску, которая, при обыкновенных условиях, образуется на бронзе только по истечении нескольких лет (патина).

II) 1 кристаллической уксуснокислой меди, 2 нашатыря и 200 воды. Смазав поверхность вещи этим составом, сушат ее над огнем до тех пор, пока начнет исчезать зеленое окрашивание. Разбавляют приведенный состав еще 340 воды и таким разведенным раствором смазывают вещь еще 10–20 раз, каждый раз просушивая ее над огнем. Этот разведенный состав можно приготовить отдельно: 1 уксусно кислой меди, 2 нашатыря и 600 воды. Это даже необходимо, если имеется в виду последовательно оперировать над многими вещами. После первых смазываний окраска имеет оливково-зеленый цвет, но затем она постепенно все более и более принимает приятный коричневый оттенок, не исчезающий даже от очень сильного нагревания вещей.

б) В зеленые цвета. Окрасить в зеленый цвет поверхность медных, латунных или бронзовых изделий можно различными способами:

I) Поверхность вещей, при помощи губки, смазывают сначала очень разведенным раствором азотнокислой меди с прибавкою небольшого количества поваренной соли. Затем, когда вещь просохнет, ее точно таким же образом смазывают раствором 1 щавелевокислого калия и 5 нашатыря в 94 слабого уксуса. Снова дают про сохнуть и опять смазывают первым раствором; потом, по просыхании, опять вторым раствором и т. д. попеременно до тех пору пока окрашивание приобретает надлежащую силу. Намоченную в растворе губку, перед смазыванием, следует сильно выжать так, чтобы она была влажна, но не мокра. По окончании окраски поверхность вещи тщательно растирают жесткими волосяными щетками, особенно в углублениях и щелях. После 8-14 дней работы получается буровато-зеленоватое окрашивание.

II) Вещи в несколько приемов натирают суконкой, пропитанной неочищенной олеиновой кислотой (продукт, получаемый на стеариновых заводах) и, перед натиранием, сильно выжатою. На поверхности вещей образуется сначала темно-зеленый слой олеиновокислой меди, которая под влиянием кислорода и влаги воздуха, постепенно превращается в более светло-зеленую углекислую медь. Процесс значительно ускоряется, если олеиновую кислоту предварительно довольно долго настаивать на стружках меди, а вещи после каждого смазывания такой кислотой, по просыхании смазки, слегка (зараз не более нескольких капель) опрыскивать при помощи пульверизатора водным раствором углекислого аммония.

в) В фиолетовый цвет. Мелкие латунные вещи, напр., пуговицы, замочки, пряжки и т. п., могут быть окрашены в фиолетовый цвет — смазыванием сильно нагретой вещи кусочком ваты, пропитанной сурьмяным маслом. Сурьмяное масло есть нечистая треххлористая сурьма, которая имеется в готовом виде в аптекарских складах.

г) В золотистые цвета.

I) Мелкие латунные вещи, как пуговицы, замочки, пряжки и т. п., могут быть окрашены в золотисто-желтый цвет — погружением их на медной проволоке в нейтральный раствор уксуснокислой меди. Раствор должен быть вполне нейтральный, т. е. не изменять цвета ни красной, ни синей лакмусовой бумаги. Нейтрализацию его, в случае надобности, производят уксусной кислотой.

II) Берут 4 едкого натра, 4 молочного сахара и 200 воды и кипятят в продолжение 15 мин., прибавляя постепенно 4 концентриров. раств. медного купороса. Готовую смесь охлаждают и затем в нее кладут латунные вещи, предварительно очищенные от жирных пятен. После непродолжительной ванны латунь принимает красивый золотисто-желтый оттенок.

III) Мелкие латунные вещи, напр, пуговицы, замочки, пряжки и т. п. могут быть окрашены в золотисто-красный цвет — натиранием смеси из 4 промытого мела (в порошке) и 1 сусального золота, смоченных водою до консистенции кашицы. Сусальное золото есть не что иное, как сернистое (двусернистое) олово; оно похоже цветом на настоящее золото и, подобно последнему, не изменяется от атмосферных влияний.

IV) Для придания меди золотисто-красного (оранжевого) цвета, погружают ее после тщательной чистки, на несколько секунд в раствор кристал. яри-медянки.

V) Растворить 15 г серноватистокислого натрия в 30 г воды, прибавить 10 г раствора хлористой сурьмы, подогреть до кипения, профильтровать и получившийся красноватый осадок промыть в фильтре несколько раз и разбавить его в 2–3 л. горячей воды. Нагревая, прибавить столько крепкого раствора едкого натра, пока осадок не растворится. Погрузить латунные изделияв горячую жидкость и оставить в ней, пока они не окрасятся в желаемый цвет.

д) В серебряные цвета.

I) В хорошо глазированом сосуде растворяют 40 г винного камня и 14 г рвотного камня в 1 л. горячей воды, прибавляют затем 50 г соляной кислоты, 125 г зернистого или еще лучше истолченного в порошок олова и 30 г сурьмы в порошке, подогревают жидкость до кипения и погружают подлежащие обработке предметы. После получасового кипения они покрываются красивым твердым и прочным слоем.

II) 20 г рвотного камня, соляной кислоты до растворения, воды — 1/3 всего объема.

5. Окраска бронзы:

а) Протирают хорошо очищенный металл при помощи мягкой щетки или тряпки раствором из 22 г нашатыря и 6 г щавелевокислого калия в 1 л. уксуса, пока место не станет сухим, и продолжают это до достижения желаемой окраски.

б) Чтобы удалить блеск на новых медалях, статуях и т. п. изделиях из бронзы, их смазывают густой кашицей из 5 графита, 15 хорошо выработанного кровавика (красного железняка) и нужного количества чистого винного спирта. По истечении 24 час. удаляют сухой порошок.

в) 2 нашатыря, по 1 поваренной соли и селитры растворяют нагреванием в 96 уксуса, смазывают предметы горячим раствором и после просушки прочищают щеткой.

6. Окраска железа:

а) Как и при цинке лучшим способом является косвенная окраска, т. е. образование наслоения из меди и последующая окраска последнего. Для прочности наслоения рекомендуется применить гальваническое омеднение, главным образом в щелочно-медной ванне, каковой слой легко и прочно можно позолотить, посеребрить или покрыть латунью.

б) Если покрыть железную поверхность смесью из 3 многосернистого натрия и 1 уксусносвинцовой соли в растворенном виде и нагреть ее тотчас же, то она покроется слоем сернистого свинца, сквозь который будет просвечивать железная поверхность разными цветами.

в) В коричневый цвет. Обыкновенно для этого употребляется сурьмяное масло, смешанное с оливковым или другим растительным маслом. Этой смесью, посредством суконки, натирают поверхность железной или стальной вещи. Когда через сутки после первого натирания поверхность покроется ржавчиной, ее натирают тем же составом во второй раз, потом в третий и т. д. Продолжают это до тех пор, пока получится желаемое окрашивание — от светло до темно-коричневого оттенка, смотря по числу натираний. Обусловливается это окрашивание отложением на поверхности вещей окиси железа и металлической сурьмы.

Окрашивание железа в металлический блестящий темно-коричневый цвет может быть получено, если железо, предварительно нагретое до кипения, погрузить на мгновение в 10 % водный раствор красной хромовой соли (двухромовокислого калия), просушить на воздухе и затем подержать 1–2 минуты над раскаленными древесными углями. Операцию повторяют 2–3 раза, до получения желаемого оттенка. По окончании промыть, просушить и протереть суконкою, слегка смоченною льняным маслом. Но для успеха необходимо, чтобы железо было нагрето до температуры 100 °Ц (или очень близко). Если нагревание было недостаточно, то окрашивание происходит плохо, и вода, в которой железо промывается по окончании операции, окрашивается в желтый цвет; если же, наоборот, железо было нагрето слишком сильно, то цвет окрашивания будет не блестяще-коричневый, а матовый черный.

г) В синий цвет. Растворяют, с одной стороны, 140 г серноватистокислого натрия (гипосульфита) в 1 л. воды, с другой стороны, 35 г уксуснокислого свинца в 1 л. воды, смешивают оба раствора, опускают туда предметы и медленно нагревают до кипения, от чего предметы становятся синими. Тогда их вынимают из ванны, сушат и оставляют несколько часов в теплом месте.

д) В черный цвет. I) По Бюхнеру достигают прочной, черной окраски, если подлежащий предмет смазать серным льняным маслом, затем дать просохнуть в умеренном жару (напр, над угольями) и затем сильно нагреть, однако, с предосторожностью, чтобы серное льняное масло только обуглилось, но не загорелось пламенем. Лучше всего производить разогревание в муфеле.

II) Растворяют 18 цинкового порошка в смеси из 57 фосфорной кислоты и 57 воды; разбавляют 65 этого раствора в 10000 воды, подогревают эту смесь до кипения и погружают подлежащие чернению железные предметы на ¹/₃-3 часа. Затем зачерненные предметы основательно промываются в воде.

III) Чугунные предметы тщательно очищают, наводят мат тонкой струёй песка и опускают на 10 сек. в медную ванну следующего состава: 10 г медного купороса, 15 г хлористого олова, 20 г соляной кислоты, 1 л. воды.

Медный купорос растворяют отдельно, так же как и хлористое олово, и оба раствора смешивают. Затем предмет хорошо промывают в горячей воде и окрашивают в черный цвет погружением в раствор серной печени (6 г серной печени, 20 г нашатыря и 1 л. воды); после чернения предмет опять промывают в горячей воде и сушат в опилках. Для окончательной отделки чугун покрывают асфальтовым лаком, к которому прибавляют немного сажи, умбры или какой-нибудь подходящей краски.

7. Окраска никеля:

а) В серый цвет. Никель можно окрасить в серый цвет, погружая предмет в раствор осажденной серы в сернистым аммонии. Образуется сернистый никель и по прошествии нескольких часов получается окраска от серой до черной,

б) Цветная окраска никеля. Помещенный в № 3-а «Цветная окраска меди» рецепт может быть применен и для никеля, при чем в этом случае получается сперва желтый, потом синий, и наконец, радужный цвет.

8. Окраска цинка:

а) В разные цвета. Протереть металл бензином, чтобы обезжирить его, а затем погрузить в ванну из 6 г никелевой соли, 6 г хлористого аммония и 100 г воды и оставить в ней 2–3 минуты. Предметы принимают сперва фиолетовую, а потом коричневую окраску.

б) В коричневый цвет. Повторное смазывание 4 уксуснокислой меди (яри-медянки) в 11 уксуса производит коричневое окрашивание цинка.

Если цинковые изделия смазать сначала раствором 1 медного и 1 железного купороса в 20 воды, а затем, по просыхании, раствором 4 уксуснокислой меди в 11 уксуса и, по окончании операции, отполировать крокусом, то поверхность вещей принимает очень красивый темный бронзовый цвет.

Смазав цинковые вещи несколько раз слабым водным раствором хлористой или двухлористой меди и затем, нагрев и протерев их щеткою, получают тем более темное окрашивание, чем крепче был раствор и чем большее число раз повторялось смазывание. После достаточно повторенной смазки коричневый цвет переходит в почти черный.

Если к раствору хлористой меди прибавить столько нашатырного спирта, сколько нужно, чтобы образующийся сначала осадок снова растворился, то от повторного смазывания такой жидкостью вещи окрашиваются в медно-красный цвет. Примешав же к сказанной жидкости немного уксуса, придают окраске желто-коричневый оттенок.

Очень красивое коричневое окрашивание дает раствор 15 хромовых квасцов и 15 серноватистокислого натра (гипосульфит) в 500 кипящей воды, по остывании в раствор примешивают 25 серной кислоты. Затем профильтровывают его и, нагрев его до кипения, погружают в него вещи и держат в нем, помешивая, до тех пор, пока они не примут желаемого оттенка.

Мелкие цинковые вещи могут быть окрашены в коричнево-бронзовый цвет погружением их в некрепкий раствор медного купороса, подкисленный уксусом. После погружения вещи просушивают на воздухе и повторяют погружение (каждый раз просушивая) до тех пор, пока окрашивание не примет желаемого оттенка. Чем слабее медный раствор и чем, поэтому, чаще приходится повторять погружение, тем красивее и прочнее.

в) В зеленый цвет. 50 серноватистокислого натра (гипосульфита) растворить в 500 кипящей воды, прибавить 25 серной кислоты, профильтровать (для отделения осевшей серы) и погрузить в раствор цинковые вещи, которые очень быстро покрываются светло-зеленым налетом. Если держать вещи в растворе более продолжительное время, то светло-зеленый цвет переходит в темно-зеленый. Но лучше всего для такого рода окраски покрыть цинковые вещи предварительно медью и затем поступать с ними, как с медными.

г) Под мрамор. В эмалированном котле растворяют 50 г медного купороса, 50 г никелевой соли (двойная соль никелевой и серноаммиачной солей) и 50 г бертолетовой соли в 3 кг дистиллированной воды. Цинковые предметы обезжиривают промыванием в слабом растворе соды, сушат, а затем опускают в нагретый до 60° раствор. Смотря по продолжительности ванны, образуется слой окраски от желтого до черного цвета, которая очень прочна. Предметы затем споласкиваются водой, высушиваются в подогретых опилках, протираются маслом и, по желанию покрываются еще бесцветным лаком.

9. Окраска олова. Самый простой способ окраски олова состоит в том, чтобы данный предмет гальваническим путем покрыть медью или латунью, а затем окрасить, как медь.

10. Окраска алюминия. Проще всего окрасить алюминий, покрыв его (через погружение) слоем меди или серебра, и полученный металлический слой окрасить соответствующим образом.

11. Отделка окрашенных металлов. Поверхность химически окрашенных металлических предметов имеет обыкновенно после окраски матовый вид, тон краски холодный. Поэтому очень важно подвергнуть окрашенный предмет последующей обработке, имеющей еще то преимущество, что предохраняет окрашенную поверхность от действия воздуха. Трением восстанавливается снова металлический блеск. Смотря по роду окраски, трут суконками, мягкими или твердыми щетками, в случае надобности даже проволочными щетками, и прибегают к помощи порошка из пемзы или извести. Возвышения на металлических предметах должны выглядеть светлее, чем углубления, что достигается полированием пемзой или крокусом.

Если хотят, чтобы металлический предмет остался матовым, то лучше всего, слегка подогрев его, смазать при помощи кисти целлулоидным лаком. Предметы, покрытые целлулоидным лаком, становятся после просушки твердыми, не клейкими и очень прочными. В продаже имеется готовый целлулоидный, бесцветный цапонлак (рецепт см. в отделе лаков). Цапонлак имеет то преимущество, что по просушке не оставляет подтеков. Блестящие металлические предметы могут быть тоже покрыты слоем этого лака, не теряя от этого своего первоначального блеска.

Обработка воском или церезином придает металлическому предмету теплый тон без особого блеска. Предметы обрабатываются щетками, натертыми воском или церезином.

Сильный блеск приобретают металлические предметы, если их покрыть тонким слоем лака. В большинстве случаев употребляют бесцветный лак, но можно также цветными лаками достигнуть большого эффекта на окрашенном предмете.

12. Состав воска. При изготовлении состава воска, служащего для частичной окраски металлов, все отдельные части, образующие состав, сперва растираются в тончайший порошок и просеиваются через сито, причем остаток снова толкут. После этого растапливают воск в чистом горшке, не слишком нагревая его, и прибавляют, при постоянном помешивании, отдельные составные части одну за другой. Затем массу тотчас же выливают в охлажденный, смоченный водой сосуд, продолжая все время мешать, дают остыть и затем нарезают на куски.

а) 8 белого воска, по 2 яри-медянки и сернокислой меди, 1/4 буры.

б) 12 белого воска, 3 армянского болюса, 1¹/₂ ярь-медянки, 2 сернокислого железа, 1/2 жженой охры,1/4 буры.

в) 12 белого воска, 1 1/2 яри-медняки, 3 медного изгара, 1/4 буры.

г) 18 желтого воска, 6 яри-медянки, 6 цинкового купороса, 8¹/₂ красного глинистого железняка (сангина), 4 медного изгара, 3 железного купороса,1/2 крокуса, 3/4 буры.

д) 1 желтого воска растворить в 15 бензола.

е) 1 ядрового мыла, 3 японского воска и 20 воды вскипятить вместе и часто помешивать во время охлаждения.

ж) Растворить 1 воска в 2 горячего скипидара.

Примечание: Раствор «д» наносят кистью, растворы «е» и «ж» тряпочкой или щеткой и насухо протирают щеткой.

IX. Оксидирование металлов

1. Оксидирование железа и стали, имеющее своей целью, с одной стороны, придать поверхности этих металлов красивый вид, а с другой — предохранить их от ржавчины, состоит, как известно, в том, что металлические поверхности, тщательно освобожденные от жира и грязи, натирают различными нижеперечисленными смесями и подвергают затем действию высокой температуры.

В газете «Литейщик» приведены некоторые наиболее практичные и энергично действующие составы для воронения:

а) азотнокислого серебра (ляписа) 1, воды 500;

б) хлористой сурьмы 1, оливкового масла 1;

в) хлористой сурьмы 2, хлористого железа (кристал.) 2, чернильно-орешковой кислоты 1;

г) медного купороса 54, железных опилок 3, азотной кислоты 14, спирта 26, воды 200.

2. Оксидирование меди:

а) Приготовляют насыщенный раствор сернокислой меди и прибавляют к нему столько нашатырного спирта, чтобы смесь приняла красивый, яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемая вещь опускается в этот раствор на несколько минут, затем снимается и слегка нагревается, пока не почернеет.

б) Медная вещь, подлежащая чернению, очищается сначала тонкой наждачной бумагой, после чего до очищенной ее поверхности стараются не прикасаться более пальцами. Затем она или погружается в жидкий раствор хлористой платины или смачивается им при помощи кисти. Раствор этот слегка подкисляется соляной кислотой, если он не имеет кислой реакции.

Очень прочное чернение медных изделий получается в том случае, если погрузить их в насыщенный раствор металлической меди в азотной кислоте и затем слегка нагреть.

3. Оксидирование латуни и бронзы. Обыкновенно, как чисто черное, так и серое окрашивание получается образованием на поверхности вещи или окиси меди или сернистой меди. Но оба эти окрашивания могут быть достигнуты и отложением на поверхности вещи сернистых соединений других металлов — свинца, висмута, ртути и т. п. Будет ли окрашиванием вполне черное или более или менее серое, зависит как от состава, вызывающего окраску, так и от времени действия последнего.

Для образования на поверхности вещей черной окиси меди подогретую вещь погружают на несколько секунд в раствор меди в азотной кислоте и затем держат ее над огнем древесных углей до тех пор, пока поверхность ее начнет чернеть. Чтобы получить равномерную и достаточно густую черную окраску, операцию повторяют несколько раз. Иначе покраска будет не совсем черная, а сероватая. По окончании окрашивания вещь перетирают тряпочкой, смоченной маслом. Таким образом обыкновенно чернятся оптические инструменты.

Для латуни и бронзы можно употреблять и следующие растворы: 2 мышьяковой (не мышьяковистой) кислоты, 4 соляной кислоты, 1 серной кислоты и 80 воды. Мышьяковую кислоту можно заменить сурьмяным маслом (треххлористой сурьмой). Вещь погружают в раствор, подогретый до 50°Ц и, во время погружения, прикасаются к ней цинковой палочкой.

Очень хорошее окрашивание дает следующий раствор: 45 г свинцового сахара (уксуснокислого свинца) растворить в 3/4 л. воды, а 150 г серноватистокислого натра (гипосульфит) в 1¹/₂ л. воды. Оба раствора смешать и нагреть до 85°-93° Ц. Поверхность вещи, погруженной в раствор, очень быстро покрывается слоем сернокислого свинца. Цвет, по мере утолщения слоя, меняется и под конец становится очень красивым металлическо-серым.

4. Оксидирование серебра. Очень употребительное и почти единственное применяемое на практике окрашивание серебряных или посеребренных поверхностей есть чернение (т. н. чернь), причем окрашивается в черный цвет обыкновенно не вся поверхность вещи, только некоторые ее части в форме различных фигур, узоров, арабесков и т. п. Такого рода украшения серебряных вещей чернью очень давно известны у нас (тульские серебряные табакерки и портсигары, кавказские пояса, кинжалы и пр.).

Процесс чернения заключается в образовании или отложении на поверхности серебряной вещи сернистого серебра.

Кустарным образом чернение производится химическим путем: выгравированные на поверхности вещи углубленные узоры заполняются плавким составом, заключающим сернистое серебро; затем вещь подвергается действию высокой температуры, достаточной для сплавления состава с серебром. Короче, здесь совершается частичное покрытие поверхности вещи «черной эмалью», состав которой у разных кустарей различен. Вот один из хороших рецептов такой черной эмали: 38 серебра, 72 меди, 50 свинца, 384 серы и 36 буры сплавляют в тигле, причем входящие в состав металлы превращаются в сернистые. По охлаждении сплав размельчают в тонкий порошок и тщательно просеивают. При употреблении выгравированные места посыпают порошком эмали и вещи держат на огне до тех пор, пока снова расплавившаяся эмаль не заполнит углублений. По охлаждении излишек эмали стирают, вещь шлифуют и полируют.

В больших производствах чернь наводят большею частью гальваническим путем.

Иногда серебряные или посеребренные вещи (вазы, канделябры, фигуры) подчеркивают графитом. Для этого их смазывают кашицеобразною смесью из 6 графита в порошке и кровавика в порошке со скипидаром. Когда смазка просохла, вещь обтирают мягкою щеткой и замшею, затем выпуклые места ее, для сообщения им большего блеска, полируют тряпочкой, смоченной спиртом или водкою. Такое подчернение носит чисто механический характер и обусловливается оно теми же условиями, которые с течением времени производят загрязнение всякой металлической поверхности, т. е. приставанием частиц пыли (в данном случае роль пыли играет графит) к неровностям и шероховатостям поверхности. Следовательно, чем менее гладка поверхность, тем успешнее достигается почернение ее этим механическим способом.

5. Оксидирование алюминия:

а) Поверхность предмета из алюминия полируют сначала мельчайшим порошком наждака, затем намазывают оливковым маслом и нагревают, опять-таки при частом намазывании этим маслом, над спиртовой лампой до тех пор, пока оливковое масло не окрасится в черный цвет. После этого нагревание прекращают и, по охлаждении предмета, вытирают масло тряпкой,

б) Для покрытия алюминия прочной чернью, его моют сначала в растворе соды, чтобы удалить следы жира с его поверхности. Высушив, кроют сбитым яичным белком, простоявшим в теплом месте дня два. Когда белок обсохнет, то предмет нагревают докрасна на некоптящем пламени. При этом белок образует слой, который легко отстает, а под ним металл получает черный цвет.

6. Оксидирование цинка:

а) Тщательно очищенный от жира и пыли цинк опускают в раствор медного купороса. Продержав его там некоторое время, вынимают, сушат, не нагревая, в сухом месте, а потом обтирают суконкой. Наконец, натирают шерстяным тампоном с несколькими каплями растительного масла: тогда поверхность приобретает красивый черный цвет,

б) Растворяют в 64 г воды 3 г хлорной меди и 2 г азотнокислого цинка. По растворении прибавляют 8 г соляной кислоты. Цинковые предметы, вычищенные шкуркой, окунают в этот раствор.

7. Оксидирование никеля. Никелевые вещи обрабатываются следующим раствором: 15 железного купороса, 10 азотной кислоты и 45 воды. Когда они сделаются коричневыми, их споласкивают водой.

X. Патинирование металлов

1. Получение искусственной патины химическим путем. То красивое малахитовое или синевато-зеленое окрашивание, которым обладают древние бронзовые изделия, произошло под влиянием очень продолжительного действия на них или влажной атмосферы или влажной почвы, среди которой они были погребены. Химическое исследование показало, что причина этой патины (patina antica) заключается в образовании на поверхности меди или бронзы более или менее толстого слоя углекислой меди, т. е. той самой соли меди, из которой состоит малахит. Настоящая патина тождественна с малахитом не только по составу и виду, но и по самому способу происхождения.

Чтобы искусственно получить зеленое окрашивание, очень схожее с настоящею патиною, нужно, по возможности, подражать тому процессу, при помощи которого совершается естественное образование патины и малахита, т. е. поставить вещи в условия, вызывающие медленное и постепенное образование на поверхности их углекислой меди.

Для этого переносят вещи в помещение с равномерной, умеренно теплой атмосферою, богатою влагою и углекислым газом; оставляют их здесь более или менее продолжительное время, смазывая их поверхность ежедневно, не менее двух или трех раз, 1–2 % раствором уксусной кислоты в воде (или уксусом, разведенным 4–5 воды).

Если нет под рукой подобных готовых помещений, то устраивают специальные камеры (ящики), соответственной величины с плотно запирающимися дверцами. Для постоянного образования углекислого газа на пол такой камеры ставят один сосуд с размельченным известняком или мелом, а вверху, над этим сосудом, укрепляют другой, меньший сосуд, из которого на мел или известняк непрерывно и равномерно капает соляная кислота. Смачивание разведенным раствором уксусной кислоты (см. выше) мелких вещей производится погружением их в раствор, а крупных — полированием их сверху в виде мелкого дождя или опрыскиванием их при помощи пульверизатора. Смачивать таким образом предметы следует не менее двух раз в сутки. Когда зеленый налет на поверхности вещи станет уже заметным, раствор уксусной кислоты для смачивания можно еще более развести водою или даже заменить простой водою.

Для образования надлежащего слоя патины необходимо продолжать описанную обработку от 2 до 6 недель. Чем бронза богаче медью, чем кислее раствор для смачивания и чем выше температура камеры, тем скорее совершается процесс. Но патина получается тем более естественная, чем медленнее происходит ее образование.

Перед началом операции с вещей должны быть удалены малейшие следы жира (от пальцев, например), для чего мелкие вещи промывают крепким щелоком и стараются, по возможности, уже более не прикасаться к ним руками.

2. Искусственная патина электролитическим путем. По Сетлику (Прага) получается слой патины, если предмет, в качестве анода, подвешивают в электролит, состоящий из 4 % водного раствора нашатыря. Патина-сперва красная, затем делается зеленой

3. Тинктура патины для гальванопластических предметов. Подлежащие бронзировке предметы совершенно начисто прочищаются, а затем смазываются при помощи кисти следующей смесью:

20 касторового масла, 80 алкоголя, 20 калийного зеленого мыла и 40 воды.

Смазанным этой тинктурой вещам дают лежать 24 часа, после чего выступает патина. Если тинктуру оставить еще дольше на вещах, то получатся все оттенки цветов от барбедьен-бронзового до антично-зеленого. После бронзировки предметы сушатся в теплых опилках и, наконец, покрываются очень жидким лаком.

4. Патинирование цинка. Хорошая имитация под старый оксидированный цинк получается при погружении предмета в более или менее крепкий раствор хлорного железа, после чего его обмывают и высушивают.

1. Золочение натиранием, а) Растворяют кусок металлического золота в азотной и соляной кислоте, осторожно выпаривают жидкость досуха, растворяют остаток, состоящий из хлорного золота, в растворе цианистого калия и прибавляют столько отмученного мела, чтобы получилась жидкая кашица. Металлический предмет, подлежащий золочению, очищается от грязи и следов жиров и натирается вышеуказанной жидкой кашицей при помощи кисти. По прошествии некоторого времени обмывают его и полируют,

б) Натиранием раствора 20 г хлорного золота, 40–60 г цианистого калия, 5 г винного камня, 100 г воды и 100 г отмученного мела при помощи шерстяной тряпки получается красивое золочение. При работе с цианистым калием необходимо помнить о его чрезвычайной ядовитости.

2. Золочение эфирным раствором. На железе и стали можно получить позолоту непосредственно при помощи раствора хлорного золота в эфире. По испарении эфира на поверхности металла образуется тонкий слой золота, который от трения приобретает металлический блеск. Рисуя этим раствором, при помощи пера, можно получить на железе и стали красивые золотые рисунки.

3. Золочение гальваническим путем. Наиболее прочной окраской золотых сплавов является золочение гальваническим путем в соответствующих составных золотых ваннах, чем достигается красноватое или светло-желтое золочение, смотря по тому, содержат ли ванны в себе медь или серебро.

а) Растворяют 60 г фосфорнокислого натрия в 700 г воды; отдельно растворяют 2,5 г хлорного золота в 150 г воды и, наконец, 1 г цианистого калия и 10 г двусернистокислого натрия в 150 г воды. Сперва соединяют два первых раствора понемногу между собой, а потом примешивают третий раствор. Эту жидкость употребляют при 50–62°, пользуются платиновым анодом и прибавляют хлорного золота, когда раствор истощен.

б) Золотая ванна по Зельми для гальванического золочения серебра, олова, железа, меди, латуни, альфенида без предшествующей подкладки. 1 г кристаллич. углекислого натрия и 1 г желтой кровяной соли нагревают в фарфоровой чашке до кипения с 30 г воды, прибавляют осажденное гремучее золото (полученное из 50 г хлорного золота осаждением с нашатырным спиртом) кипятят в течение 12 мин., пока не образуется пушистый красный осадок и жидкость не примет красивого золотистого цвета, снимают с огня и фильтруют сквозь тонкую фильтровальную бумагу. Во время кипения нужно заменять испаряющуюся воду, т. е. добавить ее столько, чтобы фильтрат весил 65 г. Эту золотую ванну применяют со слабым током при помощи элемента Даниеля и после 15–16 часов получается красивая матовая позолота.

в) Если хотят железную проволоку покрыть матовой позолотой, то ее предварительно кладут для протравы в разбавленную серную кислоту (10 на 100 воды); затем протягивают через крепкую азотную кислоту, к которой прибавлено немного голландской сажи, и, наконец, помещают проволоку в медный раствор, состоящий из 1,6 кг едкого натрия, 1,5 г винного камня, 350 г медного купороса, 10 л воды, и соединяют ее жестяными или цинковыми полосами. Покрытая таким образом медью железная проволока готова для позолоты. Растворяют, с одной стороны, 150 г цианистого калия в 5 л воды и прибавляют 10 г хлорного золота; с другой стороны, растворяют 50 г фосфорнокислого натрия в 5 л воды и прибавляют 50 г едкого калия. Оба раствора смешивают нагреванием до кипения и кладут туда железную проволоку, которую через короткое время можно вынуть позолоченной.

5. Золочение контактом. Растворяют в 2 л горячей воды 15 г хлорного золота, 65 г углекалиевой соли, 65 г желтой кровяной соли и 65 г поваренной соли. Предварительно очищенные от грязи и следов жира металлические предметы, подлежащие золочению, опускают в горячий раствор и прикасаются цинковой палочкой. От этого контакта предметы, опущенные в ванну, покрываются тонким слоем золота.

1. Серебрение металлов:

а) Смешивают 300 г хлористого серебра, 300 г поваренной соли, 200 г отмученного мела и 600 г поташа. Металлический предмет, подлежащий серебрению, очищают от грязи и следов жира и натирают вышеуказанной смесью при помощи замши, после чего споласкивают водой и полируют;

б) Смешивают 300 г хлористого серебра, 800 г поваренной соли и 800 г винного камня с таким количеством воды, чтобы получилось густое тесто. Этим тестом натирают предметы при помощи суконки;

в) Смешивают 3 хлористого серебра, 3 поваренной соли и 2 отмученного мела в однородную массу и натирают ее сырым куском кожи или пробкой на подлежащий серебрению предмет, после чего его споласкивают водой, чистят и полируют;

г) Растворяют 10 г азотнокислого серебра в 50 г дистиллированной воды и прибавляют раствор 25 г цианистого калия в 50 г дистиллированной воды, хорошо размешивают и фильтруют. С другой стороны, смешивают 10 г порошка винного камня с 100 г отмученного мела и размешивают этот порошок с требуемым количеством вышеуказанного раствора в кашицеобразную массу, которая натирается на подлежащий серебрению предмет из меди, латуни или цинка при помощи кисти. После того как масса высохнет, сполоснуть предмет холодной водой и высушить.

2. Серебрение погружением:

а) Смешиваются 20 г гипосульфита и 10 г нашатырного спирта с 200 г воды. В эту жидкость опускают предметы, подлежащие серебрению. Преимущество этого способа состоит в том, что им можно непосредственно серебрить все металлы, в том числе железо и сталь, не покрывая предварительно слоем меди. Недостаток — что для ванны приходится каждый раз приготовлять свежий раствор, так как этот раствор быстро делается негодным для употребления (по Бетгеру).

б) Растворяют 90,6 г цианистого калия в 1,125 л воды, с другой стороны растворяют 25,5 г азотнокислого серебра в 1,125 л воды и смешивают оба раствора перед самым употреблением. Вычищенные предметы погружаются в ванну, нагретую до 50–60°, причем серебро почти тотчас же осаждается и получается красивый белый слой, который будет блестящим или матовым в зависимости от того, была ли поверхность предмета блестящей или матовой.

в) Розелер рекомендует раствор азотнокислого серебра в сернистокислом натрии, приготовляемый следующим образом: в умеренно крепкий раствор сернистокислого натрия прибавляют, при помешивании, азотно-серебряной соли до тех пор, пока растворится образующийся осадок сернистокислого серебра. Эта ванна употребляется холодной или теплой; когда раствор начинает прекращать действие, следует снова прибавить серебряный раствор. Если же образующееся при этом сернистокислое серебро не растворяется, то нужно прибавить вышеуказанный раствор сернистокислого натрия.

3. Серебрение кипячением:

а) Смешивают 100 г. хлористого серебра с 600 г поваренной соли и 600 г винного камня (в порошке), прибавляют столько воды, чтобы получилась жидкая кашица, которую сохраняют в хорошо закупоренной банке коричневого стекла в темном месте. Для употребления растворяют 3 стол. ложки этой кашицы в 5 л воды и подвергают кипячению в медном котле в течение 15–20 мин. Предметы, подлежащие серебрению, помещают на решето и спускают в кипящую жидкость, при постоянном движении решета, после чего предмет покрывается тонким слоем серебра. Затем посеребренный предмет помещают в следующий состав: 300 г гипосульфита и 100 г уксусно-свинцовой соли растворяются в 4,8 г горячей воды. Из раствора начинает выделяться сернокислый свинец, и при нагревании в течение 10–15 мин. (до 75 °Ц) предметы получают надлежащий блеск.

б) Приготовляют тесто из хлористого серебра, выделенного из 25 г азотнокислого серебра, 150 г порошка винного камня и поваренной соли, причем раствор серебряной соли выделяют соляной кислотой, хлористое серебро вымывают и смешивают в кашицу с порошком винного камня, поваренной солью и водой;, полученную кашицу нужно сохранять в банке из темного стекла. Мелкие предметы из меди или латуни, подлежащие серебрению, сперва следует обезжирить и стравить с их поверхности окислы. Затем в эмалированном котелке, емкостью в 3–5 л, нагревают. воду до кипения, кладут 2–3 полные столовые ложки приготовленного теста, которое не совсем растворяется, и опускают в кипящий раствор глиняное сито с металлическими в нем предметами, причем предметы постоянно помешивают стеклянной или деревянной палкой. Прежде чем опустить в ванну новую порцию предметов, нужно прибавить свежую порцию теста. При этом способе предметы покрываются тонким серебряным слоем (по Бюхнеру).

4. Серебрение контактом:

а) Смешивают в 100 г. воды 10 г углесеребряной соли и 100 г гипосульфита и затем сливают насыщенный раствор с оставшегося на дне нерастворившегося осадка углесеребряной соли. В эту жидкость опускают предварительно хорошо очищенные предметы и прикасаются цинковой палочкой. От этого контакта предметы, опущенные в ванну, покрываются тонким слоем серебра,

б) Растворяют 17 г азотнокислого серебра в 500 г воды и прибавляют раствор 25 г чистого цианистого калия в 500 г воды. Предмет лучше всего сперва покрыть тонким слоем ртути. Затем, соприкасая его с цинковой палочкой, которую часто меняют, его погружают в вышеуказанную ванну.

5. Серебрение железной проволоки. Железная проволока сперва покрывается медью (см. «Золочение железной проволоки») и потом кладется в разогретый до кипения раствор из 100 г азотнокислого серебра в 10 л воды, с прибавлением 350 г цианистого калия.

XIII. Никелирование металлов

Никелирование металлов является чрезвычайно распространенной операцией в технике. Для современного никелировщика необходимо знать, что успех работы зависит не только от сознательного отношения к делу, но и от наличия хорошей установки. Совершенно необходимо учитывать силу тока, изменение состава ванны в процессе ее использования и проч. Подробности следует искать в специальных руководствах по никелированию. Мы даем только самые упрощенные рецепты для некоторых случаев; никелирования.

1. Гальваническое никелирование алюминиевых предметов. Сперва металл погружением в кипящий раствор едкого натра очищается от всей грязи, натирается известковым молоком, затем погружается на несколько минут в 0,2 % раствор цианистого калия и, наконец, опускается в ванну, состоящую из 500 г воды, 500 г соляной кислоты и 1 г железа, и оставляется в ней, пока металл не приобретет вида муара. Между каждой из этих работ металлический предмет промывается в нескольких водах. После такой подготовки металлическая поверхность подвергается действию электрического тока и покрывается никелевым слоем при помощи раствора хлористого никеля. Никелированный таким способом алюминий не меняется от сырого воздуха, выдерживает холод и жар и противодействует действию раствора едкого кали, соляной и уксусной кислот.

2. Никелирование железа и стали. Помимо гальванического способа, можно пользоваться еще следующим, весьма несложным способом для покрытия полированной стали или железа тонким, но весьма прочным слоем никеля. Берут 10 % раствор чистого хлористого цинка и постепенно прибавляют к раствору сернокислого никеля, пока жидкость не окрасится в ярко-зеленый цвет, затем ее медленно нагревают до кипения, всего лучше в фарфоровом сосуде. Могущая при этом появиться муть не оказывает никакого влияния на никелирование, которое производится след, образом: когда вышеупомянутая жидкость будет доведена до кипения, в нее опускают предмет, подлежащий никелированию, причем последний предвари тельно должен быть тщательно очищен и хорошенько обезжирен. Предмет кипятят в растворе около часа, приливая время от времени дистиллированной воды по мере ее выпаривания. Если во время кипения будет замечено, что цвет жидкости вместо ярко-зеленого стал слабо-зеленым, то прибавляют понемногу сернокислого никеля, до получения первоначального цвета. По истечении означенного времени предмет вынимают из раствора, промывают в воде, в которой распущено самое небольшое количество мела, и затем тщательно просушивают. Полированное железо и сталь, покрытые указанным способом никелем, весьма прочно держат это покрытие.

3. Жидкость для никелирования. В 1,5 л горячей воды растворяют 250 г никелевого купороса, 181 г. нейтрального виннокислого аммония и 2,5 г растворенной в эфире дубильной кислоты, фильтруют раствор и разбавляют его 3,5 л воды. Ванна должна быть совершенно нейтральной.

XIV. Лужение металлов

1. Лужение трением по Гильдебранду. Приготовляют раствор из 10 г винного камня и 50 г хлористого олова в 1 л воды. С помощью тряпочки или губки этим раствором смачивают подлежащие лужению предметы из чугуна, ковкого железа, стали, меди, латуни, свинца и цинка. Затем берут той же тряпкой немного цинковой пыли, которая высыпана на стеклянную доску, и сильным трением смазывают этой пылью предмет. Полуда появляется немедленно и, чтобы получить равномерную красивую поверхность, нужно только попеременно смачивать тряпку в растворе олова и брать затем свежую порцию цинкового порошка и натирать этим предмет. Затем споласкивают водой и прочищают предмет отмученным мелом.

2. Лужение при помощи центрифуги по Миле. При этом новом патентованном способе для распределения металлического слоя и для удаления излишнего металла употребляется центробежная сила. Подлежащие покрытию оловом или свинцом предметы кладутся, после того как их подвергли обычной предварительной обработке, в барабан. Этот последний представляет собою сосуд из листового железа с проделанными отверстиями, размер которых может быть различен, в зависимости от величины подлежащих обрабатыванию предметов. Крышка барабана прикрепляется легко открывающимся затвором. Барабан с предметами погружается в жидкий металл, а затем ставится в лудильную центрифугу. Отбрасыванием на центрифуге, которое длится только несколько секунд, слой металла совершенно равномерно покрывает предметы, а излишек металла находит себе выход через отверстия барабана. После того, как закончен процесс на центрифуге, предметы вынимают из барабана и дают им остыть на воздухе. Безукоризненно покрытые равномерным слоем предметы не нуждаются в дальнейшей обработке.

XV. Бронзирование металлов

1. Бронзирование чугуна. Хорошо вычищенную и отглаженную поверхность смазывают каким-нибудь растительным маслом и сильно нагревают, однако, до такой степени, чтобы не была достигнута точка воспламенения масла. При этом на поверхности железа образуется коричневый слой окиси, бронзообразного вида который прочно держится и поддается полировке.

2. Бронзирование олова. Приготовляют 2 раствора:

I. 1 уксуснокислой меди на 4 уксуса.

II. 1 медного купороса и 1 железного купороса в 20 воды.

Предметы смазывают раствором II и после просушки прочищают мягкой щеткой и порошком кровавика. Затем смазывают раствором I и после просушки полируют мягкой щеткой, смазанной маслом.

1. Чистка золота:

а) Золотые кольца очистить от йодных пятен можно, погрузив кольцо на четверть часа в раствор из 1 чайной ложки гипосульфита на стакан воды.

б) Чистка матового золота. Берут 80 белильной извести, 70 двуугленатровой соли и 20 поваренной. Облив смесь 3 кружк. дистиллир. воды, ее сохраняют в закупоренных бутылках. Почерневшие предметы кладутся в чашку и обливаются предварительно взболтанною жидкостью и оставляются в покое на некоторое время. Иногда смесь подогревают. Вынув предметы, вытирают, споласкивают спиртом и кладут в опилки для просушки.

в) Золотые предметы чистятся порошком, состоящим из 16 мела, 6¹/₂ глины, 4 свинцовых белил, 1¹/₂ магнезии и 1/2 кровавика, или из 80 окиси железа (колькотара) и 30 нашатыря.

2. Чистка серебра:

а) Серебряные изделия можно чистить кладя их на несколько минут в горячий водный раствор винного камня (кремортартар) и затем тщательно протирая замшей.

б) Серебряные ложки всегда будут чистыми и блестящими, если на тотчас после употребления мыть в кипящей воде, к которой прибавлено небольшое количество соды, и обливать чистой горячей водой, после чего насухо протирать мягким полотенцем. Один раз в неделю следует мыть ложки в мыльной воде с небольшим количеством нашатырного спирта. Благодаря этому даже совершенно потускневшая ложка приобретает блеск и выглядит совсем как новая. Темные пятна серебряных ложек, происходящие от яиц, удаляются протиранием золой. Пятна от сырости сходят от мытья в теплом уксусе с последующим прополаскиванием в чистой воде и вытиранием насухо.

в) Известно, что как серебряные вещи, так и посеребренные сравнительно скоро тускнеют на воздухе и приобретают очень некрасивый вид. Для устранения такого потускнения рекомендуется след, средство: приготовляют жидкий раствор коллодиума и этим раствором смазывают тонким и возможно равномерным слоем серебряные или посеребренные предметы: спирт быстро испаряется и на металлической поверхности остается тонкая, совершенно незаметная для глаз пленка коллодиума, прекрасно предохраняющая серебро от потускнения под влиянием воздуха или находящихся в нем газов. Как показали опыты, произведенные в заграничных музеях, серебро, покрытое тонким слоем коллодиума, долго сохраняет свой цвет, блеск и полировку. В случае надобности этот тонкий предохранительный слой легко может быть удален горячей водой или еще лучше спиртом.

г) Серебряные вещи сначала очищаются водой и мылом и еще теплую поверхность их смазывают раствором 1 серноватисто-кислого натра (гипосульфита) в 3 воды, после чего их вытирают тряпкой.

3. Чистка меди:

а) Предметы из полированной меди вытирают сначала мягкой тряпкой, смоченной в керосине, затем чистят шерстяной тряпкой с порошком мела или венской извести. Сильно запущенным медным предметам возвращают блеск, вытирая предмет тряпкой, смоченной разбавленной соляной кислотой. Затем чистят, как указано выше, или распускают в 1 л воды 30 г щавелевой кислоты, прибавляют 4 столовые ложки спирта 3 столовых ложки скипидара. После этого жидкость хорошенько взбалтывают и разливают в бутылки для хранения. При употреблении подлежащий чистке предмет слегка вытирают данной жидкостью, а затем вытирают сухой полотняной тряпкой: медьбыстро вычищается и становится блестящей.

б) Смешивают 1 щавелевой кислоты, 25 красной окиси железа, 20 трепела, 60 пальмового масла, 4 парафина. Получается паста, которой прекрасно чистят вещи из меди и латуни.

в) Красная окись железа (Caput mortuum) в виде нежного красного порошка для чистки предметов из меди и латуни получается нагреванием железного купороса до тех пор, пока он не распадется в белый порошок. Этот последний накаливают затем в тигле, причем получается нежный красный порошок окиси железа.

г) Смешивают прозрачный порошок железного купороса с таким же раствором щавелевокислого калия. Образующийся желтый осадок промывают, высушивают и накаливают, как сказано выше.

д) Смешивают 9 неочищенной олеиновой кислоты с 1 керосина, который можно окрасить алканнином или настаиванием с алканным корнем.

4. Чистка золоченной бронзы:

а) Берут 5 стаканов воды и растворяют в ней квасцы до насыщения, потом кипятят раствор на огне, пока он горячий, трут им при помощи тряпочки потемневшее место, пока пятно не сойдет.

б) Варят желтый горох, растирают его до получения густого теста и, в теплом еще состоянии, облепляют им бронзовую вещь. Через несколько часов, когда гороховое тесто сожмется, бронзу вымывают начисто кипятком и насухо вытирают чистой ветошкой. Вся ржавчина и все пятна при этом сходят.

5. Чистка никеля. Никелевые предметы, подлежащие чистке, смачиваются сперва 2–3 раза смесью из 50 спирта (или водки) и 1 серной кислоты, затем их споласкивают водой и, смыв спиртом (или водкой), вытирают тонкой полотняной тряпкой.

Ржавчина на никеле удаляется следующим образом: вымазать предмет каким-нибудь жиром и оставить так на несколько дней, затем тщательно вытереть нашатырным спиртом. Если ржавчина проникла глубоко, можно вместо нашатырного спирта взять разведенной соляной кислоты, которую однако оставляют на металле не более минуты. Затем предмет вымывают водой и полируют мелом и крокусом.

Если слой никеля покрылся голубоватым налетом, то его промывают смесью из спирта с серной кислотой в равных частях по объему. Промывание длится всего несколько секунд, затем предмет моют водою со спиртом и вытирают до суха.

6. Чистка цинка. Цинковые вещи очищаются прекрасно раствором 1 соляной кислоты в 2 воды. Этот раствор растирают щеточкой по очищаемому предмету, пока грязь не отстанет. Затем, когда предмет еще не высох, слегка смазывают его деревянным маслом и натирают с помощью суконки мелкоистолченным мелом до получения блеска.

7. Чистка стали. Простым и хорошим составом для этой цели может служить смесь парафина с нефтью. В склянку на 20 нефти прибавляют 1 парафина, тщательно взбалтывают до полного распущения парафина и, вытерев предварительно предмет, подлежащий очистке, покрывают помощью кисти означенной смесью; затем оставляют на 10–12 час. на месте, предохраняя от пыли, после чего предмет протирается сухой шерстяной тряпкой. Если же стальной инструмент или другой какой-нибудь предмет требует тщательной очистки, вследствие своей значительной ржавчины и пр., то пользуются следующим составом: приготовляют смесь из 5 скипидара и 25 стеаринового масла. Смесь эту разводят спиртом до получения густой жидкости, которой и покрывают предмет, а когда спирт испарится, металлическую поверхность протирают смесью из 45 животного угля и 25 колькотара (мумия) в порошке.

8. Чистка металлических частей машин. «Moniteur Industriel» указывает на следующий наилучший способ, практикуемый во Франции. К одному литру керосина прибавляют 10 % парафина и, хорошенько закупорив сосуд, отставляют его на день, время от время взбалтывая, после чего смесь готова к употреблению. Затем с помощью суконки смачивают ею все металлические части машин, подлежащие чистке. Смочив, оставляют в таком виде на ночь (а еще лучше на сутки) и лишь на следующий день вытирают насухо чистой суконкой. При этом способе чистки исчезают ржавчина, жирная смоляная грязь и т. п., и металлические части машин кажутся как бы заново отполированными. Никаким другим способом нельзя так хорошо очистить их, не говоря уже о крайней дешевизне этого способа, делающего его вполне пригодным для чистки всякого рода машин, орудий и вообще изделий из стали и полированного железа.

XVII. Точение металлических инструментов

1. Точение напильников. Очищенные с помощью 10 % водного раствора кальцинированной соды от грязи и жира, напильники погружаются на 10–15 мин. в 10 % раствор серной кислоты. После промывки водой и известковым молоком напильники натирают вазелином.

2. Точение кос. За полчаса до употребления косы кладут в воду, к которой прибавлено 1/2 % серной кислоты. Затем достаточно слегка потереть мягким песчанистым камнем режущую поверхность косы, чтобы она была вполне выправлена. Более продолжительное лежание в воде не вредит, если инструмент вытереть затем досуха. Применяя этот способ, можно надолго сохранить в хозяйстве косы и другие режущие орудия.

3. Точение ножей. Точить ножи, железные лопаты и пр. следует, предварительно погрузив на полчаса в слабый раствор поваренной соли (чайную ложку на стакан воды). Нож, даже из плохой стали, вынутый из соляного раствора и не вытертый, превосходно натачивается на оселке и не скоро тупится.

4. Мази для ремней для правки ножей, бритв и т. д. Служащая для точки сторона смазывается одной из следующих смесей:

а) По 2 оловянной золы и колькотора (мумия), 1 изгари, 7 отмученного точильного камня — все это истолочь в мельчайший порошок и растереть в теплом месте с 3 бычачьего жира в тесто.

б) По 1¹/₂ колькотара и пемзы, 4¹/₂ графита, 2 кровавика (красный железняк), 1 железных опилок — все превращается в мельчайший порошок, отмучивается, высушивается и в теплом месте растирается с 2 воска, 2 мыла, 2 свиного жира и 2 деревянного масла.

в) Оловянная зола стирается возможно мельче с водой на бегуне (для растирания красок) и смешивается с колесной мазью.

г) Отмученный графит хорошо растирается с оливковым маслом.

XVIII. Предохранение металлов от ржавчины

По сообщению германской специальной прессы, из общей массы металла, добытой в Европе за последние 25 лет, 40 % погибло от ржавчины. Обновление покрывающейся ржавчиной подводной части океанского парохода обходится до 6 тыс. рублей. На ремонт пострадавшей от ржавчины Эйфелевой башни было истрачено более 50. тыс. рублей, 30 тыс. кг краски и 100 тыс. рабочих часов. Борьба с ржавчиной на железнодорожных сооружениях стоит Германии около 50 млн. марок (25 млн. рублей) ежегодно.

1. Предохранение железа от ржавчины. Предохранение это действительно только в том случае, если поверхность была предварительно хорошо вычищена. Рекомендуются следующие средства:

а) Покрытие металлами производится после предварительного вытравливания в кислоте. После быстрого высушивания еще в горячем состоянии предметы погружаются в расплавленный металл или покрываются гальванопластическим путем в соответствующей металлической ванне.

б) Цинк — хороший предохранитель (также и в морской воде), ибо в цинковой ванне на поверхности железа всегда образуется сплав железа с цинком. Оцинкованное железо в торговле часто встречается под названием гальванизированного. Лучше холодная электролиптическая оцинковка. При нарушении целостности цинкового слоя ржавления железа идет очень быстро в виду образования своего рода гальванической коры и кислорода.

в) Олово предохраняет хорошо, но только до тех пор, пока железо нигде не обнажено.

г) Свинец предохраняет от соляной и серной кислоты; покрытые свинцом листы применяются для покрытий крыш химических заводов, газовых заводов и т. п.

д) Медь (гальваническая) и никель предохраняют лишь при значительной толщине слоя.

е) Эмалировка. Поверхность чугунной отливки вытравливается и высушивается, а затем покрывается порошкообразной загрунтовкой (полевой шпат, кварц, бура и глина), обжигается до спекания и уже затем покрывается эмалью (силикаты с окисью олова) и нагревается до полного плавления эмали.

ж) Жиры в твердом или жидком состоянии весьма удобны для покрытия чисто отделанных поверхностей машин до сборки. На открытом воздухе жиры эти смываются дождем или стекают от действия солнечных лучей. Сало с примесью 50-100 % свинцовых белил также легко горкнет; образующиеся от распадения нейтральных жиров жировые кислоты разъедают железо. Смесь талька с графитом рекомендуется для смазывания проволочных канатов (раз в месяц). В последнее время часто применяют минеральные жиры, растворенные в скипидаре или в легко летучих продуктах перегонки керосина.

з) Портландский цемент не только предохраняет от ржавчины, но вбирает в себя уже образовавшуюся на поверхности железа ржавчину. Прекрасное средство для крупных отливок и больших железных сооружений. Мелко просеянный, разведенный в воде цемент наносится кистью на металлические чистые поверхности. Покрытие это повторяется от 4 до 5 раз после затвердевания последнего слоя. Для поверхностей, подверженных действию воды (шлюзы, дно судов), мельчайший цемент можно замешивать со снятым молоком.

и) Деготь, асфальт и смола в безводном состоянии служат хорошим покрытием для чугунных труб. Смола и трубы предварительно нагреваются.

к) Покрытие каучуком и резиной. Каучуковое масло — раствор каучука в терпентинном масле. Антиоксид — слабый раствор гутаперчи в бензине.

л) Резина и целлулоид дают прекрасное покрытие для гвоздей, винтов, пряжек, колец и т. п.; эти части тогда не подвергаются действию воздуха, воды и кислот. Весьма важно для электрических изоляторов. Части машин на судах дальнего плавания можно покрывать раствором целлулоида.

м) Покрытие масляными красками наиболее употребительно. Льняное вареное масло, легко отстает, лучше для загрунтовки брать жидкое, скоро высыхающее льняное вареное масло, смешанное с графитом, охрой, железным суриком или лучше со свинцовым суриком. Под водою хорошо оправдался только свинцовый сурик. После загрунтовки производится собственно окраска, для которой берут чистое вареное льняное масло со свинцовыми белилами (а не цинковыми), графитом, цинковой пылью, с прибавкой также мела. Во избежание образования пузырей второй слой кроется лишь после окончательного затвердевания предыдущего слоя.

н) Растапливают 1 кг свинного сала с 15 г камфоры, снимают накипь и примешивают графит (в порошке) для получения соответствующей окраски и плотности. Полученной смеси дают остыть и смазывают ею железные и чугунные части.

о) Сильно нагревают железные вещи (но не докрасна), затем погружают несколько раз в топленый говяжий жир. Вынув и дав просохнуть, покрывают их тонким слоем олифы. По высыхании последней, тщательно обтирают предмет, чтобы уничтожить всякий видимый след жира.

п) Бертье советует обработать железные вещи нефтью. Предмет предварительно очищается, вытирается, после чего его покрывают тонким слоем нефти, которой дают высохнуть, а затем наводится второй слой. Обработанные таким образом стальные железные и чугунные вещи многие годы предохраняются от ржавчины.

р) Очень хорошим и простым средством для той же цели являются вазелин, которым покрываются металлические предметы, после того, как их хорошенько вытерли сухой полотняной тряпкой.

с) Растворяют 100 г белого воска в 200 г бензина, при осторожном нагревании на водяной бане. Этим раствором покрывают при помощи кисти рабочие инструменты.

2. Предохранение стали от ржавчины. Согласно патента Аллена (Дейтройт САСШ) металлический предмет погружается в горячий раствор фосфорнокислого марганца в разбавленной фосфорной кислоте. Требуемый раствор будет получен, если фосфорнокислый марганец растворить до насыщения в фосфорной кислоте и раствор разбавить приблизительно до 1/10 % содержания кислоты. Если металлические предметы погрузить в эту почти до-кипения нагретую жидкость, то очень незначительная часть железа растворится и освободится немного водорода. Это действие в течение получаса делается все слабее и наконец совсем прекращается. Предметы остаются в горячем растворе 1–3 часа или так долго, пока их поверхность не превратится в основные фосфорные соли, которые не ржавеют даже в сыром воздухе. Высушенные предметы могут быть смазаны маслом или, по желанию, обработаны другим образом.

3. Предохранение никеля от ржавчины. 5 кг стеаринового масла размешивают с 125 г нашатырного спирта, прибавляют 250 г бензина и 375 г алкоголя и хорошо размешивают. Смесь нужно сохранять в широкогорлых, хорошо закупориваемых сосудах.

4. Предохранение алюминия от ржавчины. Смесь жидкого парафина и керосина отлично достигает этой цели.

5. Очистка железа от ржавчины:

а) Для очистки железных изделий от ржавчины, их погружают, смотря по степени ржавчины, на 12–36 час. в раствор хлористого олова, затем выполаскивают сначала в воде, а потом в аммиаке и быстро высушивают. Если ржавчина не очень велика, ее нетрудно удалить с помощью порошка трепела, который берут на кусочек замши, смоченной каким-нибудь растительным маслом, и тщательно вытирают им заржавленный предмет. Для удаления ржавчины со стальных изделий можно рекомендовать еще один из следующих способов: смыть заржавленный предмет спиртом, затем, когда спирт улетучится и предмет просохнет, вытереть его хорошенько деревянными опилками.

б) Мелко истолченный порошок трепела и серый цвет смешиваются в равном количестве с оливковым или льняным маслом, до получения не особенно густой кашицы, которой, с помощью замши, и вытирают предмет.

в) Растворяют 200 г хлористого цинка в 3 л воды и 5 г виннокалиевой соли (винного камня) в 1 л воды, после чего оба раствора сливают вместе.

г) Железные или стальные инструменты, покрытые ржавчиной, помещают в насыщенный раствор хлористого олова и оставляют их в этой жидкости на ночь. Утром предметы вынимают и промывают сначала водою, а затем нашатырным спиртом, и тотчас же вытирают досуха. Поверхность инструментов делается похожей на матовое серебро.

д) Если же желают получить блестящий серебристый цвет, инструменты следует класть в насыщенный раствор хлористого цинка в дистиллированной воде.

е) Ржавчина с железных и стальных предметов может быть легко удалена при нанесении на их поверхность цинковой пыли, после чего наносят раствор едкого натра.

XIX. Смесь

1. Как отличить настоящую позолоту от поддельной. Предварительно удаляют посредством винного спирта с испытуемой поверхности слой лака, покрывающий ее, и место это смачивают раствором хлорной меди. Полученное темно-коричневое или черное пятно показывает подделку золота. Также можно отличить настоящую позолоту от поддельной, если на испытуемом предмете, на месте, с которого снят лак, растереть каплю ртути и затем нагреть. При настоящей позолоте образуются белые пятна, чего нет при поддельной. Водный раствор азотно-ртутной соли не изменяет настоящей позолоты и дает белые пятна при поддельной.

2. Как отличить железную вещь от стальной. Часто встречается необходимость узнать — железная ли вещь или стальная. Вот простое средство для отличия. Капают серной кислоты на вещь и дают кислоте действовать несколько минут, затем место это обмывают водою. Если вещь стальная, то остается черное пятно, если железная, то серое пятно. Это объясняется тем, что в стали больше углерода. Таким же образом можно узнать и силу закалки стали: чем скорее появляется черное пятно, тем сталь лучше. Полученное пятно легко удалить без порчи вещи, смыв его чистою водою.

3. Испытание олова и свинца:

а) В олове часто находится свинец, о примеси которого можно судить по следующим признакам.

Если расплавить в железной ложке олово и вылить его, то, как только оно станет застывать, поверхность его становится ровной и одновременно — блестящей. В случае же примеси на 1 олова 1/4 свинца, та же поверхность покрывается игольчатыми кристаллами. При содержании на 1 олова 1/2 свинца, эта поверхность представляет большие круглые блестящие пятна. Примесь 1 свинца обнаруживается тем, что пятна становятся мельче, но сидят гуще. При 2-х част, примеси поверхность становится матовой с блестящими точками, а при 3 част, свинца поверхность расплавленного и затем застывшего олова становится совершенно матовой,

б) Что касается пробы свинца, то для этого подлежащий испытанию кусок металла кладут на одну чашку ручных весов и уравновешивают разновесками из чистого свинца. Затем, обе чашки весов погружают в воду; если образец не чист, то чашка с разновесками перетянет; если же равновесие не будет нарушено, значит испытываемый металл не содержит посторонней примеси,

в) На испытуемое олово наливают каплю чистой уксусной кислоты и дают ей высохнуть; на появившееся на этом месте беловатое пятно льют каплю хромовокалиевой соли. При содержании в олове свинца образуется желтый осадок хромовосвинцовой соли.

4. Как узнавать настоящее серебрение. Средством для этого является насыщенный на холоду раствор двухромокалиевой соли в чистой азотной кислоте в 1,2 уд. веса. Каплю этой жидкости выливают на предварительно хорошо очищенную спиртом исследуемую металлическую поверхность и тотчас прополаскивают водою. При чистом серебре получается кровяно-красное постоянное пятно, при нейзильбере — бурое, британском металле — черное, ртути — красновато-бурое (легко смываемое), свинце и висмуте — желтое. Цинк и олово сильно разъедаются, причем буреет сама пробная жидкость.

5. Реактивная жидкость для серебра состоит из 16 хромовой кислоты и 32 дистиллированной воды. Жидкость сохраняют в хорошо закупоренной стеклянной бутылке. Перед употреблением следует подскоблить немного поверхность предмета, подлежащего испытанию и протереть это место на пробирном (лидийском) камне, который употребляется при золотых и серебряных пробах. Смочить это место реактивной жидкостью, а затем стереть ее или сполоснуть водой. Если предмет серебряный, то получится кроваво-красное пятно и чем лучше серебро, тем интенсивнее будет окраска. Если же предмет сделан из какого-нибудь другого сплава, нейзильбера, британского металла, мельхиора и т. п., то место, подвергнутое пробе, либо не изменит своего первоначального цвета, либо окрашивается в бурый цвет.

Б. Искусственные камни

I. Имитация драгоценных камней

Для приготовления искусственных драгоценных камней прежде всего требуются хорошие стеклянные плавни, дающие так называемые «стразы» и составляющих основу искусственных камней. Эти стеклянные плавни требуют следующих материалов:

а) горного хрусталя, истолченного в порошок, б) буры или другой натровой соли, в) селитры калиевой, г) углекислого свинца (белил), д) сурика свинцового и е) окиси металла, которым окрашивается плавень.

Различные составные части (каждая отдельно) толкутся в порошок, просеиваются сквозь частое сито, помещаются в плавильный тигель, покрытый глиняной крышкой, и сплавляются в общую массу длительным, но осторожным накаливанием (лучше всего в муфельной печи). Полученное стекло следует медленно охладить, чтобы не вызвать появления трещин. Из полученного стекла необходимые изделия выделываются по способу отливки в формах или шлифовки отколотых кусков.

1. Искусственный аквамарин. Толкут и сплавляют 36 горного хрусталя, 12 соды, 11 1/4 буры, 7 1/2 сурика. 3 3/4 селитры, 1/2 окиси железа, 1/8 углекислой меди. Вместо медной соли можно прибавить 1/10 углекислого кобальта.

2. Искусственный гранат. Толкут и сплавляют 37¹/₂ горного хрусталя, 11¹/₄ соды, 8¹/₂ буры, 5¹/₂ сурика, 1/4 сернокислого марганца, 1/5 окиси железа.

3. Искусственный лазуревый камень. Толкут и сплавляют 22¹/₂ горного хрусталя, 7¹/₂ соды, 5¹/₂ буры, 1¹/₂ селитры, 3³/₄ костей, переженных добела, 1/8 углекислого кобальта.

4. Искусственный опал. Толкут и сплавляют 37¹/₂ горного хрусталя, 11¹/₄ соды, 5¹/₂ сурика, 1 селитры, 5¹/₂ костей, пережженных добела, 1/8 хлористого серебра.

5. Искусственный рубин. Толкут и сплавляют: а) 24 горного хрусталя, 12 соды, 11¹/₄ буры, 11¹/₄ сурика, 5¹/₂ селитры, 1 кассиевого пурпура, 1/2 сернистой сурьмы; или б) 24 горного хрусталя, 6¹/₄ буры, 2¹/₂ селитры, 1 кассиевого пурпура, 3³/₄ нашатыря (в порошке).

6. Искусственный сапфир. Толкут и сплавляют 36 горного хрусталя, 22¹/₂ соды, 7¹/₂ буры, 7¹/₂ сурика, 3³/₄ селитры, 1/3 углекислого кобальта; или: 24 горного хрусталя, 12 соды, 5¹/₂ сурика, 1¹/₄ селитры, 1¹/₄ углекислой меди.

7. Искусственный изумруд. Толкут и сплавляют 36 горного хрусталя, 22¹/₂ соды, 7¹/₂ буры, 7¹/₂ сурика, 3³/₄ селитры, 1¹/₄ окиси железа, 2/3 углекислой меди; или: 36 горного хрусталя, 12 соды, 7¹/₂ буры, 7¹/₂ сурика, 2¹/₂ селитры, 1/10 углекислого кобальта, 2/3 углекислого хрома.

8. Искусственный турмалин:

а) Для получения турмалина красновато-коричневого цвета толкут и сплавляют: 36 горного хрусталя, 12 соды, 11¹/₄ буры, 5¹/₂ сурика, 5¹/₂ селитры, 1/2 окиси никеля.

б) Для получения турмалина от луковично-зеленого до голубого цвета толкут и сплавляют 22¹/₂ горного хрусталя, 48 стекла, 22¹/₂ сурика, 12 буры, 2¹/₂ селитры, 1/10 углекислого кобальта.

Примечание. При этой смеси можно случайно получить топаз и хризолит, если в смеси есть небольшая доля железа. Можно также достигнуть этого, заменяя углекислый кобальт 1/4 желтой окиси урана.

9. Искусственный хризолит. Толкут и сплавляют 22¹/₂ горного хрусталя, 22¹/₂ соды, 5³/₄ буры, 3³/₄ селитры, 1/8 сернокислого марганца. С марганцевой рудой можно также подделывать и аметист, причем на 24 смеси нужно положить только 1/16 марганцевой руды.

10. Искусственный хризопрас. Толкут и сплавляют 36 горного хрусталя, 12 соды, 11¹/₄ буры, 7¹/₂ сурика, 1¹/₄ селитры, 7¹/₂ костей, пережженных добела, 1/8 углекислой меди, 1/4 окиси железа, 1/2 углекислого хрома. Светлые оттенки можно получить, употребляя только 1/4 окисей трех металлов (меди, железа и хрома).

II. Искусственные мрамор и гранит

1. Искусственный мрамор по Борхардту:

а) Масса приготовляется из чистого кварцевого песку, углекислой извести, талька и гипса, к которым может быть еще прибавлено мелко измолотое красящее вещество. Употребляемый песок должен состоять из чистого кремнезема, и для этой цели его моют и очищают от всяких органических составных частей. После полной просушки песка к нему прибавляют 5–6 % трепела. Затем в качестве связывающего средства на каждые 100 песку прибавляют 6–7 углекислой извести, 3 талька, 4 гипса, 3 полевого шпата. Все составные части смешиваются вместе с небольшим количеством воды. Полученную массу раскладывают в формы и после полной просушки обжигают при белокалильном жаре в печи без поддувала.

б) Берут 80 гипса и 20 углекислой извести, мелко растирают, перемешивают и месят со смесью, состоящей из 1000 дистиллированной воды, 1080 сернокислой извести.

в) Берут 1000 воды, 1440 клея, 1000 серной кислоты. Затем кладут тесто в формы и, когда оно затвердеет, вынимают его, сушат в продолжение двух часов, шлифуют и полируют обыкновенным образом. Наконец, предмет окунают в баню из льняного масла 70° теплоты, после чего сушат и смазывают стеарином. Для окрашивания рекомендуются анилиновые краски.

г) Искусственный мрамор бледно-желтый до белого. 30 грубого белого песку, 42 мела, 24 канифоли, 4 жженой извести.

д) Зеленоватый. 28 грубого белого песку, 42 мела, 2 синего ультрамарина, 24 канифоли, 4 жженной извести.

е) Телесный. 28 грубого белого песку, 42 мела, 1 синего ультрамарина, 1 киновари, 24 канифоли, 4 жженой извести.

2. Имитация мрамора:

а) По Ван-дер-Стину. Сперва приготовляют воду в которой должен быть растерт гипс, прибавив в нее столярный клей и смолу; клей обычным образом растворяется в теплой воде, а смола в теплой скипидарной ванне. В приготовленной таким образом воде разводится гипс с таким расчетом, чтобы всей массы хватило на заполнение формы. После этого прибавляют в смесь необходимые для окраски мрамора краски; краски следует приготовить в особых сосудах. Приготовленный таким образом и окрашенный мрамор выливается затем в формы из гипса, цемента или каучука для ровных пластин на стеклянные или каменные доски. Этот мраморный слой наносится толщиной в 4 мм, затем на него просеивается слой сухого гипса, чтобы удалить излишек воды, употребленный для растворения окрашенного гипса. Как только этот слой порошкообразного гипса хорошенько увлажнится водой, содержащейся с избытком в окрашенном гипсе, на него выливается тонкий слой хорошо растворенного, но не окрашенного гипса, а на него холст или редина. Затем следует слой растворенного гипса, к которому примешан измельченный щебень. Этот последний слой зависит от толщины, которую хотят придать предмету, изготовляемому из искусственного мрамора. Как только масса достаточно затвердеет (по истечении 6–8 час.), ее снимают с пластинки или вынимают из формы, протирают пемзой и имеющиеся в массе поры заполняют растворенным гипсом, окрашенным в основной цвет отлитого предмета. Чтобы сделать поверхность водонепроницаемой, ее обрабатывают кремнекислым калием, причем или погружают ее в ванну, или намазывают жидкость помощью кисти. Когда масса совсем высохнет, поверхность полируют, причем новизна процесса полирования состоит в том, что полируют тампоном, обмотанным тряпкой и смоченным в составленных по особым рецептам политурах:

I. Белая политура для светлого искусственного мрамора: 100 беленого гуммилака, 600 спирта, 25 мелко измолотого гипса.

II. Коричневая политура: 100 гуммилака оранжевого цвета, 600 спирта, 25 мелко измолотого гипса.

Сперва полируемый предмет протирается смоченным в спирте тампоном, затем политура наносится с помощью другого тампона и продолжают тереть тампоном до тех пор, пока заметно будет некоторое прилипание. Образовавшийся таким образом слой политуры обрабатывается первым, пропитанным в спирте тампоном, пока не получится совершенно гладкой поверхности.

III. Черная политура. Для этого берут на тряпку немного черной анилиновой краски. Чтобы достигнуть равномерной и очень блестящей политуры, необходимо покрывающую тампон тряпку смачивать от времени до времени несколькими каплями масла.

б) По Розмеру. Приготовленные из обыкновенного известняка предметы-вазы, фигуры и т. п., нагреваются в течение 12 час., при давлении в 5 атмосфер, кипящей водой или паром. Затем их помещают в баню, состоящую из раствора квасцов в 5° по Б., в которой они остаются от 1 дня до нескольких недель. Таким способом камень приобретает большую твердость и способность воспринимать политуру. Если камень хотят окрасить, то к массе прибавляют растворенные в воде анилиновые краски.

в) По Остермейеру. Смешивают известковое молоко с мелко истолченным мрамором, или известковое молоко с мелом, до тех пор, пока получится род кашицы. На основании исследования пом-пейского цемента Остермейер рекомендует прибавлять к этой массе достаточное количество крупно истолченного известкового камня. Этот цемент скоро сохнет и твердеет.

3. Имитация гранита. Смешивают чистый мелкий песок, колчедан или какую-нибудь другую массу, содержащую кремень, со свеже обожженной и нетолченой известью в следующей пропорции: 10 песку или колчедана и 1 извести. Известь, гасится влажностью песка, разъедает кремень и образует тонкий слой вокруг каждой кремниевой песчинки. По охлаждении смесь размягчают водой. Затем берут 10 толченого гранита и 1 извести и замешивают в место. Обе смеси кладут в металлическую форму таким образом, чтобы смесь песка и извести образовала самую середину предмета, а смесь гранита с известью внешнюю оболочку от 6 до 12 мм (смотря по толщине приготовляемого предмета). В заключение массу прессуют и придают ей твердость, высушивая ее на воздухе. Окрашивающим веществом служат железная руда и окись железа, которые смешивают горячими с зернистым гранитом.

Если хотят предметам, сформированным из вышеприведенного состава, придать особенную твердость, то их кладут на час в кремнекислый калий и подвергают жару в 150 ° Ц.

III. Разные искусственные массы

1. Альболит. Для изготовления этой массы измельчается магнезит и обжигается кусками величиною с кулак в ретортных печах, какие употребляются на газовых заводах. Железный магнезит мелется на бегунах, просеивается через волосяное сито и при этом смешивается с соответствующим количеством трепела. Из этого цементного порошка, растворенного водой, можно выделывать орнаменты, как из гипса, но конкурировать с гипсом он не может. Но он имеет неоценимое свойство давать в соединении с умеренно крепким раствором хлорного магния, твердую и пластическую массу. Замешанная в правильных пропорциях альболито-цементная масса, смотря по ее назначению, должна иметь консистенцию более или менее густой кашицы, которая, под влиянием температуры, при которой работают, постепенно густеет, а через 6 час. затвердевает. Когда масса затвердеет настолько, что на ней еще видны следы ногтя, то в ней происходит процесс самонагревания, различный в зависимости от величины и толщины изготовляемого предмета; толстые плиты нагреваются, напр., выше 100 °Ц. При отливке больших предметов это трудно устранимый недостаток, и клеевые формы можно применять лишь с большой осторожностью. Нужно вынуть предмет из клеевых форм раньше, чем наступит процесс нагревания. При отливке маленьких предметов нагревание незначительное, а потому не представляет препятствия. Пластичность массы необычайно большая. Для гипсовых орнаментов альболитовая масса имеет то преимущество, что если гипсовый орнамент покрыть тонким слоем альболита, повторяя это до тех пор, пока ничего больше не всасывается, то орнамент приобретает снаружи большую твердость.

Таким же образом можно и другим материалам придать большую прочность. Для починки песчаника нет материала более пригодного, как альболитоцемент. Многолетние опыты показали практичность смазывания домов альболитом. Внутри домов очень практично смазывать ступени лестниц, полы и т. д. Деревянные лестницы, находящиеся снаружи, рекомендуется покрывать слоем альболита.

2. Беерит — скульптурный материал, изобретенный скульптуром Беером в Париже, пригодный как для самых маленьких отливок, так и для отливок самых больших размеров, передает контуры и линии с такой точностью, какой никогда нельзя достигнуть с гипсом. Поверхность отливок, которую можно также полировать, чисто белая и отличается почти таким же блеском и световыми рефлексами, как естественный мрамор. Особенно хороша эта масса для отливки статуй, давая, как и мрамор, впечатление мягкости и жизненности, благодаря игре света и теней. В изломах беерит — кристаллического строения, которое отличается довольно большой твердостью. Отлитая в форму масса затвердевает уже через 1 час и только в редких случаях требует последующей обработки. Беерит состоит из 100 мраморной пыли, 10–25 стеклянного порошка, 5-10 превращенной в порошок просеянной извести, растворенной в жидком стекле.

3. Марморит. Согласно Лocce, изготовляется из равных частей мелко смолотого, отмученного и раскаленного магнезита и из раствора сернокислого магния. Обе части хорошенько смешиваются, и смесь выливается в смазанные маслом формы. После затвердения массу можно вымыть теплой мыльной водой. Затвердевшая масса имеет вид белого мрамора и со временем приобретает и твердость его, так что ее можно употреблять для отливки бюстов, статуй и т. д. При этом можно употреблять те же формы, которыми пользуются для гипсовых работ.

IV. Окраска, полировка и чистка мрамора

1. Окраска мрамора:

а) Как известно, все цветные сорта мрамора очень дороги. Ввиду этого в последнее время в большом ходу искусственное окрашивание более дешевого белого мрамора. Способ окрашивания состоит в следующем: неполированный мрамор кладется горизонтально и покрывается красящим раствором (см. ниже) настолько горячим, чтобы он еще пенился. Красящее вещество тогда проникает в мрамор глубоко и держится очень прочно. Красящий раствор приготовляется в алкоголе. Для окрашивания в голубой цвет распускают в алкоголе лакмус, причем количество последнего вполне определяется желаемой густотой окраски. Для желтого цвета употребляется раствор гуммигута. А если поверх первой окраски (лакмусом) пустить вторую (гуммигутом), то получается отличный зеленый цвет.

Приготовленный таким же образом раствор корня алканны, кошенили и др. окрашивает мрамор в красный цвет. Наконец, раствор в алкоголе равных частей цинкового купороса, нашатыря и ярь-медянки сообщает мрамору золотистый цвет. Получается очень эффектная мозаика, составленная из кусочков разных цветов мрамора, окрашенного указанным способом. По красоте и нелинючести он нисколько не уступает мозаике из дорогих сортов мрамора, хотя и обходится значительно дешевле.

б) Не всякая краска пригодна для раскрашивания мрамора. Чтобы краска принялась и прочно держалась, ее нужно приготовить следующим образом: сделать раствор из буры и растительного красящего вещества, а затем прибавить к этому раствору несколько капель азотной кислоты или какой-нибудь азотнокислой соли. Напр., чтобы окрасить мрамор в голубой цвет, приготовляют раствор буры с индиго и прибавляют несколько капель азотно-железной соли (в виде жидкости). Для окраски в красный цвет, растворяют с бурой любую красную растительную краску и прибавляют азотную кислоту. Заменяя красящее вещество чернильными орешками, получают отличную и прочную для мрамора черную краску.

2. Полировка мрамора:

а) Производится песком, а потом пемзой. Окончательная полировка производится при помощи куска холста, который намотан на деревянную палку. При этом по мрамору обычно рассыпают небольшое количество парафина, который придает изделию яркий блеск.

б) Кроме того, мраморные доски можно полировать следующим порошком: 30 мелкой стертой окиси железа смешивают с 500 мелко растертой серы. Сухой порошок наносят на мраморную доску и кожаной тряпкой натирают ее до блеска.

3. Чистка мрамора:

а) Приготовляют густой раствор гуммиарабика и с помощью кисти покрывают им мрамор, а затем дают гуммиарабику совершенно высохнуть. Когда последний высохнет, его отделяют от поверхности мрамора (высохший гуммиарабик легко отстает от мрамора), причем вместе с гуммиарабиком удаляются и все посторонние вещества, загрязнявшие мрамор и трудно удаляемые простой промывкой мрамора.

б) Приготовляют смесь из 1 мела, 1 тонко измельченной пемзы и 2 соды. Из этой смеси приготовляется на воде тестообразная масса, которой покрывают загрязненные части мрамора, затем вымывают водой с мылом. Для удаления жирных пятен, последние покрывают мелом: мел в виде порошка насыпается на мрамор довольно толстым слоем, после чего слой мела хорошенько смачивается бензином, а для устранения быстрого улетучивания последнего, смоченный бензином мел прикрывают опрокинутым кверху дном блюдцем. Спустя несколько часов мел удаляют и, если жирное пятно еще осталось, вновь повторяют ту же операцию со свежим мелом и новой порцией бензина. Иногда мрамор покрывается ржавыми металлическими пятнами. Для удаления последних, поступают так: в сернистом аммонии распускают хорошего качества глину до получения кашицеобразной массы. Массу эту накладывают довольно толстым слоем на пятно. По истечении 10–15 мин., массу удаляют и накладывают свежую порцию, которую спустя 5 мин. тоже удаляют, после чего мрамор промывают водою и высушивают. Если затем пятно еще остается, то тогда приступают к вторичной обработке: пятно покрывают тестообразной массой, приготовленной из 1 белого болюса и 4 раствора синеродистого калия (яд, требующий осторожного обращения). Эту массу оставляют на мраморе с 1/2 часа, после чего удаляют и повторяют ту же операцию; затем мрамор обмывается и высушивается. Таким образом удается вывести из мрамора даже самые застарелые металлические ржавые пятна.

в) Смешивают равные части гашеной извести в порошке и трубочной глины, растирают смесь с дождевой водой в кашицу, которую наносят равномерным и довольно толстым слоем на мраморную доску, оставляют ее так два дня, смачивая по мере высыхания. По истечении двух дней, дают массе засохнуть, стирают ее затем мягкой суконкой и полируют поверхность посыпанной отмученным мелом кожаной тряпочкой. Таким способом чистить можно только настоящий, а не искусственный мрамор.

Пятна на мраморе выводят:

а) При помощи 10 %-го раствора щавелевой кислоты. Предварительно поверхность изделия должна быть очищена от жира промыванием горячим раствором щелока,

б) На место жирного пятна накладывают кусок мокрой глины и оставляют его высохнуть. По высыхании окажется, что глина впитала в себя жир.

V. Твердые гипсовые массы

1. Известковый гипс. Для придания гипсу твердости при помощи извести осторожно гасят жирную известь, чтобы она распалась в мелкий порошок, и смешивают добытый порошок в количестве 10 % веса гипса с этим последним. Для получения тесной смеси порошки лучше всего смешиваются в вращающейся бочке, так как неравномерное распределение массы вызвало бы неровности в отлитой массе. Известняковый гипс должен быть тщательно предохранен от доступа воздуха, чтобы известь не могла притягивать окиси углерода. Отлитые из известкового гипса предметы по прошествии нескольких месяцев притягиванием из воздуха ангидрида углекислоты становятся более твердыми, чем вещи, отлитые из обыкновенного гипса.

2. Квасцовый гипс. Для изготовления квасцового гипса мелят мелко алебастр и тесно смешивают в вращающийся бочке с 1/12 его веса квасцами, истолченными в мельчайший порошок. Смесь затем слегка прожигается на мелких сковородах, благодаря чему получается слегка желтая масса, которую легко превратить опять в порошок. При растирании квасцового гипса с водой, получается кашица, которая затвердевает лишь через 40–60 мин. Слабо прожженная масса затвердевает скорее, чем масса прожженная сильнее.

Хорошую квасцово-гипсовую массу можно тоже приготовить из обыкновенного обожженного гипса, если вместо простой воды прибавить к нему воду, в которой растворены равные части квасцов и нашатыря.

3. Сернокислокалиевый гипс можно приготовить только из гипса, свободного от углекислой извести. Чтобы освободить его от нее, употребляют при смешивании гипсовой массы с сернокислым калием не чистую воду, а подкисленную серной кислотой. Мелкий порошок сернокислого калия и гипсовой муки смешиваются, как и при известковом гипсе, в вращающейся бочке. Предметы, отлитые из сернокислокалиевого гипса, слегка просвечивают и отличаются особым глянцем.

4. Цинково-купоросный гипс получается следующим образом: в воде, употребляемой для растирания гипса, растворяют сернокислый цинк (цинковый купорос) и этим раствором обрабатывают гипс.

5. Бурогипсовая масса получается следующим образом: приготовляют сперва холодный насыщенный раствор буры, растворив в кипящей воде столько буры, сколько может раствориться. Затем оставляют этот раствор стоять 48 час. и сливают раствор от кристаллизировавшейся буры. В этот раствор кладут обожженные гипсовые куски, оставляют их в нем целый день и после просушки снова обжигают. При этом их накаливают до краснокалильного жара, чтобы выгнать из буры всю кристаллизационную воду. После этого смолоть куски гипса и растереть их с водою, в которой на 100 воды растворено 10 углекислого натрия или калия, и затем отливать в формы. Бурогипсовая масса затвердевает очень мед-лено, но через некоторое время приобретает такую твердость, что можно ее шлифовать и полировать, как естественный известняк.

6. Твердая гипсовая масса по Юле. 6 гипса хорошо смешивают с 1 мелко просеянной свеже гашеной извести и обрабатывают эту смесь как обыкновенный гипс. После того, как масса хорошо высохнет, готовый предмет пропитывают раствором железного или цинкового купороса, основание которого осаждается известью и дает нерастворимый осадок. Содержащаяся между порами гипса известь разлагает купорос, образуя два нерастворимых тела, а именно: сернокальциевую соль и металлические окислы, которые совершенно заполняют поры предмета. При употреблении цинкового купороса масса остается белой. При железном купоросе она сначала приобретает зеленоватую окраску, а по просушке получает характерную окраску окиси железа. С железом получается самая твердая масса; ее сопротивляемость в 20 разбольше, чем сопротивляемость обыкновенного гипса. Чтобы достигнуть максимум твердости и прочности, нужно, возможно скорее, размешать известково-гипсовую смесь с необходимым количеством воды. До закаливания купоросом массу нужно хорошо высушить, чтобы раствор мог легко ее пропитать. Раствор должен быть насыщенный, и предмет погружается в него не дольше как на два часа.

На изготовленном таким образом гипсе нельзя больше провести царапины ногтем. Если погружение в раствор длилось слишком долго, то гипс делается рассыпчатым; если же после первого погружения он высох, то прикосновение с водой не причиняет ему никакого вреда. Если прибавить слишком много извести, то случается, что поверхность так уплотняется, что не вбирает в себя ни воды, ни масла. Поверхность, правда, делается такой твердой, что ее можно шлифовать стеклянной шкуркой, как мрамор, но недостаток тот, что твердый слой не более 2 мм толщины, почему масса не имеет достаточного сопротивления сжатию.

Пропорции извести и гипса могут колебаться в больших пределах, но Юле достиг наилучших результатов при отношении 1:6. Закаленные железным купоросом гипсовые предметы имеют ржаво-коричневую окраску, но если пропитать их вареным льняным маслом, ставшим от нагревания коричневым, то они получают окраску красного дерева. Если их покрыть еще копаловым лаком, то они приобретают очень красивый вид.

7. Твердая гипсовая масса по Гейнеману. Приготовленные по этому способу из сырого гипсового камня предметы нагреваются сперва до 100–120 °Ц, для удаления части его кристаллизационной воды. Затем предметы помещают в концентрированный раствор хлористого кальция и после насыщения — в горячий концентрированный раствор сернокислого магния. Этим выделяется внутри гипса сернокальциевая соль, которая заменяет удаленную при первом нагревании кристаллизационную воду, и предметы делаются плотнее, с большой сопротивляемостью, между тем как образовавшийся хлористый магний выделяется погружением предметов в воду. За этой обработкой следует вторичное нагревание, насыщение в растворе хлористого кальция и осаждение посредством сернокислого магния.

Эту обработку можно повторить несколько раз. При таком повторном нагревании можно так повысить температуру, что она под конец может дойти до 400 °Ц. После того как предметы пропитаны вышеуказанным способом, их обрабатывают попеременно клеевым и танниновым раствором, всякий раз от 1 до 4 дней, смотря по размерам предметов, а затем сушат в сушильне при постепенно убывающем тепле. Вместо столярного клея можно употреблять такие вещества, которые с обезвоженной сернокальциевой солью дают в воде нерастворимые соединения, как напр, кровяная сыворотка, клейковина в жидком виде, высыхающие масла и т. п. Точно так же можно соединение клея с сернокальциевой солью вызвать раствором квасцов.

Для изготовления цветного мрамора смешивают раствор хлористого кальция с такими хлоридами металлов, которые при последующей обработке металлическими солями дают цветные, нерастворимые осадки, вместо изгнанной кристаллизационной воды. Если, напр., раствор хлористого кальция был соединен с хлорным железом, то путем обработки хромокислым калием получается коричневый нерастворимый осадок хромокислого железа при образовании и выделении хромистого калия. Дальнейшая обработка в остальном подобна описанной выше.

8. Твердая гипсовая масса по Денштедту. Горячий насыщенный раствор бария до сих пор не рекомендовался для закаливания гипсовых отливок; между тем при соблюдении известных мер предосторожности, раствор бария может быть применяем и дает весьма удовлетворительные результаты. При применении этого раствора нужно, главн. образом, воспрепятствовать выделению кристаллов бария во время нанесения раствора. Это достигается тем, что предметы перед пропитыванием нагревают до 60–80 °Ц. Этим одновременно достигается то, что нанесенный раствор внешним давлением воздуха вдавливается на значительную глубину. При охлаждении кристаллы бария выделяются в таком случае внутри массы и не выступают при просушке на поверхность, а остаются внутри и образуют нерастворимые соединения.

Затруднение состоит еще в том, что для нанесения раствора нельзя пользоваться обыкновенными кистями или губками, так как они мгновенно разъедаются едкой жидкостью. Поэтому употребляют кисти со стеклянными нитями. Их приготовляют, вклеивая нити в стеклянные трубочки клеем, состоящим из жидкого стекла и устричных раковин. Ряд тонких кистей соединяют в одной широкой стеклянной трубке и склеивают тем же клеем. Для достижения большей твердости к гипсу примешивают или свободную кремневую кислоту или металлические соли, которые образуют с барием такую реакцию, что, наряду с нерастворимой бариевой солью, выделяются нерастворимые металлические окислы или гидраты окиси. При употреблении свободной кремниевой кислоты ее примешивают к гипсу в пылеобразном состоянии перед формованием. Можно количество ее увеличить до 50 %, не уменьшая способности гипса затвердевать. Отлитые и высушенные предметы нагреваются до 60–70° и пропитываются горячим раствором бария. Вместо свободной кремниевой кислоты можно также употребить применяемый в фарфоровом производстве глазурный песок, получаемый от превращения в порошок жженого кварца. Под влиянием атмосферической углекислоты барий соединяется с гидратом углекислоты в твердую массу, подобно тому как известь соединяется с песком. Упомянутые выше металлические соли представляют, главным образом, металлические сульфаты (цинк, кадмий, магний, медь, железо, алюминий, хром, кобальт, никель).

Гипс растворяется с этими солями, или отлитые предметы пропитываются растворами этих солей. После того как они осторожно высушены, а затем нагреты до 60–70°, их обрабатывают горячим раствором бария.

Некоторые из вышеприведенных солей вызывают одновременно и окраску предметов. Можно достигнуть совершенно однородной окраски, если вместо гидрата бария употребить известь. В таком случае процесс работы обратный. К гипсу перед растворением прибавляют жженой извести (до 5 %) или еще лучше растворяют гипс известковым молоком и пропитывают отлитые предметы после просушки растворами вышеприведенных солей.

9. Твердая гипсовая масса по Китингу. Гипсу сообщается большая твердость и крепость, если его положить в раствор буры. Для этого растворяют 5 буры в 45 воды, кладут в этот раствор куски гипса таким образом, чтобы они были им совершенно покрыты и оставляют так до тех пор, пока они совершенно пропитаются раствором, после чего их подвергают сильному нагреванию в продолжение 6 час. и по охлаждении превращают в порошок.

Еще лучшая крепость получается, если растворить посредством нагревания 4 винного камня и 4 буры в 72 воды. По растворении поступают как сказано выше.

10. Твердая гипсовая масса по Винклеру. Гипс (алебастр) сушат, подвергая обыкновенному жару русской печи, какой требуется для печения хлеба; при этом для куска, который не толще 30 см, достаточно 3 час., по прошествии которых его охлаждают, мочат в воде в продолжение 30 сек., выставляют еще на несколько секунд на воздух и снова мочат 2 сек. в воде. В заключение выставляют на несколько дней на воздух, от чего гипс делается тверд, как мрамор.

VI. Разные гипсовые массы

1. Пропитывание гипса стеариновой кислотой. Если отлитую, совершенно готовую, хорошо высушенную гипсовую отливку опустить в растопленную стеариновую кислоту, то последняя впитывается в пористый гипс и придает ему после охлаждения совсем другой вид. Вместо прежнего непрозрачного и мелообразного вида, он приобретает некоторую прозрачность и принимает легко политру. Необходимым условием является употребление совершенно чистого гипса, потому что содержащиеся всегда в обыкновенном гипсе органические вещества от пропитывания стеарином выступают наружу, так что гипсовые фигуры, кажущиеся в обыкновенном состоянии белоснежными, приобретают грязновато-серый вид.

Чтобы придать массе особо нежный, мягкий оттенок, прибавляют к стеариновой кислоте самое незначительное количество краски, наприм. драконовой крови и гуммигута, для придания стеариновой кислоте слегка красноватого цвета. При более массивных кусках нет необходимости ждать, чтобы стеарин проник в самую внутренность; достаточно, если стеарином будет пропитан слой в 8-10 мм глубины. Вместо того, чтобы погружать, предмет в стеарин, можно наносить стеарин при помощи кисти на предварительно нагретый гипс.

2. Масса для штукатурных орнаментов. Масса состоит из 1000 гипса, 50 отмученного мела, 75 мумии, 65 карболовой кислоты и 55 декстрина. Некоторые изменения этой пропорции всегда допустимы в известных пределах. Хорошо смешанная масса разводится водой, как гипс, и возможно более тонким слоем намазывается в смазанную маслом форму. Формы берут клеевые или гипсовые, как при отливке гипсовых фигур. Можно только формовать гораздо более длинные куски, а потому формы могут быть длиннее. На первый тонкий слой кладут пеньковые волокна, которые вдавливают жесткой кистью или щеткой, и затем опять намазывают слой массы. При узких карнизах кладут затем одну деревянную планку, при широких еще больше планок, которые тщательно замазываются массой. Эти деревянные планки, 4–6 см шириной и 1–2 см толщиной, должны быть сделаны из соснового дерева, совершенно свободного от сучков; перед употреблением их на несколько дней кладут в раствор декстрина. Благодаря этому они легко соединяются с массой и равномерно просыхают с нею. Наконец, во всю ширину накладывается полоса холста или редины и снова замазывается массой.

Изготовленные из этой массы орнаменты имеют перед обычными орнаментами, делающимися из гипса, следующие преимущества:

а) Большая твердость и эластичность, вследствие чего их можно делать свыше 4 м длиною, и они выдерживают значительные изгибы, не ломаясь и не крошась. Прикреплением посредством вложенных планок абсолютно исключается опасность выпадения орнаментов, даже когда здание сильно садится.

б) Незначительный вес. В среднем он составляет только одну треть или одну четверть веса таких же орнаментов из гипса.

в) Легкость укрепления их. Они изготовляются более длинными кусками, как гипсовые орнаменты, и укрепляются в совершенно сухом состоянии. Укрепление их требует втрое меньше времени, чем укрепление гипсовых орнаментов, и малярные работы можно начать сразу после их укрепления, между тем как при гипсовых орнаментах нужно ждать 2–3 недели, пока они высохнут.

3. Масса для рам, орнаментов, розеток и т. п. Распустить 13 столярного клея (предварительно намоченного в воде), налить его на 4 истолченного в мелкий порошок свинцового глета, примешать еще 8 свинцовых белил, 1 мелких древесных опилок и 10 гипса. Готовую массу вылить в одну половину смазанной немного маслом формы, нажать другой половиной. После охлаждения предмет вынимается.

4. Масса для предметов из терракоты. Известно, что терракотовые предметы изготовляются из соответствующих сортов глины лепкой от руки или формованием в формах, после чего их обжигают в печи для придания им прочности и желаемого цвета. Описанный здесь способ имеет целью обойтись без обжигания, так как при обжигании в большинстве случаев изменяется форма предмета. Этот способ простейшим образом достигает резких очертаний форм и стойкости относительно атмосферических влияний; кроме того он делает возможным пользования вместо гипсовых форм клеевыми.

В качестве материала употребляется уже обожженная глина. Такая обожженная глина, как отброс, не ценится, и ее можно иметь любого цвета, какой хотят придать отлитой фигуре. Так, наприм., для белых предметов можно употреблять осколки, имеющиеся на фарфоровых заводах, для желтоватых тонов — шамоготовый порошок (порошок из обожженной огнеупорной глины), для красных или Красновато-коричневых отливок — толченый кирпич или цветочные горшки. Названные материалы толкут в мелкий порошок, отмучивают в случае необходимости и прибавляют к ним для достижения желаемого цвета, различные сорта натуральных охр. В качестве связывающего средства для отливки фигур употребляют смесь из приблизительно равных частей жженой глины и жженой гашеной извести. Прибавление извести имеет существенное значение, так как едкая известь гидравлически затвердевает: почти со всеми сортами обожженной глины. Обычно берут 60 жженой глины, 20 жженого гипса и 20 обожженной гашеной извести, но можно несколько изменить эти пропорции, а именно: на 65 глины взять 30 жженого гипса и 10 обожженной гашеной извести или На 60 глины 30 жженной гашеной извести и 12 жженой глины. К смеси порошка, составленной из жженой глины, гипса и гашеной извести, прибавляют столько воды, чтобы можно было смесь переложить в форму. Затем вынимают ее после затвердевания и сушат. Для большого затвердевания предметов их смазывают или пропитывают раствором кремнекислого калия. Раствор приготовляют прибавлением излишней осажденной кремневой кислоты в кипящую воду, содержащую 10 % едкого калия, а затем дают ей отстояться. Этот раствор почти моментально превращает связывающее средство в кремнекислую известь, которая придает отливкам высокую степень твердости. Наконец отлитые предметы пропитывают раствором жидкого стекла до тех пор, пока ничего больше не впитывается предметом.

5. Хромопаста по Шумахеру. Для изготовления имитации терракоты смешивают гипс с соответствующим желаемому цвету количеством желтой или красной охры, и к смеси прибавляют столько декстрина, сколько необходимо для образования пластической массы. После формования фигуры хорошо высушивают и пропитывают расплавленным стеарином, причем красная окраска выступает ярче. Затем смазывают раствором беленого шеллака и спирта, к которому прибавляют какой-нибудь красной краски и после просушки матово полируют красным трепелом.

Вследствие такой обработки изготовленные из хромопасты изделия обладают необычайно твердой поверхностью, так как хромопаста сама по себе значительно тверже, чем обыкновенный гипс.

VII. Имитация строительных камней

1. Искусственный камень:

а) 2 гидравлической извести, размешанной с раствором квасцов в 15-кратном количестве воды, 10 песка и 1 цемента смешиваются в массу, которая прессуется в формах и вынимается через 24 часа. Камни готовы для употребления через 14 дней, но только с течением времени делаются твердыми.

б) Смесь из 1 цемента и 3 песка растворяется разбавленной серной кислотой (100 воды на 2 кислоты) и прессуется, под сильным давлением. Камни сушат на воздухе в течение двух дней, кладут на 12 час в разбавленную серную кислоту (2 кислоты на 100 воды) и снова сушат.

в) 2 портландского цемента, 1 песка и 1 шлака смешивают в сухом состоянии, а затем смачивают водным раствором железного купороса. Густой раствор прессуют в формах, сушат недели, две в теплом месте, затем на 24 часа опускают в воду и, наконец, сушат в течение 4 недель.

г) 10 негашеной извести тщательно смешивают в 3–4 воды, затем прибавляют 40–60 сухого песка и 2,5-10 гидравлического цемента и еще раз хорошо промалывают. Затем массу прессуют в формах.

д) 1 выщелоченной золы, 1 смолы, 1/8-1/4 льняного масла нагревают в котле, при постоянном помешивании, и выливают в формы.

е) 15 л клеевой воды, 1/4 л воды, в которой растворен был столярный клей, и 1/8 кг буры в порошке примешивают к такому количеству гипса, чтобы образовалась тестообразная масса, пригодная для прессования. Примешиванием красящих веществ получается цветная масса.

ж) 300 кг песка или щебня, 75 кг смолы и 20 л древесного дегтя смешивают с достаточным количеством молотых камней и, прибавив, смотря по желаемому цвету, венецианской красной или гипса, сильно нагревают.

з) 4 гравия и 1 цемента, с прибавлением, по желанию, щебня и т. п. разводятся водой. Массу выкладывают в форму, где на поверхность ее кладут слой, приблизительно в 1/2 см толщины, из 2 мелкого песка, 1 цемента и 1 сухой минеральной краски в порошке. Если камень хотят украсить на поверхности узором, то соответствующий узор вкладывается на дно формы и на него кладут упомянутый цветной слой. Когда камень почти сухой, поверхность его обмазывают разбавленным жидким стеклом. (Такими плитами вымощены некоторые улицы в Нью-Йорке).

и) 30 кварцевого песка и 1 окиси свинца смешивают с 10 жидкого стекла и, если нужно, с соответствующим красящим веществом, прессуют в формах, а затем в течение 2 час. подвергают красному калению.

к) Гидравлическую известь помещают в корзину, приблизительно вмещающую в себя 1/8 тонны, и погружают в сосуд с водой, оставляя в нем до тех пор, пока не будут больше подниматься воздушные пузыри. Затем вынимают корзину из воды, дают стечь воде и покрывают корзину перевернутым железным котлом. Края котла, стоящего на полу, посыпают кругом золой, чтобы не происходило под котлом обмена воздуха. Известь оставляют стоять 12 час., по истечении которых она превращается в мелкий порошок. Этот порошок употребляют для фабрикации камней. 1 этой извести смешивают с водой так, чтобы образовалась жидкая каша и затем прибавляют 2 1/2 щебня и 1/2 золы от каменного угля, торфа или выщелоченной древесной золы. Хорошенько промешать массу и прибавить еще столько воды, чтобы все количество употребленной воды в 4 раза превышало количество извести. Вылить массу в формы, где она скоро затвердевает.

2. Вулканические строительные камни по Шредеру. Так называемые вулканические строительные камни приготовляются из каменноугольного шлака и золы с прибавлением гидравлической извести и других связывающих веществ. Шредер употребляет на 100 угольной золы или угольного шлака 16 гидравлической извести и 1 портланского цемента. Эту массу промалывают, хорошо промешивают, а затем прессуют в формах. Преимущество этого способа состоит в выгодном применении ненужных отбросов, постоянно увеличивающееся количество которых часто бывает обременительно, в значительной прочности этих камней при сравнительной легкости, в большой сопротивляемости атмосферическим влияниям и в дешевизне изготовления. Из этих вулканических строительных камней построено в Германии много массивных жилых домов и сводчатых зданий.

3. Каменная масса по Майеру. Сначала смешивают 5 гашеной извести с 5 предварительно сильно накаленной извести. 1 этой смеси смешивают с 1 мела, 2 песка, 2 кварцевого или стеклянного порошка, 6 истолченного в порошок плавикового шпата и прибавляют столько калийного жидкого стекла (1,3 уд. веса), чтобы образовалась кашицеобразная масса, которая легко выливается в формы и застывает в 10–40 мин. После просушки на воздухе отлитые предметы пропитываются попеременно разбавленным жидким стеклом и кремнефтористоводородной кислотой. Подобным же образом можно обработать смесь из равных частей стекла в порошке и плавикового шпата концентрированным жидким стеклом. Для цветной массы Майер рекомендует смесь из 2 плавикового шпата, 1 кварца или стекла и 1 краски, растертой с концентрированным раствором жидкого стекла.

4. Каменная масса по Штейеру. Берут мелкий кварцевой песок и прибавляют, смотря по желаемой степени твердости, от 2 до 10 % мелко смолотой окиси свинца. Чем тверже должны быть камни, тем больше берут окиси свинца. Чтобы получить цветную каменную массу, прибавляют, смотря по желаемому цвету, соответствующую мелко смолотую окись металла. Всю смесь затем просеивают, чтобы она хорошо смешалась. Затем смесь только смачивают натриевым или калиевым жидким стеклом, снова хорошо размешивают, плотно прессуют или утрамбовывают в форму и сушат при умеренной температуре. После просушки обжигают смесь, смотря по степени твердости, которую хотят придать изготовляемому предмету, в более или менее сильном жару. Следует еще заметить, что жидкое стекло не должно быть загрязнено сернокислым натрием, иначе камни выветрятся уже при просушке.

5. Каменная масса по Геферу. Для этого пригодна довольно мягкая смесь из цементной извести с калийным жидким стеклом, к которой прибавляют немного речного песка. Пропорция цементной извести к речному песку 2:1. При применении этой цементной массы для починки каменных лестниц не требуется отбивать оттоптанных ступенек. Испорченные места смачиваются жидким стеклом и на них наносится свеже приготовленная масса, которой придают необходимую форму ступенек. Масса высыхает по истечении 6 час. и становится твердым как известняк.

6. Каменная масса по Шульте. 4–6 песка смешивают с 1 гидравлической извести и прибавляют к смеси 6 % сухого жидкого стекла, возможно мельче истолченного в порошок. Затем еще хорошенько размешивают и смачивают таким количеством воды, чтобы из этой массы можно было формовать нужной формы камни. Приблизительно требуется 10 % воды. Сделанным из этой массы камням дают затвердеть, на что потребуется 1–4 дня, после чего их кладут в чан с водой. Под давлением воды растворяется распределенный равномерно по всей массе порошок жидкого стекла и соединяется с известью, которая тоже растворяется от воды в небольшом количестве в кремнекальцевую соль. Когда по истечении нескольких дней жидкое стекло растворится и превратит эквивалентное количество извести в нерастворимую кремнекальцевую соль, то камни кладут в воду, содержащую 5 %-ный раствор углекислого натрия. Этим превращается остаток свободной извести в углекислую известь, между тем как гидрат окиси натрия растворяется и смывается тщательным промыванием в воде затвердевших уже камней. Затем камни сушатся на воздухе.

При употреблении этого способа существенным условием является, чтобы жидкое стекло было в нерастворенном состоянии в виде порошка, а затем камни следует обрабатывать раствором углекислого натрия только после того, как все жидкое стекло растворится и образует с известью кремнекальциевую соль.

7. Каменная масса по Хайтону. Способ этот, применяемый «Victoria Stone Company» в Лондоне, состоит в том, что маленькие обломки гранита смешиваются с гидравлическим цементом и затем, после формирования и затвердевания, масса погружается в раствор жидкого стекла.

Обломки гранита размельчаются, и на каждые 4 гранита примешиваются 1 портландского цемента и замешивается с водой тесто.

Эту массу выливают в формы, оставляют ее стоять 4 дня, а затем в течение двух дней поливают 25 % раствором кремнекислого натрия.

Изготовленные таким образом искусственные камни находят применение, главным образом, в качестве строительных камней, плит для ступеней и тротуаров.

8. Каменная масса по Дюменилю. 1100 гипса, 10 гидравлической извести, 5 желатина и 500 воды. Гипс и гидравлическую известь разводят в сосуде с желатином и водой, хорошо размешивают и однородную массу выливают в деревянные разъемные формы, смазанные предварительно серым мылом. Через 20–22 мин. вынимают камень из формы и просушивают его на воздухе, на что потребуется 14 дней. По желанию, просушку можно ускорить искусственным теплом. Камни могут быть окрашены в любой цвет прибавлением красящего вещества в массу.

Эти искусственные камни могут быть употреблены для всякого рода строительных работ — для жилых зданий, мостов, водопроводов и т. д. Отлитые из этой массы камни обладают той же прочностью, как естественные камни, и, что особенно важно, построенные из таких камней стены не страдают от сырости. Само собою разумеется, что массу можно отливать в любых формах, и таким образом могут быть изготовлены разнообразные архитектурные детали.

9. Каменная масса по Лебрену. Этот способ состоит в том, что гидравлический известняк превращают в мелкий порошок, смешивают его с порошком древесного угля (3–4 гидравлического известняка на 1 угольного порошка). Смесь растирают с водой в тесто и из него формуют кирпичи, которые обжигают в извесктообжигательной печи. После обжигания массу превращают снова в мелкий порошок, и этот порошок, который Лебрен называет гидро, составляет главный материал его фабриката. Изготовляемые им камни — двух сортов. Один сорт состоит из смеси гидро с песком в пропорции 1: 3 и служит для изготовления архитектурных орнаментов — колонн, кронштейнов, парапетов и т. д. Второй сорт, состоящий только из плотно утрамбованного гидро, служит для тротуарных плит и т. д. Массу формуют в железных формах с прибавлением такого количества воды, какое формовщики употребляют для смачивания песка. Доказано, что приготовленные из этой массы предметы сохраняют свою правильную форму, противостоят трению и нажиманию, а также нечувствительны к атмосферным влияниям.

VIII. Каменные массы для разных целей

1. Каменная масса для фильтров по Петри. Для изготовления пористой массы, пригодной для фильтров, сосудов и т. п., берут высушенный кварцевый песок и смешивают его с серой (1 на 4 песка), превращенной в порошок. Смесь нагревают в плоском котле, при постоянном помешивании, почти до воспламенения серы. Когда масса приобретает характер сырого песка, ее перекладывают в рядом стоящий котел плоской формы, который хотя и не так сильно, но тем не менее достаточно нагрет, чтобы сохранить сере приобретенную ею при нагревании мягкость и коричневый цвет. В этом котле смесь растирают еще мельче, а затем помещают в форму, вид которой она должна принять, быстро ее вдавливают и тотчас же заливают холодной водой, которая проникает через пористую массу и выливается сквозь находящиеся внизу в форме отверстия. Не следует наливать сначала слишком много воды, чтобы внутри массы не образовалось чересчур много пара. Вместо охлаждения водой можно в известных случаях снабдить форму внизу придатком, в который сливается лишняя сера. Предмет имеет затем такой же придаток, который потом срезается.

Вместо одной серы можно употреблять смесь серы с глиной. Для некоторых целей рекомендуется прибавить к массе некоторое количество (1-10 %) смолы, вара, гуттаперчи и т. д. То или другое вещество сперва хорошенько смешивают в тепле с песком, а затем прибавляют серу. Если хотят получить водонепроницаемую массу, противостоящую влиянию крепких кислот, то в качестве материала, смешиваемого с серой, берут мелкий или крупный песок или щебень и к нему прибавляют еще более крупные гальки, толщина которых, однако, не должна превышать 1/8 толщины стенок изготовляемых предметов. Эта масса смешивается в тепле с стольким количеством чистой серы или смешанной с глиной (или, смотря по обстоятельствам, со смолой), чтобы сера заполнила все промежутки между частицами массы; когда сера достигает высшей степени жидкого состояния, массу выкладывают в форму. Из этой массы рекомендуется изготовлять также сосуды и трубки для химических целей.

2. Каменная масса для точильных камней. Инженеры Кеппель и Кюблера из Штут гарта рекомендуют следующий несложный способ для изготовления хорошего точильного камня: 2 портландского цемента и 1 тонко измельченного камня: 2 портландского цемента и 1 тонко измельченного кварца замешивают на воде до получения жидкой кашицеобразной массы, которую затем выливают в соответствующие формы требуемых размеров и высушивают в течение 12 дней. Когда приготовленная таким образом масса высохнет, ее вынимают из формы и погружают на некоторое время в раствор из равных частей сернокислой меди и сернокислого цинка; в этом растворе все поры формованной массы заполняются, и камень получает свойства самого лучшего натурального точильного или полировального камня.

3. Искусственные литографические камни. Масса состоит из портландского цемента, песка, гашеной извести и глины. Портландский цемент сам по себе уже имеет приблизительно составные части, необходимые для литографского камня — он содержит в себе известь и глинозем.

IX. Смесь

1. Предохранение песчаника от выветривания:

а) По Рансому. Способ изготовления литографских камней не отличается существенно от изготовления обыкновенных цементных плит — массу выкладывают в формы и прессуют ее или уколачивают. Разница только та, что отдельные камни сглаживают и выравнивают» так что они только после обработки водой приобретают зеркально гладкую поверхность.

Чем больше песчаник содержит глины, тем более он склонен поглощать сырость и портится от воздуха. Так, опыты, проделанные Ногиером, показали, что если выставить на ночь в влажную атмосферу два куска песчаника-один с 20 % содержанием глины, а другой совсем не содержащий глины, то первый впитает 5 % по весу воды, а второй только 1 %. По системе Рансома, открывшего способ предохранять песчаник от порчи, поверхность камня очищается сначала от рыхлых частей, потом пропитывается по возможности большим количеством раствора натрового жидкого стекла. Когда камни впитали в себя раствор и высохли, их пропитывают раствором хлористого кальция или хлористого барита, причем нерастворимые соли осаждаются в порах камня.

б) По Бадону. По этому способу сушат песчаники при 200 °Ц в продолжение двух дней, потом мочат 8 час. в горячем 200 °Ц каменноугольном дегте. От этого они делаются так крепки, что их с трудом можно разрубить топором. Для кирпичей достаточно от 2-х до 4-х дневного моченья в горячем дегте 150°Ц.

2. Масса для заполнения впадин в жерновах. Впадины в жерновах можно заполнять массою, состоящею из расплавленных квасцов и порошка жернового камня. При слишком большой впадине заполняют ее сначала несколькими кусочками старого жернова и затем уже заливают расплавленными квасцами. Если в жернове находится много впадин или мягких мест, то вырезают последние и наполняют куском соответствующей твердости; связывающим средством здесь также служат квасцы.

3. Устранение глазури на жерновах. Весьма часто при помоле некоторых сортов пшеницы поверхности жерновов делаются гладкими (глазированными); это получается от кремнезема, содержащегося в кожице зерна. Он заполняет поры жерновов. В таком случае необходимо устранить глазурь. Наилучшим средством для этого является раствор плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Глазурь жерновов растворяется плавиковою кислотою очень быстро. Кислота наносится обыкновенно щеткою, оставляется около ⁴ часа на поверхности жерновов и затем старательно отмывается. Плавиковая кислота не только удаляет глазурь, но одновременно травит и точит камень с поверхности, вполне обнажая его зернистое сложение. Для очищения камня, после действия плавиковой кислоты, употребляют смесь из 225 воды, 10 соды и 6 буры.

4. Терракотовые изделия чистят тепловатой водой с прибавлением небольшого количества соляной кислоты (на 1/2 л воды берут столовую ложку кислоты). В этом растворе смачивают небольшую щеточку и осторожно очищают ею вещь. Затем следует обтереть смоченной в теплой воде полотняной тряпкой и, наконец, обсушить ватой.

5. Гипсовые фигуры. Чтобы придать гипсовым фигурам цвет металла, их обтирают хорошо приготовленной свинцовой краской, напр., хромово-желтой, свинцовыми белилами или раствором соли свинца, напр., свинцовым сахаром, а также солями серебра, потом приводят в плотно закрытом ящике в соприкосновение с сероводородным газом. Цвет и блеск зависит от количества сероводорода в атмосферном воздухе, а также от продолжительности соприкосновения. Концентрированный ток сероводородного газа тотчас же образует бронзового цвета сернистый свинец.

6. Бронирование гипсовых фигур. Сначала их очищают от пыли и обмазывают легко засыхающим льняным лаком, пока он не перестанет впитываться и не даст блестящую поверхность. Затем смазывают 2–3 раза смесью 1 льняного, 1 копалового лака и 1/15 скипидара. Когда поверхность потеряет свою липкость (приблизительно спустя 24 часа), накладывают бронзовый порошок и втирают его до получения блестящей бронзовой поверхности.

7. Придание гипсовым фигурам вида античной бронзы. Приготовляют два раствора:

1) Льняное масло кипятят с раствором едкой соды на мыло, прибавляют раствора поваренной соли и уваривают до выделения крупинок мыла; раствор процеживают через полотняную тряпку, отжимают мыло, растворяют его в дистиллированной кипящей воде и процеживают.

2) 4 медного купороса и 1 железного купороса растворяют вместе в дистиллированной воде, цедят, часть раствора кипятят в чистой медной посудине и вливают первый раствор до образования осадка. Отделив зеленый клочковатый осадок, приливают к нему остальной раствор и опять кипятят; через некоторое время жидкость сливают, промывают осадок (медное мыло) сначала горячей, потом холодной водой, наконец, выжимают его между полотняными тряпками досуха. Затем уваривают 1500 чистого льняного масла в 375 мельчайшего глета, процеживают через льняную тряпку и ставят в теплое место; когда отстоится, 468 масла сплавляют с 250 медного мыла, полученного выше, и 156 белого воска в фаянсовой посуде, при умеренном нагревании (лучше всего на водяной бане). Эта смесь наносится посредством кисти на нагретый до 70° гипсовый предмет; когда вследствие охлаждения лак более не всасывается, разогревают предмет снова и опять покрывают лаком, пока предмет не насытится им. В заключение ставят его на одно мгновение в нагреваемую камеру, потом выставляют на воздух, пока не исчезнет запах лака, натирают ватой или мягкою льняною тряпкою и на некоторые места наносят небольшое количество бронзового или золотого порошка.

В. Дерево

I. Беление дерева

Свежее, не старое дерево клена, липы, осины и серебристого тополя можно выбелить обработкой раствором перекиси водорода при обыкновенной температуре или еще лучше при 34 °Ц. Белильная ванна составляется из 1 л 3 %-раствора перекиси водорода и 20 г нашатырного спирта (0,910). Процессом окисления образуются кислые соединения, которые нейтрализуются нашатырным спиртом. Нужно поэтому подливанием нашатырного спирта маленькими количествами через каждые 6 час. поддерживать щелочную реакцию белильной ванны. Доска в 5 мм толщиной белится при такой обработке в несколько дней; при более толстых досках белильный процесс заканчивается через 10 дней.

II. Окрашивание дерева.

Пестрая окраска. За границей в большом употреблении следующий способ окрашивания дерева, представляющий то преимущество перед обычно практикуемыми способами, что при этом способе дерево пропитывается красками на значительную глубину, так что может быть затем полируемо без порчи нанесенной краски. Способ состоит в следующем: приготовив жидкое тесто из ржаной, пшеничной или картофельной муки, распускают его на листе бумаги, картоне или тонкой жести слоем толщиною в 1/2 мм. На этот слой наносят краски в виде порошка или в том полужидком состоянии, в каком они употребляются для приготовления цветной бумаги, после чего все накладывают на подлежащий окрашиванию предмет; сверху бумагу или картон покрывают продырявленным жестяным листом и стягивают скобками. В таком виде все это погружают в кипящую воду. Здесь красящие вещества растворяются и пропитывают дерево, а тесто затвердевает столь прочно, что удерживает рядом наложенные краски, не давая им слиться друг с другом. Таким образом является возможность окрашивать, например, дерево одновременно в разные цвета, не позволяя последним сливаться; можно наносить всевозможных цветов жилки, рисунки и пр. Чем глубже должны проникнуть в дерево краски, тем дольше приходится держать предметы в горячей воде. По окончании процесса окрашивания тесто смывают водою и окрашенной поверхности дают хорошенько высохнуть в темном помещении. Вместо прямого употребления сухих красок в порошке, для чего годны всякого рода краски, употребляемые в красильном деле, можно практиковать и другой более дешевый способ, состоящий в том, что предварительно красками пропитывают древесные опилки и их уже наносят вышеуказанным способом на жидкое тесто.

III. Протравы для дерева

Анилиновые протравы для дерева. В последнее время анилиновые краски постепенно вытеснили все прежние растительные краски благодаря своей дешевизне и легкому способу употребления.

1. Желтые протравы:

1) светло-желтые: растворяют 100 г желтого анилина в 3 л мягкой воды:

2) темно-желтая: 100 г ксантина в 2¹/₂ л воды;

3) шафрано желтая: 100 г сафранина в 2 л воды;

4) лимонно-желтая 100 г нафталиновой желтой в 2¹/₂ л воды;

5) оранжевая: 100 г оранжевого анилина в 2¹/₂ л воды;

6) красно-желтая: 100 г оранжевого анилина, 20 г эозина в 2¹/₂ л воды.

2. Зеленые протравы:

1) светло-зеленая: растворяют 100 г метиловой зелени в 2 л мягкой воды;

2) темно-зеленая: 100 г метиловой зелени, 20 г синей анилиновой (щелочной) в 2¹/₂ л воды;

3) желто-зеленая: 100 г зеленой (кислотной) в 2 1/2 л воды;

4) травяно зеленая: 100 г малахитовой зелени, 10 г желтого нафталина в 2¹/₂ л воды; 5) малахитово-зеленая в 100 г малахитовой зелени в 2 л воды.

3. Синие протравы:

1) светло-голубая: растворяют 100 г Bleu de Ciel в 3 л мягкой воды;

2) темно-синяя: 100 г бенгальской синей в 2 л воды;

3) зеленовато-синяя: 100 г Bleu tres vert в 2 л воды.

4. Фиолетовые протравы:

1) светло-фиолетовая: растворяют 100 г метилфиолета в 3 л мягкой воды:

2) темно-фиолетовая: 100 г метилфиолета в 2 л воды;

3) красновато-фиолетовая: 100 г метилфиолета, 20 г эозина в 3 л воды;

4) синевато-фиолетовая: 100 г метилфиолета, 20 г Bleu de Ciel в 2¹/₂ л воды.

5. Скипидарная протрава. Как известно, при травлении дерева до сих пор пользуются растворами органических красок в воде или на спирту. Такой способ представляет, однако, один существенный недостаток: поверхность окрашиваемого дерева от спирта или воды становится шероховатой, вследствие чего, после травления, ее приходится сглаживать стеклянной шкуркой, а такой шлифовкой стирается местами нанесенная краска и является необходимость во втором покрытии, что влечет за собою новую шлифовку и т. д., пока не получится безупречно гладкая поверхность. Патентованная фирмой Юнгас в Вюртемберге протрава состоит в том, что вместо спирта или воды растворителем красок служит скипидар. При употреблении таких протрав древесина волокна совершенно не разбухает, чем исключается появление шероховатостей, а стало быть и необходимость шлифовки и, смотря по структуре дерева, более тонкой или грубой, оказывается достаточным одного или двух покрытий для получения требуемого оттенка. Самые растворы под ореховое дерево, полисандровое, светлый или темный дуб и пр. приготовляются обычным способом с заменой воды или спирта скипидаром. Так, для получения хорошей протравы под ореховое дерево растворяют 600 г коричневой краски и 15 г оранжевой в 1 л скипидара. Затем раствор фильтруют и прибавляют к нему профильтрованный же раствор 100 г черной краски в 3 л скипидара. Если полученная протрава окажется густой или несоответствующей требуемому тону, ее разводят скипидаром.

6. Протрава дерева по Грюнгуту. Чтобы окрасить дерево во всей массе и одновременно его консервировать и сделать его огнеупорным, поступают следующим образом: сперва подвергают дерево действию пара (вследствие чего разрушаются вредные альбуминоиды), а затем последовательно пропитывают различными химическими веществами, которые в самом дереве вызывают окраску и одновременно производят полную просушку. Так, напр., красновато-коричневой окраски достигают, пропитав дерево раствором 150 г роданистого калия в 50 л чистой горячей воды, а спустя 6–8 час. положив его в раствор 140 г хлорного железа в 50 л воды. Смотря по крепости употребляемого железного раствора, получаются различные оттенки красок. Для синевато-серого цвета употребляют пирогалловую кислоту и железную соль; чистый красивый синий цвет достигается желтой кровяной солью и сернокислой окисью железа.

7. Протрава для резбы «под старое дерево»:

а) Берут 1 голландской сажи, растертой в 5 горячей воды с прибавлением небольшого количества спирта, придает резьбе старинный вид.

б) Для этой же цели можно составить смесь из 1 перекиси водорода и 1/4 соляной кислоты, в) Согласно третьему рецепту нужно пропитать дерево сначала сернокислым анилином, а затем раствором едкого натрия.

8. Окраска в серый цвет дерева по Вислицепусу. Необработанное дерево можно окрасить насквозь в серый цвет способом, предложенным проф. Вислиценусом и запатентованным известной Дрезденской столярной фабрикой. Этот способ применим для дуба, бука, ольхи и сосны. Способ употребления состоит в следующем: доску кладут в рыхлую, содержащую в себе мало перегноя землю, к которой прибавляют щелочи (известковое молоко или жидкий навоз из конюшен). Самым подходящим материалом является истолченный известняк и сернокислый аммоний.

Для того, чтобы образование аммиака происходило медленно и чтобы он не слишком быстро испарялся из ямы, нужно лежащую между досками и на досках землю прикрыть несколькими рядами холщевых мешков или рогож. Под влиянием образовавшихся в почве газов доски приобретают серый цвет.

9. Окраска дерева с отливом. Восприимчивость древесных волокон к отдельным анилиновым краскам далеко не одинакова, а, наоборот, очень различна. Это особенно заметно на дереве, обладающем тонкими, блестящими волокнами. Поэтому для достижения окраски с отливом лучше всего выбрать клен или тонковолокнистую ель. Удачную комбинацию красок можно достигнуть, смешав следующиеанилиновые краски: тартразиновую желтую, азин-фиолетовую и азин-синюю. Их смешивают в различных пропорциях в горячей воде и в горячем еще состоянии смесь наносится мягкой губкой на тщательно вычищенную поверхность дерева. При смешивании растворов красок они соединяются лишь в незначительной степени и, при различной восприимчивости древесных волокон к этим краскам, происходит некоторое разделение красок, что и вызывает отлив.

Очень эффективный отлив получается, когда смешивают равные части тартразин-желтой и азин-фиолетовой анилиновой краски. При перевесе одной или другой краски отлив несколько ослабляется, но получается совершенно новый оттенок. Точно также можно достигнуть нового красочного эффекта прибавлением азин-синей краски, причем отлив остается.

Обработанное таким образом дерево нельзя полировать, а его следует только вощить, иначе окраска потеряет свой отлив.

IV. Имитация разных дерев

1. Имитация дубового дерева. Варят в продолжение часа смесь из 1/2 кг кассельской земли, 50 г поташа в 1 л дождевой воды, затем процеживают полученный темный отвар через полотно и уваривают жидкость до тех пор, пока она не примет сиропообразного состояния. После этого выливают ее в совершенно плоские ящики из жести (крышки из-под жестянок), дают затвердеть и при помощи пестика превращают в крупный порошок, который после кипячения с водой (1 порошка на 20 воды) в течение нескольких минут дает прекрасную протраву для имитации дубового дерева.

2. Имитация американского орехового дерева:

а) Ореховое дерево обладает светло-бурым оттенком, который даже после полирования выглядит не особенно красиво. Поэтому европейскому ореховому дереву следует сообщить более темный тон, что достигается обработкой раствором марганцевокислого калия. Как только дерево совершенно высохнет, наносят вторично раствор, но только на некоторые места, чтобы получилась жилковатость, причем стараются, чтобы она имела естественный вид. Ореховое дерево имеет наряду с темными жилками места почти черные; такие места имитируются лучше всего черной протравой (см. черное дерево). Качество имитации зависит от искусства работающего.

б) Растворяют 1 кг экстракта ореховых скорлуп в 6 кг мягкой воды, при размешивании, и смазывают сухое, предварительно нагретое дерево два раза этой протравой. После того как она наполовину высохнет, смазывают поверх 20 % раствором хромовокислого калия. После просушки можно дерево шлифовать и полировать, как обыкновенно.

3. Имитация красного дерева. Предназначенное для протравы дерево должно быть хорошо высушено, а нанесение протравы лучше всего производить при помощи кисти, которая после каждого употребления должна быть тотчас вымыта и высушена.

а) Очень красивую и прочную протраву приготовляют, смешивая в склянке 500 г тонко измельченного сандала, 30 г поташа и 1¹/₂ кг воды. Смесь оставляют стоять в теплом месте в продолжение недели, часто взбалтывая. Затем отцеживают жидкость через сукно и сохраняют в подходящем сосуде до употребления. В другой склянке растворяют при нагревании в 1¹/₂ кг воды 30 г квасцов, процеживают и сохраняют. Предназначенный для травления предмет проходят подогретым первым раствором столько раз, чтобы получилась желаемая окраска, после чего его покрывают второй, также подогретой жидкостью. Смешивать обе жидкости в одну не следует. Протравленный предмет, после сушки, протирают с помощью тряпочки льняным маслом.

б) В последнее время сандал часто заменяют анилиновыми красками, растворимыми в воде. Преимущество анилиновых красок заключается в их большой кроющей способности. Для имитации красного дерева очень подходит краска «Понсо». В 3 л воды растворяют 100 г анилина понсо. Этот раствор наносится на окрашиваемое дерево один или два раза, смотря по цвету, который желают получить.

4. Имитация палисандрового дерева. Палисандровое дерево имеет темно-бурую, окраску с характерными красноватыми жилками. Так как ореховое дерево ближе всего подходит к палисандровому, то для имитации последнего и берут ореховое. С другими сортами дерева не получается такой красивой подделки.

Ореховое дерево сперва шлифуют пемзой, а потом равномерно покрывают при помощи губки или ватки краской след, состава: 3 коричневого аналина и 100 спирта. После высушивания операцию, в случае надобности, повторяют.

Темные жилки палисандрового дерева вырисовываются, при помощи приспособленной для этой цели плоской кисти, отваром кампешевого дерева. После высушивания дерево протирается губкой, пропитанной слабым раствором двухромокислого калия; затем в него втирают небольшое количество масла и, наконец, полируют.

Для полирования употребляют раствор красного шеллака в спирте, к которому прибавляется такое количество спиртного раствора орсели, чтобы красный цвет, свойственный этой политуре, имел надлежащую силу. Тогда от совместного действия содержащихся в дереве и в политуре красящих веществ получаются красноватые жилки и темно-бурый цвет палисандрового дерева, а Другие места принимают красно-бурый цвет, что также наблюдается в палисандровом дереве. Смотря по количеству взятого орсели, получается более светлая или более темная окраска палисандрового дерева.

5. Имитация розового дерева. Розовое дерево отличается свойственными ему темно-красными жилками. Для имитации этого дерева берется клен, как наиболее подходящий к нему по своему строению. Кленовые дощечки или фанеры должны быть тщательно отшлифованы, прежде чем идти в обработку, так как только в этом случае они хорошо принимают окраску.

а) Для имитации розового дерева приготовляют две краски:

одну — для получения более светлых красных жилок и другую — для более темных. Эти краски представляют собою растворы анилина в спирте 60°. Краски составляются по след, рецептам.

I. Светло-красная: 1 кораллина, 1 розеина, 100 спирта.

II. Темно-красная: 1 кораллина, 1 розеина, 0,1–0,2 коричн. анилина, 100 спирта.

При помощи разделенной на несколького частей кисти разрисовывают краской I жилки так, чтобы между каждыми двумя оставалось пространство 10–12 мм. Как только эти жилки высохнут на поверхности, некоторые из них усиливают кое-где той же краской. После этого разделывают жилки при помощи тонких каланковых кистей таким образом, чтобы они не казались резко ограниченными. Наконец, краской II разрисовываются наиболее темные жилки. Весь рисунок должен быть исполнен так, чтобы между нарисованными жилками проходили естественные жилки клена.

Если кленовое дерево попалось из темных сортов, то для осветления погружают его в раствор 1 белильной извести в 20 воды и после того, как дерево погружено, прибавляют к раствору крепкого уксуса, от чего дерево светлеет через полчаса. Затем его помещают на сутки в раствор 1 соды в 10 воды, вынув из которого обмывают и высушивают. Дерево, обработанное таким способом, может окрашиваться самыми нежными тонами, проникающими глубоко в дерево.

б) Для более грубой имитации розового дерева можно употреблять протраву и без разрисовки жилок. Для этого приготовляют две жидкости: а) 100 г сандала растворяют, при кипячении в 300 г воды и б) 100 г кассельской земли и 10 г поташа растворяют в 300 г воды. Затем смешивают обе жидкости вместе, процеживают и разливают в соответственные жестяные сосуды.

6. Имитация черного дерева. Гладко остроганное черное (эбоновое) дерево имеет чистый черный цвет без блеска и обладает столь мелким строением волокон, что последнее невозможно видеть невооруженным глазом. Удельный вес этого дерева очень велик. Полируется черное дерево настолько хорошо, что отполированная поверхность его представляет собою как бы черное зеркало. Для того, чтобы достигнуть хорошей имитации этого дерева, следует брать плотные, твердые сорта дерева с нежным строением. Этому условию удовлетворяют, напр., буковое и грушевое дерево.

а) Предметы с тщательно выглаженными поверхностями протравляют серной кислотой, после чего их обмывают водою и высушивают. После обработки этой кислотою, предметы протравливают раствором кампешевого дерева или железной протравой.

В первом случае приготовляют 10 % раствор кампешевого дерева в воде, покрывают им предметы, дают им затем высохнуть и после того проходят их еще 10 % раствором двухромокислого калия в воде.

Во втором случае, употребляют железную протраву, которую приготовляют след, образом: обрабатывают старое железо в продолжение нескольких недель крепким уксусом, взяв на 1 железа 10 уксуса. Потом кипятят 1 чернильных орешков с 10 воды. Подлежащий окраске предмет кладется на несколько дней в полученный раствор уксуснокислого железа (I раст.), затем высушивается на воздухе, после чего помещается также на несколько дней в отвар чернильных орешков. Если предмет по своей величине неудобно погружать в жидкость, то его проходят помощью кисти несколько раз отваром чернильных орешков до получения темно-желтой окраски и затем покрывают раствором уксуснокислого железа или раствором железного купороса до получения черного цвета. Как в том, так и в другом случае операцию ведут до тех пор, пока не получится цвет желаемой густоты. Еще лучше покрывать предмет попеременно то настоем чернильных орешков, то настоем уксуснокислого железа или железного купороса, причем каждый раз нужно давать предмету высохнуть с поверхности и тогда уже покрывать его вновь.

б) Чрезвычайно красивая черная окраска дерева может быть достигнута обработкой его черной анилиновой краской «нигрозином», растворяющейся в воде. Для этой цели растворяют 8 нигрозина в 10 воды и покрывают предмет этим раствором. После высушивания его проходят раствором меди в соляной кислоте, который готовится из 20 соляной кислоты и 1 меди.

Тотчас же после нанесения вышеупомянутого раствора дерево принимает очень красивый матово-черный цвет, очень похожий на цвет настоящего черного (эбенового) дерева. Полировка придает ему сильный блеск.

7. Имитация серого клена. По легкости своего применения и прочности окраски очень хороша в качестве серой протравы для дерева растворимая в воде анилиновая краска нигрозин. Раствор 7 нигрозина в 1000 воды окрашивает дерево в красивый серебристо-серый цвет, который настолько прочен, что даже по прошествии многих лет нисколько не изменяется в своей силе.

V. Бронзировка и позолота дерева

1. Бронзировка дерева:

а) Данный предмет смазывается с помощью кисти жидким, процеженным сквозь тонкое полотно клеем; операция эта повторяется, после просушки первого слоя, 1–2 раза. Затем растирают в глиняном горшке отмученный мел с водой в густую кашу, разводят ее раствором клея до такой густоты, что можно смазывать и мазать предмет поверх клеевого грунта. Эта смазка тоже повторяется 3–4 раза, после просушки первого слоя. После того как последний слой высох, дерево полируют хвощом, предварительно намоченным в воде и снова высушенным, затем сметают кистью и еще наносят слой клея. После просушки смазывают, наконец, крепче сваренным клеем и волосяной кистью посыпают бронзовый порошок на сырую еще промазку. При применении золотистой бронзы к последнему слою клея примешивается немного светлой охры или хрома; при серебряной бронзировке — свинцовые белила и немного голландской сажи. Выступающие места полируются затем лощилом из агата.

б) Разведенным раствором жидкого стекла равномерно обмазывают при помощи кисти предметы из дерева, а затем их обсыпают золотой бронзой из баночки, горлышко которой обвязано кисеей. Бронза после высушивания так сильно пристает к предмету, что поверхность его можно даже отполировать агатом. Способ этот рекомендуется для бронзирования рам и других предметов.

в) Предварительно кроют бронзируемый предмет масляной краской под цвет бронзировки: белилами — для серебристой, охрой-для золотой, зеленью — для темной и т. д., причем к краске подбавляют четвертую часть масляного лака. Когда масляная краска несколько подсохнет, т. е. не будет оставлять следов на пальцах, но будет еще липкой, к бронзируемой вещи прикасаются слегка кисейным тампоном, набитым бронзировальным порошком; последний при этом просеивается через кисею и прилипает к краске.

2. Жидкая бронза, не дающая на предметах зеленой окраски от образования ярь-медянки, получается при нейтрализации кислот, содержащихся в даммаровой смоле. Для этого поступают след, образом: 250 г мелко растертой даммаровой смолы растворяют, при частом взбалтывании, в 1000 г бензина. Затем приливают 250 г 10 % водного раствора едкого натра, взбалтывают в течение 10 мин. и оставляют стоять. Скоро образуется два слоя: верхний, содержащий раствор смолы в бензине, нижний-водный раствор солей натра с смоляными кислотами. Первый из них сливают, смешивают с новой порцией 10 % раствора едкого натра, взбалтывают и дают отстояться. Этот верхний слой, содержащий смолу, совершенно свободен от кислот. К такому раствору можно прибавлять 1/4 золотистой бронзы, не боясь образования ярь-медянки.

3. Чистка позолоты. Предварительно с позолоты должна быть сметена пыль, затем позолоту осторожно вытирают мягкой губкой, еще лучше — кусочком ваты, слегка смоченной винным спиртом или скипидаром. Вместо названных жидкостей употребляется также хорошее крепкое пиво, раствор так наз. марсельского мыла или смесь из 10 нашатырного спирта и 40 мыльного спирта. Хорошим средством для чистки позолоты считаются также яичные белки, которыми осторожно вытирается предмет, при помощи кусочка фланели. Некоторые употребляют смесь белков (2–3 яйца) с 18 жавелевой воды: этой жидкой смесью, помощью мягкой кисточки, вытирают слегка позолоту, особенно наиболее потускневшие места. Наконец, той же цели может служить чистый винный уксус, которым покрывают позолоту посредством мягкой щетки, губки или кусочка ваты. Спустя 5 минут уксус смывают осторожно чистой водой и дают высохнуть, не вытирая ничем.

Для чистки золоченной бронзы, помимо нашатырного спирта, разбавленного водою, хорошие результаты дает еще следующий способ: позолоту вытирают прежде всего щеткой, смоченной водой; затем покрывают, помощью мягкой кисти, смесью, составленной из 60 воды, 15 азотной кислоты и 2 квасцов, после чего жидкости дают высохнуть, не вытирая ее.

VI. Вощение дерева

1. Масса для вощения. Мы можем указать на следующий несложный способ, вполне пригодный для приготовления воска для вощения дорогой деревянной мебели. Берут 100 г хорошего желтого воска, мелко нарезают его и прибавляют 12 г мастики или 25 г истолченной в порошок канифоли. Указанные вещества складывают в глиняный сосуд и распускают на угольях. Когда вся масса расплавится, ее снимают с огня и тотчас же приливают 50 г теплого скипидара. Все тщательно размешивают и сливают в жестяную или каменную баночку. В таком виде состав сохраняется до употребления. Для полировки им мебели берут небольшое количество состава на кусок шерстяной материи и натирают дерево, которое быстро приобретает очень красивый и мягкий блеск. Навощенная таким образом мебель весьма долго сохраняет свою красивую полировку.

2. Матирование дерева. Матирование дерева при помощи вощения вышло за границей из употребления и заменено более простым способом матирования при помощи шеллакового матолеина. Для этого употребляют спиртовый раствор шеллака, к которому прибавляют густой олифы настолько, чтобы смесь приставала к дереву, не давая отлипа. Для определения правильной пропорции масла следует сделать несколько проб. Хорошо отшлифованное дерево покрывается этим составом два раза при помощи кисти и суконки. При этом нужно следить, чтобы нигде не было подтеков.

Когда матолеин хорошо высох, приступают к шлифовке поверхности пучком конского волоса, после чего окончательно матируют тем же составом, несколько разбавленным спиртом, при помощи тампона (как при полировке). Но при этом во дят суконкой не вкруговую, а широкими продольными полосами по направлению волокон, чтобы поры дерева остались открытыми и незагрязненными. При некотором навыке матирование дерева при помощи матолеина производится гораздо скорее вощения и притом оно гораздо прочнее.

3. Глазировка дерева. Покрытие дерева лаком есть в сущности глазировка, но в более грубой форме. Покрытие мебели спиртовым лаком за границей в последнее время совершенно не практикуется. Вместо этого употребляется глазировка при помощи т. н. глазуроля, который приготовляется из 1 льняного масла и 2 французского скипидара.

К этому раствору прибавляется копаловый лак, но настолько, чтобы смесь легко приставала к дереву, не давая отлипа. Пользоваться глазуролем нужно всегда свеже-приготовленным, т. к. от долгого стояния он делается густым и ложится на предмет толстым слоем.

Опыты с прибавлением анилиновых красок не увенчались успехом и поэтому рекомендуется дерево предварительно обработать протравами или окрашивать водяными красками. Чтобы водяные краски не стирались и не смешивались друг с другом, их следует до глазировки зафиксировать политурой, разбавленной спиртом. Фиксирование производится при помощи пульверизатора.

VII. Полировка дерева

1. Политура для дерева подбирается по оттенку соответственно цвету полируемого дерева, от красновато-коричневого до белого цвета, или вернее бесцветного. Желательный оттенок получается, если брать в равных пропорциях две основные политуры:

1) Красно-коричневая политура, изготовляемая по рецепту: 1 красного шеллака на 4 спирта.

2) Белая политура: 1 выбеленного шеллака на 5 спирта. Выбеленный шеллак приготовляется из обыкновенного продажного следующим обр.: 4 шеллака смешивают с 1 соды и растворяют при размешивании в 15 воды, до полного растворения смолы, т. е. пока жидкость станет вполне прозрачной. Затем дают отстояться и сливают прозрачный раствор с осадка в другую посуду. Здесь к прозрачному раствору прибавляют раствор 4 хлорной извести в 4 воды и оставляют смесь в покое на 2 дня. После этого вливают в смесь понемногу соляную кислоту, пока не перестанет выделяться осадок смолы. Затем остается лишь хорошенько промыть его водою, чтобы удалить следы соляной кислоты, и высушить.

2. Восковые политуры для полировки деревянных изделий. Из многих составов лучшими могут считаться следующие:

а) 25 мелко настроганного стеарина прибавляют к 12¹/₂ скипидара и смесь нагревают до полного растворения стеарина.

б) Распускают 25 воска в глазированном горшке и затем, когда воск распустится, сосуд снимают с огня и прибавляют к воску 40 скипидара.

в) Нагрев 10 копалового лака, прибавляют к нему 40 воска и, когда последний распустится, приливают, постепенно помешивая, 75 скипидара.

г) 30 воска и 1¹/₂ канифоли распускают на огне, затем сняв сосуд с огня, прибавляют 14¹/₂ скипидара.

д) На 30 воды берут 2¹/₂ поташа и кипятят, после чего прибавляют 5 мелко наструганного воска и нагревают всю смесь до получения однородной мыльной массы.

3. Целлулозная политура. В настоящее время химическая промышленность Германии ввела в употребление новую политуру, взамен спиртовой. В состав этой политуры входят главным образом целлулоза и сложные эфиры. Этот состав представляет великолепную политуру, не боящуюся действия воды и жиров. Полированная этим составом вещь не теряет своего блеска, будучи даже облита горячей водой. Хорошие результаты получаются от прибавления к этой политуре ацетата целлулозы.

Преимуществом целлулозной политуры является также и простое применение ее. Тщательно отшлифованная вещь смазывается раствором, после просушки шлифуют шкуркой и затем полируют этим же раствором ручным способом помощью тампона или машинным-помощью специальных аппаратов — пневматических пульверизаторов.

Целлулозная политура состоит из 7 ацетата целлулозы, 52 уксусно-метилового эфира, 48 уксусно-этилового эфира.

Сохранять нужно в герметически закупоренной склянке.

VII. Полировка дерева

Полировка красного дерева. Растворяют в стеклянной бутылке 200 г мелко истолченного светло-желтого шеллака в 400 г крепкого винного спирта, обвязывают горлышко сырым пузырем, прокалывают его булавкой, ставят бутылку в теплое место и взбалтывают по несколько раз в день, пока не будет осадка. Светлую жидкость сливают от отстоя и сохраняют в хорошо закупоренной бутылке. При употреблении наливают 20–30 капель на клочок шерсти, прибавляют несколько капель миндального масла, обвертывают шерстяной тряпочкой и натирают им мебель, предварительно отшлифовав пемзой, пока не появится блеск.

Полировка орехового дерева. По 50 г желтого воска и терпентинного масла смешиваются при слабом подогревании. Лак не должен быть густым. Очистив мебель от пыли, наносят на нее лак легонько смоченной им тряпочкой и протирают, пока мебель не получит блеска.

Вапование деревянных изделий. Предметы, выточенные из осинового дерева, весьма мягкого и пористого, легко впитывающего как воду, так и масло, обмазывают жидкой глиной и, давши просохнуть в теплой печи, покрывают по глине сырым льняным маслом ставят в жарко натопленную печь. Эту операцию называют вапованием. Вынутая из печи и остывшая вещь получает твердость и водонепроницаемость. Подготовленный таким образом предмет покрывают раза два или три тонким слоем олифы, ставя каждый раз на некоторое время в жарко натопленную печь. Предмет имеет вид как бы лакированного (для получения олифы масло долго варят с золой и суриком, или глётом и затем нагревают в жаркой печи в продолжение нескольких дней). Обработка простых вещей этим и ограничивается. Предметы, назначенные к раскраске, лудят, обмакивая лоскуток бархата или плюша в сухой оловянный порошок и растирая его по лакированной поверхности предмета со всех сторон.

Оловянный порошок приготовляется путем растирания расплавленного олова в металлической ступе с мышьяком и декстрином, растворенным в воде. На 400 г олова берут кусок мышьяку, величиною в орех. Разбитую в ступе массу растирают на камне, как краски. Когда масса измельчена, ее кладут в чашку, наливают туда воды и взбалтывают. Тонкий порошок олова, висящий в воде, сливают, дают отстояться, собирают и высушивают. Оставшийся более тяжелый порошок металла растирают вторично. Далее предмет раскрашивают, употребляя обыкновенно только киноварь и сажу, как не изменяющиеся от действия жара. Раскрашенный предмет ставят в не очень жаркую печь и, когда краска подсохнет, покрывают несколько раз тонким слоем олифы, каждый раз ставя в печь. По окончании всего этого, вещь ставят в сильно нагретую печь и держат ее там некоторое время; при этой операции она принимает весьма блестящую лакировку, и пожелтевшая олифа сообщает оловянной поверхности золотистый цвет. При лакировании и раскрашивании играет большую роль температура печи. Слишком большой жар плавит оловянную поверхность и портит лак, слабый же жар не дает лаку достаточной твердости. Чем тоньше слой олифы и больше раз она была наведена и чем больше раз предмет побывал в печи, тем лучше. Последний раз держат вещь в печи подольше. Такой лак не боится горячей воды. Трещины заделываются перед вапованием и, после окраски, совершенно незаметны.

VIII. Перевод рисунков на дерево

1. Прочные рисунки на деревянных фанерах. Предварительно приготовляют раствор из 10 медного купороса, 6 голландской сажи и 3 спирта. Затем на лицевой стороне фанеры набрасывают синим карандашом легкий контур рисунка, после чего все пространство, обведенное синима карандашом, покрывают тонким контуром с помощью стального пера, обмакиваемого в вышеуказанный раствор, глубоко проникающий в ткань дерева. Когда весь рисунок высохнет, фанеру помещают под кран с водою таким образом, чтобы она в течение 20 часов возможно равномерно и слабыми струйками промывалась непрерывно возобновляемой свежей водою. При такой обработке рисунок на фанере так глубоко проникает в дерево, что контуры его ясно обозначатся на противоположной стороне фанеры и, сколько бы последняя затем не подвергалась обработке, рисунок не сотрется.

2. Перевод на дерево гравюр и эстампов. Следующие породы дерева могут лучше всего быть пригодны для такой работы: липа, клен и бук.

Прежде всего надо приготовить на выбранном дереве гладкую поверхность и смазать ее льняным маслом, затем нагреть ее на жару от угольев и покрывать последовательно три раза лаком следующего состава: растворить 25 г сандарака, 12,5 г шеллака, 3,7 г терпентина и 100 г 96° спирта.

При желании лаку можно придать любую окраску анилиновыми или другими красками.

Гравюра или эстамп намачивается в воде, в которой растворена поваренная соль, и кладется на пропускную бумагу, чтобы впиталась излишняя влага. Затем нагревается гладкая поверхность Доски и покрывается еще раз лаком, равно как и гравюра с напечатанной стороны. После этого гравюру кладут прямо на дерево, а на нее кусок фланели, и на фланель нагретую доску и все хорошенько сжимают струбцинками. Через несколько часов все просыхает, и тогда поступают следующим образом: стирают напитанной водою тряпочкой по обратной стороне гравюры до тех пор, пока не отдернутся клочки бумаги: тогда смачивают поверхность льняным маслом и стирают пальцем оставшиеся мелкие частицы бумаги. Затем еще раз обтирают тряпочкой отпечатанную поверхность и дают ей высохнуть, после чего покрывают ее 10 раз вышеуказанным лаком, а потом еще и копаловым лаком.

IX. Предохранение дерева от загнивания

Задача предохранения дерева от загнивания всегда занимала техников. На ряду с простейшими приемами консервирования древесины в настоящее время разработаны очень совершенные составы, которые на много лет гарантируют службу деревянных изделий, как-то балок, стропил, полов, шпал и т. п. Ниже мы даем только самые простейшие приемы, которые однако всегда дают удовлетворительные результаты.

1. Осмаливание дерева. Существует очень простой способ, и если он не всегда дает хорошие результаты, то только потому, что для пропитывания берут иногда недостаточно сухое дерево. В таком случае осмаливание не только не предохраняет, а, напротив, ускоряет процесс гниения. Деревянные колья должны быть совершенно сухие; растворив смолу легким нагреванием, погружают в нее на несколько минут колья или только их концы, предназначенные для зарывания в землю. Затем ставят их вертикально и отдельно друг от друга, чтобы они высохли, после чего употребляют в дело. Если дерево для кольев недостаточно сухое, то колья предварительно обрабатываются медным купоросом.

Во Франции, где этот способ предохранения кольев пользуется большой распространенностью, поступают следующим образом: в старых больших чанах или ямах, сложенных из камня или цемента, растворяют на каждые 8 ведер воды 3–6 кг медного купороса, смотря по сухости дерева: чем суше дерево, тем меньше требуется купороса. В приготовленный раствор погружаются колья на 2–3 дня; сухое дерево требует больше времени для пропитывания, чем сырое. Необходимо, однако, иметь в виду, что предохранение дерева от гниения медным купоросом может быть рекомендовано далеко не для всех пород; напр., для древесины дуба, сосны лучшего качества данный способ мало пригоден; вообще его рекомендуют только для пород, легко впитывающих жидкость, как, напр., для древисины ивы. Опыты показывают, что ивовые колья, пропитанные водным раствором медного купороса, при равных климатических условиях, служат наравне с кольями из дуба. Но дело в том, что с течением времени вода исподволь растворяет в древесине медный купорос, так что по истечении 6–8 лет рекомендуют колья подвергать новому пропитыванию. Правда, этого вторичного пропитывания медным купоросом можно избежать, если вслед за первой обработкой кольев вышеуказанным способом их затем осмолить: смола, укрепляя древесину, препятствует воде растворять купорос, и в этих условиях колья могут служить не 6–8, а 12–15 и более лет.

Существует еще третий способ: обугливание и смазывание скипидаром соответствующих частей. Обугленную часть дерева погружают в ведро со скипидаром, дают ему хорошенько всосаться, а затем закапывают в землю. Этот способ еще лучше применения медного купороса и смолы.

2. Увеличение прочности древесины. В Америке произведены опыты пропитывания дерева расплавленной серой с целью предохранения его от гниения и вообще для повышения его прочности.

Дерево погружают в большие чаны с расплавленной серой. После пропитывания серой, дерево становится более прочным, и увеличивается его сопротивление сжатию.

Действие серы на дерево отличается от действия креозота и других пропиточных средств. Сера в дереве вновь переходит в кристаллическое состояние, закупоривает его поры и при обыкновенной температуре из него не удаляется. Сера предохраняет дерево от порчи его грибками, вредителями и др., так как не дает им возможности проникнуть внутрь древесины.

3. Огнеупорное дерево. Простейший способ предохранить дерево не только от загнивания, но и от сгорания заключается в обмазке его жидким стеклом. Применять жидкое стекло необходимо, разбавив его водой до необходимой степени текучести. Нанеся на поверхность дерева слой раствора, дают ему проникнуть в поры и просохнуть, затвердеть. Точно так же наносят затем поверх первой обмазки второй слой жидкого стекла, а потом, третий и четвертый, давая каждый раз нанесенному раствору совершенно просохнуть.

Обработанные таким путем деревянные части становятся огнеупорными и негигроскопичными.

4. Предохранение дерева от влияния сырости, кислот и щелочей. После 2—3-х недельного высушивания дерева на воздухе его смазывают при теплой сухой погоде раствором парафина при помощи кисти или щетки до тех пор, пока раствор еще всасывается; 24 часа спустя повторяют смазывание, а еще через сутки смазывают в третий раз. Для приготовления раствора парафин плавят на умеренном огне, при постоянном помешивании, в просторном металлическом сосуде; когда парафин расплавился, размешивают его на открытом воздухе, пока масса не станет по краям застывать тогда прибавляют 6 петролейного эфира или сернистого углерода и размешивают до совершенного растворения. Полученный раствор сохраняют в хорошо закупоривающихся сосудах. Парафин, расплавленный с равными частями льняного или сурепного масла, также годится для покрывания железных сосудов.

X. Смесь

1. Средство против разъедания пробок кислотами. Пробки варят в продолжении 2–3 час. в растворе из 1 концентрированного жидкого стекла и 3 воды, затем высушивают и покрывают смесью мелкоизмельченного стекла и жидкого стекла. По высыхании этого наведенного слоя опускают пробки на короткое время в раствор хлористого калия в заключение вынимают, промывают водою и высушивают.

2. Пробки для склянок с химическими веществами. Непропускающие воздух пробки получаются погружением их в нагретый до 44–48° раствор 15 желатина, или хорошего клея, и 24 глицерина в 500 воды. Чтобы пробки не разъедались кислотами и т. п. едкими химическими веществами, они кладутся на некоторое время в нагретую до 40° смесь 2 вазелина и 7 парафина; наконец можно обмакнуть пробки раза три в растопленные пополам белый воск и говяжье сало, высушить их в печи на железном листе и потом тщательно обтереть шерстяною тряпкою.

Г. Кость и рог

I. Беление кости

1. Беление кости. Чтобы сообщить пожелтевшей слоновой кости первоначальную белезину, практикуют один из следующих способов:

а) Слоновая кость слегка покрывается тонким слоем скипидара и выставляется дня на 3 или 4 на солнце,

б) Взбалтыванием перекиси водорода с эфиром или бензином приготовляют эфирный раствор перекиси водорода. Отделяют через делительную воронку и обрабатывают этим раствором перекиси водорода, содержащим приблизит. 50 (по объему) кислорода, кость или рог. Этим способом одновременно растворяется жир и подвергается белению кость. Однако этот способ очень дорогой,

в) Сначала кости обезжиривают обработкой эфиром или бензином и затем кладут в водный раствор фтористой кислоты, содержащей 1 % безводной кислоты,

г) Обработанные предварительно бензином или эфиром кости кладутся в теплое место; когда последние следы жирорастворителя исчезли, кладут кости в смесь равных объемов перекиси водорода и воды и держат в ней до тех пор, пока они не выбелятся. Затем их моют в чистой воде и сушат,

д) Слоновую кость погружают на некоторое время в перекись водорода, после чего ее насухо вытирают. Чтобы ускорить процесс беления кости подвергают ее действию лучей синей кварцевой электрической лампочки (что употребляется для лечебных целей).

2. Отбелка пожелтевших клавишей музыкальных инструментов:

а) Клавиши обмывают раствором соды и затем покрывают растертой с водой в кашицеобразную массу хлорной (белильной) известью, которая должна оставаться на клавишах в течение 8-12 час. Затем клавиши вытирают мягкой тряпкой. Необходимо тщательно избегать соприкосновения с металлическими частями.

б) Клавиши непрерывно смачиваются водой, помещают под стеклянный колпак и подвергают в течение нескольких дней действию солнечных лучей.

в) Клавиши кладут в смесь из 1 скипидара и 3 спирта и подвергают действию солнечных лучей.

Все эти способы отбелки применимы вообще для пожелтевших изделий из слоновой кости.

II. Протравы для кости

Анилиновые протравы для кости. Травление кости анилиновыми красками проще, чем другими способами, так как оно ведется в холодной ванне, чем устраняется возможность растрескивания предметов. Травление производится следующим образом: предметы кладут в таз и наливают столько воды, чтобы они были совершенно покрыты ею. Затем к жидкости прибавляют 2 чайные ложки уксуса и около 1 г краски, причем все равно — растворима ли последняя в спирту или в воде. Для нужных оттенков выбирают подходящие анилиновые краски или составляют их из нескольких. Костяные предметы оставляют в жидкости на 4–8 час. и вынимают тотчас же по достижении желаемой густоты тона. Затем их обмывают водой, высушивают и полируют венской известью с мылом. Спиртовые лаки и политуры здесь нельзя употреблять, так как они могут растворить краску на поверхности кости.

Если нужно окрасить бильярдный шар из слоновой кости в два цвета, параллельными полосами, то его уже отшлифованным зажимают между тремя тонкими палочками, вставленными вертикально в небольшую дощечку, покрывают среднюю полосу масляным лаком и окрашивают сперва один сегмент, погружая им шар вместе с дощечкой в соответствующую анилиновую протраву. Окончив окраску, дают ей просохнуть, а лак счищают скипидаром и окрашивают эту часть в требуемый цвет, предварительно закрыв масляным лаком уже готовую часть шара. Подобным же образом поступают, если шар надо окрасить с трех или четырех сторон.

III. Окрашивание кости

1. Окрашивание кости. Обезжиренные кости (см. выше) кладут сначала в смесь 1 соляной кислоты с 100 воды, по истечении 2 мин. вынимают и кладут в красильную ванну, составленную из анилиновых красок.

Желтый цвет. Желтое окрашивание производится раствором 8 нафтоловой желтой, 5 эхтгельба или метанилыельба в 2 000 воды и 300 уксуса.

Красный цвет. Для окрашивания в красный цвет, растворяют 1 фуксина, эозина, эритрозина или рубина в 300 воды и 10 уксуса.

Синий цвет. Синее окрашивание производится раствором 2 метиловой синей в 1 000 воды.

Фиолетовый цвет. Фиолетовое окрашивание сообщается раствором 5 метильвиолета в 1 000 воды и 3 виннокаменной кислоты.

Зеленый цвет. Зеленое окрашивание достигается раствором 3 брильянтгрюна в 2000 воды и 100 винного уксуса.

Черный цвет. Черное окрашивание производится раствором 30 растворимого в воде нигрозина в 2 000 воды, к которой прилито 300 уксуса. Раствор краски нагревают до кипения и, положив в него окрашиваемый предмет из кости, держат до полного охлаждения краски.

2. Окрашивание бильярдных шаров. Чтобы окрасить бильярдные шары в красный цвет, их следует погрузить в уксус, в котором предварительно размачивают кошениль, и прокипятить в этом уксусе в течение нескольких минут; затем для придания цвету более густого оттенка, шары переносятся на 10–15 сек. в очень слабый раствор поташа. Продержав бильярдные шары 6–8 час. в уксусе или растворе квасцов, их легко окрасить в отличный желтый цвет, для чего достаточно опустить на некоторое время в квасцовый отвар шафрана. Окрашивание в зеленый цвет достигается погружением шаров в уксус, в котором растворена 1 нашатыря на 3 яри-медянки. Если затем перенести эти шары в горячий щелок из поташа, то они окрасятся в голубой цвет. Наконец, чтобы окрасить бильярдные шары в черный цвет, их следует продержать несколько минут в горячем отваре кампешевого дерева (синего сандала), а потом перенести в раствор уксуснокислой соли. Вышеупомянутые красящие вещества можно заменить соответствующими анилиновыми красками.

3. Серебряная окраска слоновой кости:

а) Изделия из слоновой кости погружаются в слабый раствор азотнокислого серебра (ляписа) и, как только оно окрасится в темно-желтый цвет, его тотчас же погружают в чистую воду и выставляют на солнце. Через каких-нибудь три часа кость совершенно чернеет; тогда ее тщательно натирают сыромятной кожей, после чего кость приобретает красивую, блестящую серебряную полировку.

б) Украшения на слоновой кости делают посредством гравирования, причем выгравированные линии наполняют черным лаком. Еще лучше покрыть слоновую кость грунтом, гравировать и протравить рисунок следующей жидкостью: растворяют в 30 см² азотной кислоты 6 г азотнокислого серебра (ляписа) и разжижают в 125 г дистиллированной воды. Потом жидкость оставляют на 1/2 часа, по прошествии которого сушат пропускной бумагой и протравленную поверхность подвергают солнечным лучам.

Для других цветов в раствор кладут вместо азотнокислого серебра хлорное золото и хлорную платину.

IV. Прессование кости

а) Разрубленные кости вываривают несколько часов в воде, а затем на несколько дней кладут в холодную воду, к которой постепенно прибавляют азотной кислоты, пока жидкость не будет содержать на 2 воды 1 азотной кислоты. После этого кости промывают в холодной воде, затем их кладут в 5 % водный раствор соды и, наконец, еще раз промывают холодной водой. Благодаря этой обработке, кости приобретают свойство прессоваться в формах, как рог.

б) Если кость положить на несколько дней в разбавленную соляную кислоту (1 дымящийся кислоты на 8-10 воды), то в конце концов кислота растворит всю минеральную часть кости, и останется мягкая, гибкая масса, состоящая преимущественно из хряща. Эту массу можно дубить, как кожу. Для этого ее кладут на долгое время в крепкий отвар дубовой коры, в который прибавляют еще несколько таннина, а оставляют в нем до тех пор, пока она снова не сделается твердой.

Дубленая кость тверда, эластична, несколько прозрачна и имеет окраску желтую или красновато-коричневую. Подобно рогу и черепахе, она размягчается от нагревания и в этом состоянии может быть спрессована в любую форму. При сильном давлении отдельные куски дубленой кости могут соединяться в одну цельную сплошную массу, так что этим способом пользуются для утилизации мелких отбросов слоновой кости; их дубят описанным способом, нагревают под сильным давлением и прессуют. Из полученной массы изготовляют пуговицы и другие небольшие изделия. Лучше всего дубятся тонкие пластинки кости, но только по окончании дубления их нужно очень осторожно высушивать, так как они легко могут покоробиться. Лучше всего производить высушивание между двумя дощечками.

V. Имитация кости

1. Имитация слоновой кости по Гиатту. Сперва приготовляют раствор из 8 беленого чисто-белого шеллака и 32 аммиака (0,995 уд. веса), для чего обе составные части встряхивают беспрестанно в течение 5 час. во вращающемся цилиндре; температуру по возможности следует держать на 37,5°. По истечении этого времени получается полное растворение, и раствор имеет консистенцию жидкого сиропа. В этот раствор прибавляют 40 окиси цинка хорошего качества и промешивается рукой возможно лучше. Смесь помещают в краскотерку и промалывают. Аммиачную воду, которая уже выполнила свое назначение, лучше всего выпарить нагреванием. Смесь сушится на стеклянных досках на воздухе.

После улетучивания аммиака остаются только окись цинка и шеллака, из которых и приготовляются изделия. Они совершенно высушиваются, еще раз промалываются в совершенно сухой мельнице подходящей конструкции, и полученной мелкой мукой наполняются формы.

В формах давление может доходить до 160 кг на 1 см², а температура до 125–137,5 °Ц. Если предмет хотят окрасить, то можно красящее вещество прибавить либо перед первымпромалыванием к раствору, либо перед вторым промалыванием к сухой массе.

2. Имитация слоновой кости по Геферу. Связывающим веществом для этой массы служит аммиачный раствор казеина, который приготовляется из 20 казеина и 5 аммиака.

К раствору прибавляется: 42 едкой извести, 15 уксуснокислого глинозема, 5 квасцов, 120 гипса и 10 масла растительного.

Масло примешивается последним. Если из массы хотят изготовить темно окрашенные предметы, то вместо уксуснокислого глинозема берут 75-100 таннина. Когда смесь хорошо вымешена и образует однородное тесто, ее пропускают сквозь вальцы, чтобы образовать пластины любой величины и толщины. Пластины высушивают и втискивают в предварительно нагретые формы или их превращают в очень мелкий порошок, которым заполняют нагретые формы, и подвергают сильному давлению. Вынутые из форм предметы помещают в следующую ванну: 100 воды, 1 светлого столярного клея и 10 фосфорной кислоты.

Обработанные таким образом предметы высушивают, полируют и покрывают раствором белого шеллака.

3. Имитация слоновой кости по Гаррасу. Масса под слоновую ость состоит из столярного клея, целлулозы и алебастра. При отливке лучше всего употреблять металлические формы, так как они дают более резкие оттиски, чем формы из клея или каучука. Из этой массы изготовляются всякого рода украшения, инкрустации для мебели, крышки для альбомов и тому подобные мелкие предметы.

Клеевой раствор приготовляется из 100 г светлого клея в 1 кг воды и фильтруется через полотно. Целлулозную жижу приготовляют, обливая 50 г хорошо выбеленной целлулозы, 3,5 кг воды и хорошенько растирая, пока не образуется равномерно густая жижа. Затем отдельно растворяют 50 г квасцов в 1 кг горячей воды и дают остыть до умеренной теплоты; если раствору дать сильно охладиться, то квасцы кристаллизируются.

Металлическая форма сперва тщательно смазывается хорошим светлым маслом или смесью из равных частей гусиного и свиного жира. Затем в большом глиняном сосуде смешивают 75 клеевого раствора и 200 целлулозной жижи, прибавляют 200 воды и 250 мелко толченого алебастра, предварительно просеянного через волосяное сито. Все это растирается до тех пор, пока алебастр совершенно не растворится и не образуется однородная смесь. После этого приливают еще 200 квасцевого раствора и хорошенько размешивают. Полученную массу вливают ложкой в металлические формы. Для того, чтобы жидкая масса не выливалась, формы снабжаются железными или деревянными рамами, заключающими рисунок или украшение. Когда масса влита, форму некоторое время потряхивают, чтобы масса равномерно распределилась и не было воздушных пузырьков; затем форму оставляют в покое до тех пор, пока масса не начнет сгущаться. В этот момент форму накладывают влажным куском полотна, кладут на него входящую в рамку деревянную или железную доску, которая должна быть вдвое выше, чем сама рамка, и ставят под пресс и очень осторожно прессуют, причем выделяющаяся под давлением вода выливается. Примешанные квасцы вызывают быстрое затвердевание массы и не дают выделиться клею, так что при медленном равномерном прессовании стекает только чистая вода. Когда масса достаточно спрессована, дают форме постоять еще с четверть часа, а потом выбивают отлитую вещь помощью деревянного молотка. Вынутую из формы вещь немедленно помещают в чистую горячую водяную ванну, чтобы очистить ее от всяких жировых частиц. Затем вещь сушится в сушильной печи, после чего ее кладут в кипящую ванну из равных частей воска и стеарина, чтобы она вся пропиталась. В этом состоянии вещи дают совершенно остыть и протирают ее мягкой щетиной щеткой и посыпанным белым тальком, пока не появится блеск слоновой кости.

4. Масса для бильярдных шаров. Дают разбухнуть 90 столярного клея в 110 воды, нагревают в водяной бане и прибавляют 5 кг тяжелого шпата, 4 кг мела и 1 кг вареного льняного масла. В эту массу погружают маленькие, сделанные из той же массы палочки, дают прилипшей массе подсохнуть, снова погружают и так продолжают до тех пор, пока не образуется грубой формы шар. Когда шары через 3–4 мес. совершенно высохнут, их соответствующим образом обтачивают на токарном станке, погружают на 1 час в ванну из уксуснокислого глинозема, снова сушат и полируют.

5. Кровяно-костная масса по Пальмеру. Пальмер употребляет связывающим средством для своей массы не чистую бычачью кровь, а ту ее составную часть, которая остается, когда крови дают отстояться несколько часов, а затем сливают оставшуюся жидкой часть. Кровяной сгусток, полученный таким образом, состоит из свернувшегося фибрина, который от присутствия кровяных шариков кажется окрашенным в темно-коричневый цвет.

Чтобы из этой субстанции изготовить поддающуюся формованию массу, нужно ее высушить при комнатной температуре до такой степени, что ее можно превратить в порошок. Порошок затем просеивается сквозь тонкое сито и сильно прессуется в нагретых формах. Изготовленные таким образом предметы получаются темно-коричневого цвета; их можно полировать, как каучук.

Давление, которому подвергают массу, зависит от назначения прессуемого предмета. В некоторых случаях, когда дело идет об изготовлении очень устойчивых и прочных предметов, как, например, ролики для мебели, рукоятки ножей, ручки для инструментов, во время прессования, имеющего место при температуре от 95 до 150°Ц, применяется давление в 40 тонн. Такое сильное давление может быть произведено только путем применения гидравлического пресса.

Несмотря на применение сильного давления, состоящая только из одной крови масса очень ломка. Чтобы избежать этого недостатка, к крови примешивают костяную муку и клеевой раствор, служащий связывающим средством для крови. Отношение пропорции между кровяным порошком и костяной мукой приблизительно 5:1, а клея, который должен иметь консистенцию молока, берут десятую часть объема крови.

Прибавлением различных красящих веществ можно массу окрасить различным образом. Кровяно-костяная масса очень пригодна для изготовления набалдашников для тростей, дверных ручек, рукояток ножей, а также для фабрикации маленьких предметов — зажигалок и т. д. Если изготовленному из такой массы предмету пришлось бы долго лежать в сырости, то он, возможно, начал бы плесневеть; но можно легко этого избегнуть, если к массе прибавить 0,005 ее веса жженных квасцов и только после этого прессовать ее в формах.

Квасцы энергично противодействуют развитию микроорганизмов плесени и гниения.

VI. Протравы для рога

1. Белая протрава для рога. Предмет кладут в раствор свинцовой соли, оставляют его в нем, пока совершенно не пропитается, затем подвергают действию соляной кислоты, от чего образуется белый хлористый свинец, который осаждается на порах рога и окрашивает рог в белый цвет.

2. Серая протрава для рога. Берш рекомендует для окраски рога в серый цвет прорвать его сначала 1/4 -1/2 часа в насыщенном растворе свинцового сахара, затем промыть его в чистой воде и положить на 20–25 мин. в нагретый до 60 °Ц раствор азотнокислой закиси ртути. Этот способ не пригоден для гребней, так как зубья страдают от варки.

3. Черные протравы для рога. Как известно, роговые изделия, как-то: гребни, пуговицы, запонки и т. п., часто окрашиваются в черный цвет для подделки их под более дорогие сорта. Для этого существует несколько способов.

а) По Вагнеру изделия из рога вымачиваются в следующем растворе, который готовится на холоду: 8 ртути растворяются в 8 концентрированной азотной кислоты и 32 мягкой воды дождевой или дистиллированной.

В этой протраве изделия оставляют на всю ночь, после чего их вынимают и промывают водою до тех пор, пока промывная вода не будет более обладать кислой реакцией.

От такой обработки гребни окрашиваются в красный цвет, а в случае употребления более концентрированного раствора ртути — в коричневый. После этого гребни переносятся в слабый раствор серной печени (1 на 1000 воды) на 1–2 часа. Окрасившиеся теперь в черный цвет гребни промываются сначала чистой водой, затем подкисленной уксусом и, наконец, снова чистой водой. После того их высушивают и полируют. С помощью такой обработки получаются роговые изделия, не уступающие, по мнению знатоков, изделиям из рога буйвола. Полировка окрашенных предметов должна производиться осторожно, так как протрава не проникает в рог достаточно глубоко.

б) По Пфуглеру роговые изделия кладут на ночь в холодный водный раствор азотнокислого свинца (в отношении 1:4), после чего их помещают на полчаса в 3 % раствор соляной кислоты и, наконец, промывают водой. Если окраска получится не равномерной, то операцию повторяют еще раз. Эта прекрасная протрава значительно поднимает ценность роговых изделий.

в) 2¹/₂ кампешевого дерева разваривают в 10 л воды, отвар процеживают и в прозрачном отваре растворяют 485 г твердого кампешевого экстрата и столько же катеху; в полученной таким образом жидкости кипятят пуговицы 5 мин., дают стечь, оставляют в кипящей крепкой хромовой ванне и высушивают. Старая кампешевая ванна постоянно утилизируется снова, хромовую ванну можно также употреблять несколько раз. При употреблении более слабой хромовой ванны получается сине-черное окрашивание.

4. Коричневая протрава для рога. Роговые изделия кладут сначала в раствор 1 двухромовокислого калия в 10 воды, дают хорошо обсохнуть, а затем — в отвар 2 красного дерева и 1/4 квасцов в 15 воды. Температура этой протравы не должна превышать 34–40°.

5. Красная протрава для рога. Для окраски рога в красный цвет рекомендуется следующий способ. Светлый рог варят 1/2 часа в растворе 20 г сафлора и 10 г соды в 1/2 л воды и после этого кладут на 1/2 часа в слабый раствор виннокаменной кислоты. Затем вынимают и, обмыв, опять кладут в сафлоровый раствор и потом опять в раствор виннокаменной кислоты и так продолжают до образования желаемого цвета. Таким образом легко получить все оттенки от самого светлого до самого темно-красного цвета. Необходимо только помнить, что виннокаменная ванн должна быть всегда последней.

6. Черепаховые протравы для рога по Линднеру. а) Если же лают роговым изделиям сообщить окраску черепахи, то применяют следующие способы. Роговые изделия обрабатываются сначала разбавленной азотной кислотой (1 на 3 воды) при темпера туре 30–35 °Ц и затем протравляют смесью из 2 соды, 1 свежеобожженной извести и 1 свинцового глета. Действие протравы должно продолжаться не более 10–15 мин., чтобы пятна на роге получились желто-коричневыми. После этого, смыв с рога про траву, вытирают его тряпочкой и кладут в холодную красильную ванну, состоящую из 4 отвара красного дерева (в 10° по Б.) и раствора едкого натра (в 20° по Б.). Затем рог вынимают из ванны, тщательно промывают водой и полируют по прошествии 12–16 часов. Красильный отвар готовится вывариванием 1/2 кг фернамбукового дерева в 4 — 6л воды. Если прибавить к протраве оловянной соли, то получится ярко-красный оттенок.

VII. Окрашивание пуговиц

Пуговицы предварительно кипятятся в воде 1–2 часа, а за тем приступают к окрашиванию. Красят основными красящими веществами, кипятят 1/2 часа с прибавлением немного уксусной кислоты. Если дело идет об очень темных тонах, то пуговицы из ореховой скорлупы сперва протравливают, оставив их на несколько часов в горячем 5 % растворе танина.

Окраска субствантивными и кислыми красящими веществами производится в горячей ванне, с добавлением глауберовой соли и соды или уксусной кислоты.

Серные красящие вещества тоже употребляются из-за их прочности для окрашивания.

Пуговицы кладут сначала в воду на 12 час., а затем красят в кипящей ванне с серными красящими веществами, с добавлением сернистого натрия и соды.

Краску для окрашивания пуговиц рассчитывают обыкновенно на 6 л жидкости и употребляют столько, чтобы пуговицы могли удобно в ней лежать и перекладываться. Вынимание пуговиц из красильной ванны производится лучше всего посредством большой шумовки.

К жженой извести приливают столько воды, чтобы она распалась в порошок; затем прибавляют в 10 % раствора свинцового сахара столько 5 % раствора едкого кали, чтобы растворился образовавшийся вначале осадок. К полученному раствору окиси свинца прибавляют столько гашеной извести, чтобы образовалась полужидкая масса, которую наносят на роговые изделия, распределяя ее таким образом, чтобы получился рисунок темных пятен на черепахе.

Смешивают опермент (сернистый мышьяк) с известковой водой и наносят этот раствор на рог посредством кисточки. Если надобно, то окрашивание повторяют.

VIII. Имитация рога

1. Искусственный рог по Геферу. Смешать, при постоянном помешиваний, кремнекислый натрий с водой и с небольшим количеством пшеничной муки до получения густой пасты. Прибавлением к этой пасте различных органических красящих веществ можно придать ей любой цвет настоящего рога. После растирания массу оставляют некоторое время в покое, причем происходят химические изменения, которые приводят к образованию рогообразной массы. Она делается такой твердой и крепкой, что поддается такой же обработке, как латунь. До того, как она затвердеет, можно ее также выложить в любые формы.

2. Искусственный рог по Шварцбергу. Высушенный на воздухе казеин растворяют в водном растворе буры и прибавляют этот раствор к распущенному в воде крахмалу, причем воды прибавляют лишь столько, чтобы образовалась густая кашица. Затем прибавляют растопленный парафин и желатин, смешанный с 1 % его веса глицерином и энергично и долго размешивают. К этой смеси прибавляют еще требуемое количество нафтолсульфоновой кислоты (А), после чего вся масса вальцуется в пластинки, для удаления большей части воды. Погружением этой массы в спирт можно совершенно удалить из нее воду. Обезвоженную массу обрабатывают уксусноалюминиевой солью. Для изготовления рогообразной массы требуется по 50 казеина и крахмала, 25 желатина, 0,25 глицерина, 7-10 парафина и 15–20 % нафтолсульфоновой кислоты (А).

Если массу хотят выделать толстыми пластинками, то сперва вальцуют ее отдельными, возможно тонкими пластинками, кладут затем пластинки одну на другую в требуемом количестве и соединяют их под сильным прессом. Если взять при этом пластинки различной окраски, то получаются оригинальные наслоения и узоры.

3. Искусственный рог по Пюшнеру. Способ изготовления следующий: отбросы рогов, лошадиных и бычачьих копыт размельчаются, разлагаются концентрированной серной кислотой, вывариваются и очищаются от всяких нечистот. Затем прибавляется связывающее средство, лучше всего трагант или каучук, и кипячение продолжается до тех пор, пока масса не начнет густеть. Полученную кашицу выливают в слегка подогретые рамы и дают сохнуть 14 дней. Высохшие пласты помещают между гладкими и нагретыми стальными досками и подвергают их в больших прессах сильному давлению. Благодаря примененному не чересчур сильному жару, пласты делаются мягкими и эластичными, внутри твердыми, а на поверхности гладкими. В этом мягком состоянии легко выдавливаются различные предметы. Если же пласты затвердеют, то можно обработать их на токарном станке.

4. Искусственный рог по Патэ. Чтобы приготовить из роговых стружек плотную роговую массу, их кладут на 1 час в жидкость состоящую из насыщенного в холодной воде раствора борной кислоты и насыщенного раствора мышьяковистой кислоты в разбавленной соляной кислоте (61,0 уд. веса); при этом рекомендуется взять вдвое больше борной кислоты, чем мышьяковистой Сосуд, содержащий разбухшую после такой обработки роговую массу, помещают затем на один час в водяную ванну 60 °Ц, и наконец, роговая масса в закрытых железных формах, нагретых до 120 Ц, подвергается при помощи пресса сильному давлению пока не будет отжата вся жидкость. Спресованная таким образом масса образует после охлаждения твердые роговые пластинки, которые можно обрабатывать, как натуральный рог. Эта масса отличается эластичностью.

5. Искусственный рог по Макферсону. Обыкновенно для того, чтобы соединить отбросы рога, их подвергают действию влаги и высокой температуры, а затем сильному механическому давлению. Способ Макферсона состоит в том, что отбросы в возможно чистом виде, без примеси посторонних веществ, завертываются в бумажную материю и размачиваются в чистой воде, пока они не сделаются достаточно мягкими. Затем их кладут в металлическую форму, нагретую приблизительно до 150°Ц, и подвергают давлению, пока не будет отжата лишняя вода. В таком состоянии их оставляют до тех пор, пока они не приобретут достаточной твердости, после чего вчерне подготовленный предмет помещается в форму для окончательной обработки. При этом следует иметь в виду, что нагревание нужно применять с осторожностью, как это принято при обработке массивного твердого рога. В этой стадии обработки могут быть изготовлены различнейшие предметы с узорами.

Отбросы рога, которые желают соединить с отбросами черепахи, нужно сперва очистить от посторонних примесей вымочить в воде, затем нагреть и поместить в пресс с винтом. После охлаждения масса будет твердой и плотно соединится. Очень важно оберегать роговые остатки и отбросы, а также и формы от всяческого соприкосновения с маслом или жиром. Воду, служащую для размягчения роговых отбросов, следует сперва прокипятить, чтобы удалить находящийся в ней воздух, так как опыты Макферсона показали, что этим предотвращается уплотнение. Для достижения более быстрого размягчения рога рекомендуется вместо чистой воды употреблять раствор извести и поташа в пропорции 2: 1000 или 1:1000. Размягчение в этом растворе вызывает частичное разложение и очищает рог. Нижняя половина употребляемой для прессования ящикообразной формы снабжена кругом планкой, к которой верхняя половина плотно прилегает и которая вместе с тем поддается прессованию. При предварительной операции формования, массу подвергают обычным образом действию тепла, не повышая, однако, температуры до такой степени, какая требуется для конечной процедуры формования. При этой операции роговая масса подвергается давлению пресса с винтом или гидравлического пресса. Прессование имеет целью уплотнить роговые частицы, соединив их в массивное тело, и вместе с тем удалить из массы излишнюю жидкость. После первого прессования роговая масса имеет приблизительно форму и величину требуемого куска. Массу оставляют в первой форме только несколько минут, чтобы придать ей твердость и связать частицы. Форма, служащая для конечной операции, имеет точный размер изготовляемого предмета и в этой стадии можно впрессовать различные украшения. Эти украшения могут быть сделаны из металла, черепахи, разноцветного дерева, перламутра, стекла и др. декоративных материалов. При конечной операции формования нужно тщательно следить за поддержанием равномерного жара. Процедура совершенно та же, как при приготовлении изделий из рога.

6. Искусственный рог по Гиатту. 2 истолченных в мелкий порошок рога, костей или других веществ, содержащих альбумин или клейковину, смешиваются с раствором щелочной, кремнекислой соли. Эта кремнекислая соль имеет приблизительно консистенцию патоки. Масса получается тестообразной, и превращенные в порошок кости или т. п. вещества под влиянием кремнекислой соли частью растворяются и достаточно размягчаются, чтобы можно было их впоследствии формовать. Эту смесь нужно хорошенько обработать, пока она не будет приставать к прикасающейся к ней поверхности. Очень удобно воспользоваться для этой цели, смотря по необходимости, холодными или горячими вальцами. Или хорошо также промолоть кремнекислую соль с измельченными в порошок костями в обыкновенной краскотерке, как это делается с красящими веществами и с маслом. Обработанная таким образом масса вальцуется или превращается каким-либо другим способом в тонкие пластины. Эти пластины сушат, положив между двумя из них один или несколько листов пропускной бумаги или другой материал, впитывающий в себя влажность. Затем все подвергается давлению, в результате чего бумага впитывает в себя влажность массы и одновременно образуется плотный и твердый материал.

Высушенная таким образом композиция готова для формования матриц, которые во время прессования должны быть подогреты. Понятно, что для вытягивания влажности можно употребить и другие приемы, как, например, испарение. Но во всяком случае нужно следить, чтобы масса не слишком высыхала, иначе результаты не будут благоприятные.

Обыкновенную сушку на воздухе нужно предпочесть всем другим способам искусственной сушки. Затем мелят в мельнице или другими способами в порошок и наполняют им формы или матрицы, нагретые до 93-150°Ц. От нагревания форм плавится порошок, приставая к внутренним стенкам матриц и принимая их форму.

Можно также, не промалывая пластин в порошок, прямо формовать их, вдавливая пласты целиком или нарезанными полосками в формы и прессуя их. Нужно заметить, что при таком способе не следует подвергать их, для испарения из них воды, действию атмосферического воздуха. Такая сушка делает массу очень пористой. Вынутый из формы или матрицы продукт в таком случае погружают в раствор хлористого кальция и оставляют в нем лежать, пока он совершенно или до известной глубины им не пропитается, смотря по тому, какой толщины желают иметь наружный затвердевший слой. Влияние хлористого кальция на массу состоит в том, что находящаяся в нем щелочь нейтрализуется, и таким образом силикат делается нерастворимым, причем нерастворенная кремнекислая известь тесно смешивается с превращенными в порошок костями или другими упомянутыми составными частями.

Эту массу можно по желанию окрасить или прибавить красящие вещества к составным частям при первом смешивании или раскрасить соответствующим способом вынутый уже из формы или матрицы готовый продукт.

Пропорции щелочной, кремнекислой соли и костей, рога или других превращенных в порошок веществ могут значительно колебаться. Следует только класть достаточное количество силиката (кремнекислой соли), чтобы другие составные части размягчились и соединились. Кости, рог, слоновая кость и т. п. родственные массы могут быть также употребляемы, не в виде порошка, а очень маленькими кусочками; порошок необходим только тогда, когда желательно быстрое действие силиката.

Кроме того, нужно обратить внимание на то, что можно достигнуть хороших результатов и не подвергая вынутый из матрицы или формы предмет обработке хлористого кальция. Все обломки и остатки массы до и после обработки могут быть вновь обращены в мягкое, пластическое состояние измелчением их и новой обработкой силикатом. Готовый продукт может быть подвергнут белению, от чего он приобретает белый блестящий цвет.

Композицию можно свальцовать в бруски, листы или в другую какую-либо форму, чтобы облегчить последующую затем механическую обработку. После формования массу можно резать и полировать, потому что она обладает твердой поверхностью. Масса особенно пригодна для фабрикации пуговиц, бильярдных шаров, сосудов ит. д. Можно также ее легко формовать поверх металлического или другого какого либо ядра.

Массу можно превратить в порошок еще и другим способом. Смесь из силиката с костями или другим веществом превращаеется в густую массу и затем приводится в соприкосновение с поверхностью большого, нагретого барабана, на которой вещество затвердевает и затем соскабливается при помощи особых щеток или лопаток. Соскобленную массу превращают затем в мелкий порошок. Вращение барабана допускает непрерывное производство порошка.

Хлорный кальций может быть также смешан с композицией из костей и силиката в состоянии сухого порошка. Пропорция приблизительно 1 хлорного соединения на 100 массы. В сухом виде они смешиваются, после чего все подвергается действию жара и давления. Хлорное соединение плавится, и образуется масса, во многих отношениях похожая на вышеописанную.

7. Масса из роговых стружек и опилок:

а) Отбросы рога (стружки и опилки) обливаются сильно насыщенным раствором поташа и извести (гидрат окиси извести), в котором роговая масса очищается и после продолжительного в нем пребывания превращается в студенистое состояние. В этом состоянии при умеренном нагревании массу можно лить в формы и прессовать. Прессованием удаляется из массы влажность и придается ей плотность. Вторичное прессование при нагревании дает роговой массе окончательную форму и в таком виде ее можно обработать, для мундштуков, пуговиц, набалдашников и т. п.

б) Стружки и опилки во влажном состоянии прессуют в цилиндрической металлической форме при помощи металлического же нагнетательного поршня, при нагревании, в плотный кусок. Затем рашпилем превращают массу в мелкий порошок, который прессуют снова таким же образом. Эту манипуляцию повторяют до тех пор, пока масса не приобретет достаточной плотности и твердости. Под конец, массу опять обрабатывают рашпилем и хорошенько просеивают, чтобы более грубые частицы остались на сите. Из полученного мелкого порошка приготовляются предметы следующим образом: порошок кладут слоями между латунными досками, ставят несколько слоев под пресс, который нагревается в кипящей воде, от чего масса становится твердой и прочной. Затем пластинки подвергаются дальнейшей обработке. Можно также сразу прессовать готовые предметы, если имеются необходимые для этого формы.

в) Помещенным ниже способом можно из роговых стружек приготовить такую массу, из которой можно отливать в формах разные предметы: ручки для зонтиков, набалдашники для тростей и т. п. Берут 1 кг негашеной извести, 500 г поташа, 40 г винного камня и 30 г поваренной соли, все растворяют в воде и выпаривают затем третью часть употребленного для раствора количества воды. Затем бросают в этот раствор роговые стружки и опилки или обработанный рашпилем рог и снова кипятят до тех пор, пока масса не загустеет до такой степени, что ее можно лить в формы. Формы должны быть хорошо смазаны маслом, безразлично сделаны ли они из металла, дерева или обожженной глины. Если желают иметь цветную роговую массу, то требуемую краску вливают в жидкую массу до отливки.

8. Масса из жировика (стеатит) по Шварцу. Эта масса употребляется для изготовления бус, пуговиц, камней для домино и т. д. Обломки и отбросы жировика, превращенные в порошок, разводятся в кадке калийным или натронным щелоком, крепость которого зависит от твердости изготовляемых предметов, оставляют стоять некоторое время, после чего сушат на пластинах и мелят возможно мельче между камнями. Из приготовленного таким образом порошка изготовляют пуговицы и бусы с помощью специально сконструированного пресса с эксцентрическим маховиком и со шкивами. После того, как они прессованием достигли довольно большой твердости, их обжигают в огнеупорных, герметически закрытых тигелях. После первого обжига их кладут в раствор кремнекалиевой или кремненатриевой соли, пока они совершенно не пропитаются ими, затем их сушат и снова обжигают в плотно закрытом тигеле. Эту манипуляцию повторяют до тех пор, пока изделия не приобретут желаемой твердости и их можно будет шлифовать. Шлифовка пуговиц и бус производится водой во вращающейся бочке. После того, как они приобретут желаемую шлифовку, их сушат и помещают во вторую бочку с порошком жировика. Бочка эта тоже вращающаяся, и пуговицы и бусы полируются. Цветные пуговицы и бусы делаются из белых с помощью всевозможных методов окраски. Фабрикация камней для домино и игральных костей производится тоже из порошка жировика. При этом употребляются обыкновенные рычажные пресса со шпинделем, формы из стали или латуни. Дальнейшая обработка та же, что и для пуговиц и бус.

IX. Имитация янтаря и морской пенки

1. Искусственный янтарь по Геферу. Масса имеет вид натурального янтаря, но не обладает его твердостью. Масса состоит из: 1 скипидарной смолы, 2 шеллака и 1 белой канифоли. Все эти части осторожно сплавляются вместе. В жестяном сосуде, двойные стенки которого заполнены маслом для достижения равномерной температуры, расплавляется скипидарная смола, а затем прибавляется шеллак. Шеллак постепенно размягчается и соединяется со скипидаром в непрозрачную, белую, густую массу, которая после некоторого времени становится все жиже и прозрачнее. Когда масса сделается почти прозрачной, то прибавляют растопленную в отдельном сосуде канифоль. Через короткое время масса становится совсем прозрачной, жидкой и готова к отливке или прессованию всяких предметов, изготовляемых обычно из натурального янтаря.

Смотря по цвету шеллака, окраска массы варьирует от коричневого до лимонножелтого цвета. Лимонно-желтую массу можно нагреванием сделать, по желанию, темнее. Если увеличить количество скипидарной смолы, то масса получится жиже и после охлаждения мягче и менее ломкой. От увеличения пропорции шеллака масса, наоборот, делается гуще, тверже и более хрупкой. Увеличение пропорции канифоли тоже влечет за собою ломкость. Массу можно полировать и лакировать; от трения развивается электричество; излом у нее раковистый; удельный вес небольшой. При нагревании она становится пластичной, а при дальнейшем нагревании расплавляется. К воде масса нечувствительна, но в спирту растворяется.

2. Масса из отбросов морской пенки по Гиатту. Гиатт пользуется при изготовлении таковой массы следующим способом:

а) превращает отбросы морской пенки в мельчайший порошок;

б) приготовляет раствор, состоящий из 5 нитроцеллулозы, приблизительно 3–5 камфары и достаточного количества эфира (около 3), спирта (около 1) или другой какой-нибудь жидкости, в которой растворяется нитроцеллулоза, чтобы образовалась густая масса;

в) в полученный раствор прибавляет превращенную в порошок морскую пенку в пропорции 100 морской пенки к 5 полученного раствора нитроцеллулозы;

г) хорошенько размешивает все вместе и дает излишку растворяющего средства испариться естественным или искусственным путем;

д) превращает снова полученную массу в порошок. Этим порошком наполняет металлические формы, нагревает их от 100 до 120 °Ц и подвергает прессованию.

Д. Резина, каучук и гуттаперча

I. Каучуковые и гуттаперчевые растворы

1. Каучуковый раствор по Фишеру. Многочисленные опыты растворить каучук не дали до сих пор вполне удовлетворительных результатов, так как в очень немногих случаях удается растворить разбухший каучук. Кроме того, большинство растворяющих средств страдают легкой воспламеняемостью и слишком высокой плотностью. Растворяющим средством, не страдающим этими недостатками, является по Фишеру двухлорэтилен, плотность которого низка, а способность растворять каучук превышает способность хлороформа. Двухлорэтилен представляет собой водянисто-прозрачную жидкость, кипящую при 55°; он не развивает взрывчатых паров и не горюч. Он дает ровный раствор, без комков и, вследствие своей низкой точки кипения, легко улетучивается снова из раствора.

2. Каучуковый раствор по Миллеру. 5 мелко нарезанного каучука с 2¹/₂ эфира умеренно нагревают в стеклянной колбе в песчаной бане до тех пор, пока не произойдет полного растворения каучука. Затем прибавляют 2¹/₂ нагретого лака и, после некоторого охлаждения, 5 нагретого скипидара.

3. Каучуковый раствор по Винклеру. Растворяют 6 мелко нарезанного каучука в 12¹/₂ очищенного скипидара и 15 густой нефти, в стеклянной колбе, при нагревании в песчаной бане. К полученному раствору прибавляют 30 жирного, нагретого копалового лака.

4. Каучуковый раствор по Цюлю. Известно, что каучук легко поглощается различными летучими, растворяющими при помощи водяных паров веществами, которые затем можно водяными парами перегнать, в результате чего получается однородный каучуковый раствор. Самым пригодным таким веществом оказался нафталин, в котором каучук растворяется уже при температуре ниже 100°. Растворяют 10 каучука в 50 нафталина, прибавляют 30 льняного масла и нафталин перегоняют водяными парами, затем после отделения смеси от воды прибавляют терпентинное масло или другое разжижающее средство.

5. Каучуковый раствор по Эйзенману. Растопляют 40 каучука и 12 канифоли с 60 нафталина, прибавляют 40 вареного льняного масла и поступают, как сказано выше.

6. Каучуковый раствор по Финкбонеру. Обрезки каучука размягчают в кипящей воде, высушивают и режут на маленькие кусочки; затем кладут в закупоренный жестяной сосуд и обливают каменноугольным дегтем, пока не покроется им вся поверхность. Дав массе постоять 12–18 час., ее нагревают в горячей воде, пока она не растопится, и потом несколько времени хорошенько мешают. Так как при охлаждении этот раствор сгущается, то для употребления его кладут в кипящую воду, благодаря чему он снова становится жидким.

7. Каучуковый раствор по Динглеру:

а) Растворяют 180 г мелко нарезанного каучука в 720 г сернистого углерода и жидкость процеживают сквозь полотно. Пропорция каучука к сернистому углероду изменяется, смотря по тому, какую густоту хотят придать раствору.

8. Гуттаперчевый раствор по Зорелю:

а) Состав состоит из 2 канифоли, 2 смолы или асфальта, 8 смоляного масла, 6 гидрата извести, 3 воды, 10 глины и 12 гуттаперчи. Состав ставят в котле, куда сначала кладут канифоль, смолу и смоляное масло, и мешают до тех пор, пока смола и масло не растворятся. Потом гидрат извести замешивают с водою в жидкую кашицу, прибавляют смесь, массу нагревают и размешивают. Когда все части хорошенько соединятся друг с другом, прибавляют разрезанную на маленькие кусочки гуттаперчу. При усиливающемся жаре продолжают мешать до тех пор, пока гуттаперча не сделается жидкой, после чего прибавляют истолченную в порошок и смешанную с водой глину. Когда и эта масса разделится, подливают в избытке воду и нагревают до кипения. При этом состав отделяется от воды; его счерпывают, еще раз месят со свежей водой и проводят несколько раз через вальцы, чтобы совершенно разровнять.

Канифоль можно заменить какой-нибудь другой смолой, как» напр., варом или копалом. Глины можно совсем не прибавлять. Если состав хотят сделать совершенно непромокаемым, то прибавляют 5 % стеариновой кислоты.

б) Берут 8 смолы (вару), 4 смоляного масла, 6 гидрата извести, 16 гуттаперчи.

в) Берут 12 смолы, 6 гидрата извести, 16 гуттаперчи. Если составу хотят придать более тягучести, то к нему прибавляют какое-нибудь волокнистое вещество, как, напр., хлопчатую бумагу, шерсть, пеньку, коровью шерсть или кожаные обрезки.

9. Гуттаперчевый раствор по Форстеру:

а) Берут 4 гуттаперчи, 2 жженой слоновой кости и 1/15 мышьяка.

б) Берут 3 гуттаперчи, 1 толченых костей и 1/2 трубочной глины.

II. Обесцвечивание гуттаперчи

1. Обесцвечивание гуттаперчи по Норманди. Сначала гуттаперчу режут, промывают и месят, после чего она освобождается от случайной грязи; потом растворяют ее в летучих растворяющих веществах, как-то в скипидаре, каменноугольной нефти или сернистом углероде, причем пропорция следующая: 1 гуттаперчи и 20 растворяющего вещества. После растворения получается мутная, темная жидкость, похожая на сироп; ей дают постоять до тех пор, пока большая часть посторонних веществ не осядет на дно. С осадка сливают светлый раствор в дистилляционный аппарат, снабженный хорошими холодильными снарядами, где растворяющее вещество выпаривают при умеренной температуре, чтобы получить гуттаперчу в твердом виде.

Если хотят сделать шары, тонкие листы и т. п., то очищенный, приготовленный с сернистым углеродом раствор гуттаперчи выливают в сосуд, соответствующий по форме желаемому предмету. Сосуд вертят во всех направлениях, пока стенки его совершенно равномерно не покроются жидкостью, потом остатку раствора дают стечь по капле.

Через некоторое время сернистый углерод совершенно испарится, стенки сосуда покроются тонким слоем гуттаперчи, которая при охлаждении сжимается и может быть вынута; при этом склянку нельзя трогать теплой рукой, потому что в таком случае к этим местам пристанет гуттаперча. Таким образом можно кустарным способом приготовлять всевозможные предметы из гуттаперчи.

2. Обесцвечивание гуттаперчи по Винклеру. С этой целью в сосуд, нагреваемый с помощью песочной бани, кладут 1 гуттаперчи и 4 бензина, часто мешают и нагревают до тех пор, пока не произойдет совершенное растворение. Затем в раствор кладут 1 древесного угля в порошке и, спустя полчаса, процеживают сквозь сито. Потом его вливают в дистилляционный аппарат, удаляют большую часть бензина, а желтый, густо маслянистый осадок выливают на мраморную плиту и высушивают. Высохнув, масса имеет вид белой писчей бумаги.

Примечание. Светлый раствор гуттаперчи в бензине хорошо прибавлять к лакам, которые благодаря этому получают значительно большую упругость.

III. Окрашивание гуттаперчи и каучука

По Паркетту масса гуттаперчи и каучука можно окрашивать и потом вулканизировать.

а) Черная окраска. Массу смешивают и кипятят в 360 г медного купороса, растворенного предварительно в 3 600 г воды, и прибавляют 360 г едкого аммиака (нашатыря). Или 360 г нейтрального или кислого сернокислого кали и 180 г медного купороса растворяют в 3600 г воды.

б) Зеленая окраска. Кипятят 360 г нашатыря, 180 г медного купороса, 720 г пережженной извести, 3600 г воды. Оттенки варьируются сообразно с большим или меньшим количеством положенных веществ.

1. Вулканизация по Блоху. Двусернистые водороды действуют на каучук одни или в соединении с растворяющими средствами вулканизирующие. В качестве двусернистых водородов могут найти применение водорододвусернистое соединение H₂S₂ или водородотрисернистое соединение H₂S₃ или смесь из обоих. Но особенно подходящим оказывается сырой двусернистый водород, каким он получается непосредственно из многосернистых металлов натрия, кальция и т. д. с избыточными кислотами. В качестве растворяющего вещества могут быть применены ацетон, бензол, толуол, ксилол, хлороформ и т. д. Выгодно применять такие растворяющие вещества, которые способствуют медленному разложению двусернистых водородов, напр., сероуглерод и ацетон. Можно также сернистые растворы наслаивать на вещества, которые способствуют разложению двусернистых водородов, как, напр., твердый едкий натрий, сода, магний и т. д., или на растворы таких веществ.

2. Вулканизация по Риделю. Берут 10 800 г гуттаперчи, 360 г серы, 360 г глета и смешивают эти вещества, пропуская их между двумя нагретыми катками, которые поворачиваются с различной скоростью. Потом массу разбивают на части, кладут в металлический сосуд, причем наполняют только его третью часть, потому что при нагревании масса сильно раздувается. Далее ее подвергают в продолжение трех часов жару от 113–115 °C, причем лучше всего действовать парами.

V. Испытание гуттаперчи

Натуральную гуттаперчу иногда трудно бывает отличить от имитации, т. е. смешанной с другими веществами. Чтобы удостовериться, что она не смешана с землею и другими веществами, что часто делается для увеличения веса, кусок массы, кажущейся подозрительною, растворяют в сернистом углероде или хлороформе, отчего на дне осаждаются все механические примеси, которые можно отделить горячей водой. Распознавание смолистых веществ, примешиваемых к гуттаперче, гораздо труднее.

VI. Каучуковые массы

1. Эбонит и вулканит. Под этими названиями известны каучуковые массы, приготовляемые из каучука и серы и небольшого количества гуттаперчи, шеллака, асфальта, графита и т. д.

Вулканит содержит не больше 20–30 % серы, тогда как в эбоните содержание серы доходит до 60 %. Для изготовления эбонита требуется также и более высокая температура.

Согласно испытанному хорошему рецепту, следует брать 100 каучука на 45 серы и 10 гуттаперчи, которые растворяются и соединяются. При изготовлении достаточное количество этой смеси помещают в подходящую форму, сделанную из вещества, нечувствительного к действию серы. Затем в течение двух часов масса подвергается действию температуры в 315°Ц и давления в 1 кг на 1 г. Это можно сделать, поместив форму в паровой котел, где можно достигнуть необходимого давления. После охлаждения эбонит вынимается из формы и обычным образом отделывается и полируется.

2. Гентин. Способ приготовления гуттаперчи состоит в том, что сырая резиновая масса, в смеси с карнаубским воском и, в случае надобности, с маслами, имеющими высокую температуру кипения, подвергается вначале слабому, а затем постоянно усиливающемуся нагреванию, причем смесь тщательно проминается, превращаясь в совершенно однородный, обладающий всеми свойствами гуттаперчи, не требующий совершенной вулканизации и, тем не менее, твердый и эластичный продукт; такая обработка не требует притом применения растворителей ни для каучука, ни для воска. Применяющиеся в иных случаях масла прибавляются к тесту перед размешиванием.

VII. Имитация каучука

1. Искусственный каучук по Кадоре. Это пластическое вещество, применяемое вместо каучука, известно под названием текстолоида иполучается след, образом: любое масло обрабатывается углекислым металлом (преимущественно углекислым свинцом) и азотной кислотой; жидкость сливают, остаток насыщают щелочью, полученное мыло разлагают кислотами, выделяемое смолообразное вещество очищают растворением в спирте, эфире иг. п. и выпариванием растворителя. Массу растворяют затем в каком-либо растворителе и примешивают (можно и не растворять, а прямо примешивать) следующие вещества: окись цинка, магнезию, каолин и др. окиси металлов и земли, смолы, целлулозу (бумажную массу или древесные опилки), нитроцеллулозу, альбумин, желатин, фибрин и др. в окисленном состоянии. Текстилоиду можно дать любую форму, так что он вполне заменяет каучук. Он применяется для выделывания клеенки, кожи, линолеума, искусственного янтаря, слоновой кости и пр.

2. Искусственный каучук по Геферу. Масса делается из торфа. Сначала торф прессуется гидравлическим прессом, причем отжимается 80–85 % воды. Прессованные куски сушатся на воздухе или в приспособленном аппарате, после чего промалываются в мелкую муку, которую смешивают с 10–20 % каучука и с необходимым для вулканизирования количеством серы в порошке. Смесь, после вулканизации, делается однородной и имеет совершенно те же свойства, как каучук, однако гораздо дешевле последнего. Эта масса-плохой проводник тепла, и ее можно применять всюду, где применяется каучук. Массу можно также нагревать и вальцовать пластинами какой угодно толщины. Если желают получить очень крепкий материал, то прибавляют к массе 5 — 10 % гипса.

3. Искусственный каучук по Винклеру. Для изготовления этой массы, которая может быть употреблена вместо каучука и гуттаперчи, берут шкуры зайцев, кроликов и других маленьких животных и обрезки этих кож, моют их, кладут в известковую воду и очищают от шерсти. Затем их вываривают в папиновом котле с прибавлением 3 % технического глицерина и возможно меньшего количества воды до полного растворения. Образуется полужидкая тягучая масса (клей), которую или сушат на сетках в вентилированном помещении или немедленно пускают в дальнейшую обработку. 12 этой массы растапливают в паровой ванне с 12 технического глицерина, а затем прибавляют 1 концентрированного раствора двухромовокислого калия (хромпик). Жидкую массу разливают в формах и дают затвердеть под давлением. После того как масса застынет, предметы вынимают из форм и сушат в темном проветриваемом помещении.

Масса эта походит на вулканизированный каучук, но имеет то преимущество, что переносит лучше высокую температуру, чем каучук.

VIII. Имитация гуттаперчи

а) Берут 2 кг копала, измельченного в порошок, 200–500 г серного цвета и 2 ведра керосина, нагревают до полного растворения при температуре 122–150 °Ц, непрерывно мешая, и охлаждают до 38°. Затем растворяют 125 г казеина (или творога) в слабом водном растворе аммиака (с прибавлением небольшого количества древесного спирта), вливают в вышеприготовленную массу и снова нагревают при температуре 122–150 Ц, пока не получится масса жидкой консистенции. Тогда в массу прибавляется 15–25 % раствор дубильной кислоты, чернильно-орешковой или катеху, 5 г аммиака и варят достаточно продолжительное время, после чего массу охлаждают, промывают, месят в горячей воде, вальцуют и высушивают.

б) Если нагревать продолжительное время до 95° смесь 100 озокерита с 25 вареного льняного масла и с 3 серы, то получится похожее на каучук вещество, которое можно перерабатывать подобно последнему.

в) 1 смеси равных частей деревянного и каменноугольного масла, 1 конопляно го нагревают до 140–150° несколько часов, пока масса не станет тянуться в ниточку, после чего примешивают 1 густой олифы. К этой смеси прибавляется затем 1/20—1/10 % озокерита с небольшим количеством спермацета и наконец 1/15-1/12 серы.

IX. Переработка старой резины

1. По Циглеру. Из старой, негодной уже к употреблению резины приготовляется продукт, которым можно пользоваться, как обыкновенной резиной и который в отношении последней обладает значительно большим сопротивлением разрыву вследствие выделения из резины при обработке растительных белковых веществ. По способу М. Циглера старая негодная резина промывается сначала до полного удаления всей приставшей к ней грязи, затем погружается на несколько дней в жидкость следующего состава: растворяют в 3–4 ведрах кипящей воды 300 г рвотного камня и прибавляют к раствору 1 кг дубильной кислоты или соответствующее количество веществ, содержащих дубильную кислоту. Если обрабатываемая резина легко становится липкой то рвотный камень заменяют 600 г сернистокислого кальция (раствор приготовляется на холодной воде). При обработке резины, занимающей среднее положение между липкой и не липкой, прибавляют к указанному раствору рвотного камня 250 г сернистокислого кальция. В том или другом растворе резину оставляют до надлежащего размягчения, затем ее вынимают и высушивают в теплом воздухе. Наконец, ее прокатывают между валиками в более или менее тонкие листы, из которых выделывают нужные вещи, как из обыкновенной резины.

2. По Бримеру. Старую резину тщательно измельчают, смешивают с равными весовыми частями технического касторового масла и смесь нагревают до 180–210 °Ц, пока резина не распустится. После охлаждения смесь вливают в двойной против нее объем 90° спирта. Тогда из этой смеси выделяется резина и оседает на дно в виде тягучей массы, а касторовое масло растворяется в спирте. После этого отделяют резину от остальной части смеси и промывают ее небольшим количеством свежего спирта (чтобы удалить остатки касторового масла) до тех пор, пока капля, пущенная на бумагу, после испарения спирта, не оставит никакого следа. Так как полученная резиновая масса содержит еще некоторое количество спирта, то ее промывают сначала в теплой воде с примесью небольшого количества щелочи, а потом чистой водой из-под крана. Вывальцованная (прокатанная) в тонкие листы резина скоро лишается совершенно влажности и по своим качествам не оставляет желать лучшего. Если бы не дорогая стоимость спирта, то способ Бримера нашел бы широкое применение в резиновой промышленности.

3. По Винклеру. Измельчают как можно больше обрезков вулканизированного каучука и подвергают их действию температуры в 300 °Ц, пока образуется пластическая масса. Нагревание производится посредством водяного пара, который проводят сквозь цилиндр, содержащий измельченный каучук. Затем смешивают 3600 г каучуковой массы, 72 г деревянного масла, 120 г серы, 1080 г свинцовых белил или магнезии, извести, окиси цинка или глины.

4. По Стинструпу. В открытом сосуде, при постоянном помешивании и постоянном накачивании воздуха, растворяют 1 старого каучука (обрезки, испорченный каучуковый товар) в 4-12 масла (особенно льняного) или остатков масла. После полного растворения отделяют от массы нерастворенные ее части, что достигается отставанием. Затем прибавляют к раствору немного сурика и выпаривают до тех пор, пока масса не станет липкой (выпаривание продолжается 2–6 час.); после этого ее охлаждают, и в таком виде она поступает в продажу. Массу эту можно употреблять как обыкновенный каучук для выделки различных предметов, для фабрикации линолеума, а в смеси с песком и для брезента.

X. Восстановление негодного каучука

Восстановление негодного, отработанного каучука, которого накопляется все больше и больше при общей недостаче каучука на рынке, является чрезвычайно заманчивой задачей химии, к сожалению еще не разрешенной полностью., Ниже мы приводим несколько рецептов, наиболее простых, предупреждая, однако, читателя, что полный успех восстановления каучука всегда условен.

а) Измельченный каучук кипятят при нагревании в 100–105° в разбавленных водою серной кислоте (60° по Б.) и соляной кислоте (в равных пропорциях на 8 частей по объему воды). При этом распадение волокон происходит приблизительно через 30 мин. Масса приобретает белый или слегка желтоватый цвет, значительно разбухает и делается пористой. Рекомендуется обработанный таким образом каучук проварить потом для нейтрализации в щелочном растворе.

б) Отбросы сернистых сортов резины (каучук, гуттаперча и т. д.) растворяют при температуре в 200–300° в смоляном масле (точка кипения 300–350°), а не растворившиеся вещества, т. е. часть смолы и серы и т. п., отделяются фильтрованием. Из этого очищенного раствора осаждают каучук с помощью ацетона, который отделяет смоляное масло, а также серу и т. п.

в) По Пассмору. Обрабатываемый материал растворяют в цинеоле (или в содержащих в большом количестве цинеол маслах) и достигают отделение каучука от растворителя осаждением или дистилляцией водяным паром. Употребление цинеола или эвкалиптола в качестве растворителя делает возможным приготовлять крепкие растворы каучука при сравнительно низкой температуре, причем свойственные каучуку физические свойства не подвергаются изменению; посторонние же вещества — минеральные осадки и т. п. не растворяющиеся в эвкалиптоле или цинеоле, могут быть удалены фильтрованием или сцеживанием. Выделение таких посторонних веществ можно ускорить, разбавив крепкий раствор эвкалиптола с каучуком бензолом или т. п. жидкостями, не осаждающими каучук из раствора. Обратно добыть каучук из раствора можно, дистиллировав эквалиптол паром или осадив каучук из раствора эккалиптола при помощи алкоголя или ацетона.

г) По Паркетту обратное добывание каучука успешно производят по одному из следующих способов, которые ведут к частичной девулканизации материала. Сперва размельчают отбросы каучука, эбонита и т. п. и превращают их в порошок, затем вместе с смоляным маслом, добытым перегонкой канифоли, нагревают до 300–360°. Из этого раствора фильтруют частично смолы, а также растительные составные части и смешивают фильтрат с ацетоном или другими кетонами, благодаря чему каучук осаждается из раствора смолы. Затем его вымывают осаждающим веществом, кипятят основательно с водой и, наконец, сушат, после чего его можно снова употреблять. Так как растворяющее и осаждающее вещество легко отделить перегонкой друг от друга и снова добыть, то этот способ оказывается очень экономным.

д) По другому способу смешивают превращенные в порошок отбросы со смоляным веществом или со слюдой, или волокнами асбеста, после чего все нагревается до 150–200° и при 100-кратном давлении воздуха формуют пластинки и брусья, которые можно снова употреблять. Обратно добытые таким образом каучуковые массы теряют, однако, часть своей эластичности. По Паркетту, можно им вернуть эти качества в прежней мере, смешав сухой порошок с 1 % водным раствором креозота или фенола, нагрев смесь до 190° и подвергнув ее в течение нескольких часов давлению в 28 кг на 1 см². После этой девулканизации делающей каучук мягким и эластичным, массу вымывают и затем сушат.

е) Измельченные отбросы каучука обрабатывают нагретым нафталином и после охлаждения смешивают с щелочным алкоголем, в результате чего добывается обратно чистый каучук.

ж) Для девулканизации и обратного добывания каучука из отбросов употребляют сильно нагретую известь или цемент, превращенный в порошок карбид или нейтральные растворы сернистокислых солей.

в) Чтобы добыть обратно каучук из тканей, в особенности из резиновых рукавов, обрабатывают их при высокой температуре перхлорэтаном.

XI. Непромокаемые вещества

а) Смешивают в произвольной пропорции гуттаперчу и каучук, прибавляют серу или какое-нибудь годное для вулканизирования сернистое соединение и 8-10 по весу воску или другого жирного вещества. Все это растворяют в очищенном скипидаре, и раствор выпаривают до тех пор, пока получится надлежащая густота.

Полученный лак смешивается с различными красками для окрашивания и набойки на тканях, кожах и т. п.; преимущественно же он употребляется для того, чтобы сделать непромокаемыми Шелковые и хлопчатобумажные ткани.

б) Растворяют в сосуде, на вольном огне, гуттаперчу и прибавляют к ней 1/10 льняного масла. Если в этом растворе намочить белый миткаль, то он им совершенно пропитается и, по охлаждении, станет желтоватым, прозрачным и очень мягким. На приготовленной таким образом материи можно после отлично набивать различные цвета. К раствору гуттаперчи в льняном масле можно прибавлять очищенный мел, охру, сажу и т. п., благодаря чему он окрашивается и становится гуще.

Для лакирования кожи, покрывания тафты или газа, раствор гуттаперчи смешивают с копаловым лаком, которому он сообщает большую упругость и мягкость.

Раствор гуттаперчи в льняном масле может смешиваться со всеми веществами; она не оказывает никакого действия на масляные краски.

в) Если хотят укрепить каучуком или гуттаперчей ультрамариновые краски, то растворяющим веществом служит скипидар, каменноугольно дегтярное масло и серно-угольное масло, которые улетучиваются через выпаривание и оставляют на материи укрепленную краску.

Краску приготовляют, растирая в чашке в однородную массу 144 каучукового или гуттаперчевого раствора, 180 ультрамарина, 180 очищенного скипидара, 54 серного эфира.

XII. Починка резиновых галош и обуви

1. Починка резиновых галош. Галоши тщательно вымывают, высушивают и подчищают мелким напильником. Затем вырезают соответствующего размера заплатку, смазывают клеем для починки резиновых изделий (см. ниже), прижимают к месту починки (если нужно, обвязывают бечевками) и дают подсохнуть в течение двух часов.

Чтобы приготовить резиновый клей, берут 26 мелко изрезанного каучука и растворяют в смеси из 50 бензина и 70 скипидара. Этим клеем покрывают части, подлежащие склеиванию: бензин и скипидар испаряются, и каучук скрепляет разрыв и прикрепляет заплаты.

Для того, чтобы придать починенным галошам новый вид, их покрывают резиновым лаком, который приготовляется след, образом: берут на 1 сгущенной черной смолы-вара, 2 натурального асфальта и 4 бензина. Асфальт и смолу предварительно измельчают в порошок, а затем распускают на плите (не на примусе!) при медленном и осторожном (огнеопасно!) нагревании, постоянно размешивая жид кость пока смола и асфальт не растворятся совсем. Тогда дают жидкости остыть и сливают в подходящий стеклянный сосуд для хранения. Достаточно раз или два покрыть этим лаком галоши, чтобы они приобрели первоначальный блеск.

2. Починка резиновой обуви. Резиновую заплату которую хотят наклеить на резиновую обувь, так же как и поврежденное место, протирают шкуркой, чтобы поверхность обоих стала шероховатой, и затем смазывают обе поверхности клеем для починки резиновых изделий (см. выше), после чего оставляют их в покое на полчаса и потом крепко сжимают. Чтобы починку сделать прочнее, следует вулканизировать заплату холодным путем. Для этого промазывают ее после вышеописанной операции сероводородом, к которому прибавлено немного хлористой серы, а затем уже быстро нажимают на поврежденное место.

3. Приклейка резиновых подошв к сапогам. Для приклейки резиновых подошв к кожаной обуви пригодны следующие замазки:

а) Разрезают 10 каучука на мелкие кусочки, кладут их в жестянку, помещенную в водяную баню и нагретую до 30 °Ц, и прибавляют 140 сернистого углерода. Когда каучук растворится, прибавляют смесь, приготовленную следующим образом: сплавляют 10 каучука с 10 истолченной канифоли и затем прибавляют 35 скипидара. Эту замазку следует хранить в герметически закупоренной склянке.

б) Сплавлением равных частей обыкновенной смолы и гуттаперчи получается замазка, которую применяют горячей и которая хорошо пристает к коже, резине и разным другим материалам.

в) Растворяют 1 гуттаперчи и 10 бензина. Раствор этот сливается в склянку, содержащую 10 олифы, и все сильно взбалтывается.

4. Каучуковый раствор по Финкбонеру:

а) Чтобы получить каучуковый раствор для кожаных подошв, берут 24 г обрезков от резиновых галош, 72–84 г скипидара, 36 г каменно-угольно-дегтярного масла. Каучук режут на мелкие кусочки, кладут в жестяной сосуд, снабженный плотно прикрепляющейся крышкой, и обливают скипидаром. После 8-часового стояния, его мешают, подливают снова скипидаром и на следующий день опять мешают. По совершенном растворении, когда масса сделается клееобразной, прибавляют каменно-угольно-дегтярное масло.

По прошествии двенадцати часов, в продолжение которых раствор должен стоять спокойно, его можно употреблять; только перед употреблением надо хорошенько размешать. Густота должна быть такая, чтобы его удобно было намазывать.

Предметы, на которые наносится каучуковый раствор, не надо нагревать, но вместе с тем они не должны быть и слишком холодными. Раствор надо охранять от грязи, жира и воды. Его разжижают каменноугольным дегтярным маслом.

б) Берут 12 г резины, 24–56 г скипидара, 6 г мелко истолченного сурика. Резина обрабатывается, как указано в предыдущем рецепте, а сурик, при размешивании, подбавляют мало помалу, когда раствор уже почти готов. Разжижать можно скипидаром.

в) Поступают точно так же, как сказано выше, только не употребляют сурика. Раствор этот предназначается для предметов, которые не должны скоро сохнуть; например, чтобы склеивать стельки на резиновой обуви или другие подошвы и подкладки для башмаков и т. п.

XIII. Починка других резиновых вещей

1. Починка резиновых плащей. При исправлении резиновых плащей, т. н. «макинтошей» и др. тонких резиновых оболочек, берут кусочек тонкого листового каучука, по величине соответствующий починяемому месту, и намазывают его с одной стороны, а также и прилегающее место на поверхности предмета скипидаром. Смазанные поверхности накладывают друг на друга и кладут на сутки под пресс. Исправленные места после этого оказываются столь же непроницаемыми для воды, как они были и раньше в неподверженном виде.

Примечание. Следует заметить, что свежий листовой каучук удобнее всего резать острым смоченным водою ножом.

2. Починка резиновых подушек, мячей и др. Названные резиновые изделия с более или менее толстой оболочкой исправляют следующим способом. Сначала поверхность их необходимо хорошенько очистить от пыли и грязи, затем берут канифоль и растворяют ее в 90° спирте до получения густого теста. Полученной смесью промазывают хорошенько трещины и дают замазке как следует затвердеть. Этим способом можно починить старые резиновые подушки, наколенники, мячи и т. п. резиновые изделия.

3. Починка резиновых трубок. Небольшие отверстия смачиваются на краях бензином, а затем заполняются куском размягченной в бензине резины, которая затем сглаживается горячим железом. После починки трубка может еще долго служить, а саму починку можно, при некотором навыке, сделать совершенно незаметной для глаза. Для предохранения от высыхания и растрескивания необходимо резиновые трубки держать всегда в комнатной температуре.

4. Починка резиновых рукавов. Растрескавшийся снаружи резиновый рукав обмывается теплой водой при помощи щетки от всякой грязи и тщательно высушивается. Затем кладут его на доску и на трещины наносится вышеприведенный клей для починки резиновых изделий несколько раз до тех пор, пока все трещины заполнятся им. Каждый новый слой наносится по высыхании предыдущего. Когда последний слой станет засыхать, рукав в этом месте обертывают холщовой тесьмой, смоченной вышеупомянутым клеем.

Если рукав дал трещины на внутренней своей поверхности, то описанный способ не пригоден, так как в починенном месте образуется утолщение, вокруг которого собирается грязь и может образоваться «пробка». В таком случае вырезают испорченный кусок и сращивают оба конца, вставляя их в короткий кусок резинового рукава большего диаметра, плотно охватывающего починяемый рукав.

5. Починка каучуковых ручных насосов. Для исправления разрывов в каучуковых насосах, употребляемых для поливки улиц, растений и пр. «Science Pratique» рекомендует след. состав: мелконарезанный каучук растворяют в скипидаре, в хлороформе, в бензине или керосине; каучук в названных жидкостях растворяется не вполне, но размягчается в такой степени, что приобретает консистенцию тестообразной массы. Затем слегка нагревают пробитые и разорванные края насоса и накладывают размягченный в одной из названных жидкостей каучук, после чего края сдавливаются. Если после первой заклейки не получится полной заделки, каучуку дают высохнуть и операцию повторяют. При тщательной манипуляции поврежденные части исправляются вполне, так что насос вновь становится годным для продолжительного употребления.

6. Предохранение резиновых трубок от высыхания. Резиновую трубку начисто обмывают бензином для уничтожения жировых пятен и слегка протирают стеклянной бумагой. Затем покрывают трубку несколькими слоями резинового клея (см. выше), слегка разбавленного бензином, дают клею высохнуть и, наконец, посыпают тальком.

Е. Стекло и зеркала

I. Сверление и разрезание стекла

1. Сверление стекла:

а) Тонкое стальное сверло, нагретое добела, закаляют (погружают) в ртути или куске сургуча и оттачивают (см. стр. 8). Затем приготовляют насыщенный раствор камфары в скипидаре, смачивают им сверло, насаженное на коловорот, и быстро сверлят стекло, которое при этом смачивается в точке сверления названным раствором. Этим способом можно просверлить стекло, толщиною в 1 см менее чем в одну минуту.

б) Для того, чтобы просверлить отверстие в стекле, Краузе рекомендует взять трехгранный напильник, обмокнуть его в скипидар и осторожно просверлить отверстие.

в) Можно также просверлить стекло на токарном станке медным прутом, смазывая его маслом и посыпая наждаком. Особое внимание следует обратить на отверстие, когда процесс сверления подходит к концу и остается только последний тонкий слой, так как при этом стекло легко может треснуть.

г) В журнале «Scientific American дается следующий совет: приготовить раствор из 31 камфары, 4 6 скипидара и 10,8 эфира и смочить этой жидкостью конец сверла. Острый угол только что сломанного острия напильника лучше всего подходит для этой цели.

д) Если нужно просверлить в стекле отверстие, напр, в 6 мм, то сначала сверлят в куске дерева или металла дырку требуемого размера и приклеивают шаблон к стеклу при помощи воска. Затем берут очень тонкую трубку из меди или латуни, наполняют ее наждаком № 100, смоченным водой, и крутят пальцами или при помощи тетивы. Таким способом можно просверлить отверстие в стекле в несколько минут.

е) Если требуется просверлить несколько дырок, то рекомендуется употреблять алмазное сверло. Для сверления больших отверстий, от 1/2 до 2¹/₂ см и больше, подбирают тонкую латунную трубку, в 2¹/₂ или 5 см длиной, а диаметром равную требуемому отверстию. Трубка должна быть снабжена небольшим шпинделем и желобчатым шкивом, который приводится в движение тетивой лучковой дрели. Способ употребления следующий: прикрепить к стеклу, где требуется просверлить отверстие, стеклянный или металлический кружок, в который должна упираться трубка — сверло. Положить стекло горизонтально, а сверлом работать перпендикулярно, одной рукой придерживая верхний конец трубки. Насыпать в открытый конец трубки, по мере надобности, наждак № 90, смоченный водой. В очень короткое время в стекле будет просверлено отверстие.

ж) Для сверления отверстий в стекле можно употреблять по совету «Glassware Review» хорошо закаленные стальные сверла. Такие сверла легко проходят сквозь стекло, его перед употреблением основательно смочить раствором серной кислоты. На «Берлинском заводе стеклянных изделий» стекло сверлят при помощи серной кислоты как железо, теми же сверлами и на тех же станках.

з) Следующий рецепт был помещен в американском журнале «Design and Work» одним оптиком. Сначала следует приготовить насыщенный раствор камфары в скипидаре, затем взять ланцетовидное сверло, величиною в требуемое отверстие. Нагреть сверло до белого каления и погрузить его в ртуть или сургуч, от чего оно станет очень твердым (см. стр. 9). Отточив сверло на оселке, вставить его в ручку от шила, погрузить острие сверла в вышеуказанный раствор камфары и начать сверлить стекло так, как сверлят дерево. Вставлять сверло в ручку сверла не годится, так как не следует при сверлении вертеть в одну сторону. Нужно следить за тем, чтобы сверло было хорошо смочено в растворе. Погрузив напильник в этот раствор, можно пропилить отверстие еще шире.

и) Небольшие нешлифованные осколки алмазов, вставленные в конец тонкой трубки, представляют очень хорошие сверла для стекла.

2. Разрезание стеклянных предметов. Для разрезания стеклянных трубок Краузе советует употреблять следующий прием: обматывают то место трубки, в котором желают ее разрезать, довольно широкой полосой бумаги такой длины, чтобы она несколько раз обернула трубку, и приклеивают концы, причем следует обращать внимание на то, чтобы кромка бумаги точно совпадала с местом предполагаемого разреза. Рядом с этой бумажкой, точно таким же образом, приклеивается вторая полоса бумаги так, чтобы между ними получилось очень узкое пространство неприкрытого стекла, равномерной ширины по окружности, по которому и должен пройти разрез. Полезно полоски, прежде чем обматывать, Немного смочить. Затем помещают узкое пространство между бумажками над огнем (керосиновой лампы или спиртовой горелки). Трубку вращают над пламенем, пока пространство незащищенного стекла между бумажками не прогреется достаточно сильно так, чтобы капля холодной воды, опущенная на это место, вызвала чистый и ровный разрез. Бумажки, обертывающие стеклянную трубку, препятствуют проникновению Тепла к закрытым ими поверхностям, и потому пламя действует особенно интенсивно на незащищенную полоску стекла. Прежде чем направить пламя на стеклянную трубку, необходимо хорошо высушить бумажки, навернутые на трубку, потому что сырость на стекле может привести к разрыву его по неправильной линии.

Чтобы обрезать банку, бутылку и т. п., проводят соответствующую черту подпилком и потом по черте раскаленным железным прутком или раскаленным углем: стекло, расширяясь от жара, трескается по проведенной черте.

3. Уголь для резания стекла делается следующим образом:

а) 8 антрацита толкут в мелкий порошок, протирают сквозь густое сито и смешивают с 1/2 мельчайшего порошка свинцового сахара. Когда оба порошка будут хорошо размешаны, прибавляют к ним столько трагантовой смолы, чтобы получилась густая, тестообразная масса, из которой затем формуют палочки в виде продолговатых прутиков. Приготовленные и достаточно высушенные палочки употребляют следующим образом: палочку раскаливают на огне и проводят ею по черте, начало которой подпиливается напильником.

б) Пользуются также углем следующего состава: 25 гуммиарабика и столько же траганта растворяют в 35 воды и прибавляют к раствору 4 росного ладана, растворенного в небольшом количестве спирта. К смеси прибавляют столько угольного порошка, чтобы получить густое тесто, из которого приготовляют палочки толщиною в карандаш.

в) Смешать 90 древесного (липового) угля (в порошок), 2 селитры (в порошке), 1 бензойной смолы (в порошке), 2 траганта (в порошке) и замесить с водой в тесто, скатать палочки и дать высохнуть. Зажечь палочку, провести ею медленно по стеклу и капнуть водою на горячее место, отчего стекло даст трещину на желаемом месте. Поворачивая палочку, можно придать трещине любое направление.

4. Сгибание стеклянных трубок:

а) Поместить часть, где требуется сгиб, в пламя спиртовки или газового рожка (вся поверхность трубки должна быть предварительно равномерно нагрета). Когда стекло начнет делаться мягким, осторожное давление руками даст необходимый сгиб,

б) Наполнить стеклянную трубку песком.

Это делается в трех случаях: 1) когда трубка очень широкая, 2) когда стекло очень тонкое и 3) когда изгиб должен быть очень длинного радиуса. В последнем случае наполненную песком трубку лучше всего нагреть над большим очагом с горящим древесным углем.

II. Травление стекла

1. Травление стекла по Лайнеру. До настоящего времени предполагали, что для матовой протравы стекла необходимо употребление дорогостоящих хлористых солей. Недавно А. Лайнер открыл, что можно приготовить сравнительно дешевую травильную жидкость без хлористых солей. В «Polytechnisches Journal» помещены следующие два его рецепта:

а) Сначала приготовляют два раствора: Раствор I, состоящий из I соды в 2 теплой воды и Раствор II, состоящий из 1 поташа в 2 теплой воды. Оба раствора I и II смешивают и к смеси прибавляют 2 концентрированной плавиковой кислоты, а затем Раствор III, состоящий из 1 сернокислого калия в 1 воды.

б) Второй рецепт состоит из следующих составных частей: 8 воды, 4 поташа, 1 растворенной плавиковой кислоты и 1 сернокислого калия. Эту смесь обрабатывают хлористоводородной кислотой и поташом, пока она не вызовет матовой поверхности желаемой степени на пробном куске стекла.

2. Травление стекла по Кампманну. Еще более простой способ был предложен Кампманном в Вене. При приготовлении травильной жидкости последний употребляет деревянную посуду, железные части которой (обручи и т. п.) защищены от разъедающего действия кислотных паров слоем асфальтового лака. Этот сосуд наполняется на 1/5 своего объема крепкой плавиковой кислотой, которая частично нейтрализуется осторожным и постепенным прибавлением нескольких кристаллов соды. Затем прибавляют еще немного соды небольшой деревянной лопаточкой. Сода прибавляется до тех пор, пока смесь не начнет пениться и не загустеет настолько, что будет прилипать к деревянной лопатке. Ввиду того, что кислотные пары очень вредны для здоровья, эту операцию следует производить на открытом воздухе, чтобы пары быстро уносились. Содержимое котла состоит теперь из хлористого натрия и нейтрализованной плавиковой кислоты. Смесь переливают в деревянную чашку и разбавляют водой, в 5-10-кратном количестве ее объема, смотря по тому, какой крепости желают получить травильную жидкость. Не рекомендуется употреблять смесь в слишком концентрированном виде, потому что в таком случае поверхность стекла при травлении получается неровной, грубозернистой и обсыпанной мелкими кристаллами. Если, с другой стороны, травильная жидкость слишком разбавлена водою, то поверхность стекла получится прозрачной, а не матовой. Оба эти недостатка можно легко исправить: если раствор слишком крепкий, то нужно прибавить небольшое количество плавиковой кислоты, частично нейтрализованной содой.

3. Травление стекла по Гопкинсу. Хороший рецепт для приготовления небольшого количества травильной жидкости дает А. Гопкинс в «Scientific American»: 24 плавиковой кислоты, 60 кристаллической соды (в порошке), 10 см³ воды. Употреблять эту травильную жидкость лучше всего следующим образом: сначала тща тельно очищают стекло от всякой грязи. Затем место, которое надлежит сделать матовым, обводят бордюром из восковой массы, составленной из воска, сала, канифоли и асфальта (в порошке), смешанных вместе. Бордюр не дает разлиться травильной жидкости на те части поверхности стекла, которые не желают травить. Стекло подвергается сначала действию (в течение нескольких минут) обыкновенного травильного раствора (раствор плавиковой кислоты 1: 10), который затем сливается. После этого поверхность стекла обмывается водой и высушивается как можно тщательнее с помощью губки или ватки. Затем стекло подвергается действию вышеуказанной травильной жидкости, которая наливается на стекло до тех пор, пока не образует толстого слоя. Жидкость оставляют на стекле в течение часа, после чего ее сливают и поверхность обмывается водой. Воду оставляют на стекле, пока образуется тонкая пленка силиката. Пленку эту счищают, а поверхность стекла еще раз промывают водой и бордюр из воска снимают.

4. Травление стекла по Калльетэ. Некоторые вещества прилипают к стеклу так крепко, что если их постараться отделить, то вместе с ними отдираются чешуйки стекла. Этот факт обратил на себя внимание французского профессора Калльетэ в то время, как он изучал способ припаивания стекла к металлам.

Изобретенный им тогда способ спайки применяется при приделывании кранов и прочих металлических приспособлений к стеклянным трубкам, предназначенным для проводки газов под высоким давлением. Для того чтобы припаять кусок металла к стеклянной трубке, достаточно посеребрить последнюю, чтобы сделать ее проводником электричества, и затем наложить на посеребренную часть кольцо из гальванической меди, к которой можно припаять любой металл оловом. Гальваническая медь, наложенная таким образом, так крепко прилипает к стеклу, что, если не захотят снять, то вместе с нею сдираются кусочки стекла.

5. Жидкое стекло, часто употребляемое для соединения двух кусков стекла, производит такое же действие. Но особенно легко отдирать от поверхности стекла частицы его при употреблении обыкновенного столярного клея. Кусок стекла покрывают слоем клея, растворенного в воде. Клей при высыхании сжимается, отстает от стекла и отделяет многочисленные чешуйки стекла различной толщины.

Протравленное таким образом стекло представляет декоративный узор, напоминающий узоры, которые разрисовывает мороз на оконных рамах зимой.

Если растворить в желатине легко кристаллизирующиеся соли (такие, которые не оказывают химического действия на желатин), то узоры, вытравленные на стекле, будут напоминать листья папоротника. Изумительные эффекты достигаются серноватистокислым натрием (гипосульфат), хлорноватокислым и азотнокислым калием.

Такое травление стекла действием желатина с успехом употребляется для украшения многочисленных предметов.

Процесс травления состоит в следующем: растворить столярный клей в воде, нагрев его в водяной бане и прибавив 6 % его веса обыкновенных квасцов. Когда клей хорошенько смешается и получится однородная масса, густоты патоки, то наложить слой этой массы, пока она горячая, на стеклянный предмет, при помощи щетки. Если предмет из матового стекла, клей оказывает еще более энергичное действие. Через полчаса наложить второй слой таким образом, чтобы образовалась ровная прозрачная поверхность, лишенная воздушных пузырьков. Оставить затем предмет в покое и, когда клей сделается настолько твердым, что не будет поддаваться давлению ногтя (т. е. приблизительно через 24 часа), поставить предмет в более теплое место, например, в духовой шкаф, в котором температура не должна превышать 40 °Ц. В такой температуре оставить предмет несколько часов, и когда клей высохнет, то он с треском будет отделяться, отдирая с собой многочисленные частички стекла. Затем предмет следует тщательно вымыть и высушить.

Узоры, получаемые таким образом, не всегда одинаковы. Толщина клеевого слоя, продолжительность высыхания и многие другие условия влияют на форму и количество чешуек, отдираемых от поверхности стекла.

6. Травильная жидкость для стекла. Истолочь в фарфоровой ступке 1 хлористого аммония и 1 сернокислого бария в мелкий порошок, высыпать в свинцовый сосуд и прибавить хлористоводородной кислоты до получения густой жидкости, размешивая свинцовой палочкой.

Жидкость можно влить в склянку, покрытую внутри парафином, для чего подогревают склянку, вливают в нее немного расплавленного парафина и вертят ее до тех пор, пока парафин покроет дно и внутренние стенки.

Начертание букв и узоров на стекле производится отточенным гусиным пером, и через полминуты жидкость смывается. При употреблении кислоты нужно соблюдать крайнюю осторожность, чтобы она не попала на кожу. Кислота вызывает сильные ожоги, трудно поддающиеся лечению. Пары также очень вредны для здоровья, поэтому процесс травления должен быть произведен в стеклянном шкафу.

7. Матирование стекла:

а) Сделать из истолченного плавикового шпата порошок, сложить смесь в свинцовый сосуд (ванночку), положить в него стекло, которое должно подвергнуться травлению, и слегка нагреть. Таким способом получается очень нежная матировка. Операцию следует производить на открытом воздухе или в особой камере.

б) Растворить 20 г желатина и 20 г хлористого натрия в 30 см³ теплой воды. Налить на стекло и дать высохнуть. Погрузить затем на 30 с в раствор 15 г плавиковой кислоты в 248 г воды и высушить.

8. Опаловое стекло. Следующие способы делают оконные стекла непрозрачными, пропуская вместе с тем свет.

а) Смазать стекло следующим раствором: 3 сернокислого цинка, 3 сернокислого магния, 2 декстрина, и 20 воды. Высыхая, смесь солей кристаллизуется тонкими иглами, делающими стекло непрозрачным.

б) Растереть достаточное количество свинцового сахара с небольшим количеством вареного льняного масла и равномерно обрызгивать этим составом поверхность стекла при помощи щетинистой кисти, пока не получится вид матового стекла. Когда состав совершенно затвердеет, можно стекло украсить, нарисовав на нем контур любого узора крепким раствором едкого калия. Дать постоять столько времени, сколько потребуется для оказания действия (что достигается опытом), и затем быстро стереть остальное.

в) Оконные стекла можно сделать непрозрачными, покрыв их с одной стороны жидкостью, полученною от растирания отмученного мела с жидким стеклом. Стекла покрывают этой жидкостью один или два раза, после чего стекло делается непрозрачным, а комната остается такой же светлой, как и прежде.

9. Золотые буквы на стекле. Если требуется украсить стекло золотыми буквами, торговой маркой или каким-нибудь орнаментом, то те части стекла, которые должны быть ими покрыты, смачиваются при помощи щетки жидким стеклом. Затем на этот слой накладывается листовое золото и ровно прижимается к стеклу посредством тампона из ваты. Предмет нагревается до 58 °Ц для достижения частичного высыхания, а затем буквы или узоры рисуют карандашом, лишнее золото срезается, края подравниваются, и предмет высушивается нагреванием при более высокой температуре.

10. Цветные буквы на стекле. Надписи следует набрать типографским шрифтом и сделать несколько оттисков на прозрачной бумаге. Один из них помещается задней стороной к стеклу и слегка прикрепляется гуммиарабиком по краям. Из других отпечатков аккуратно вырезаются отдельные буквы и приклеиваются к стеклу, прикасаясь к нему печатной стороной. Буквы должны совпадать с буквами надписи, просвечивающей с другой стороны. Для приклеивания букв приготовляется паста из цинковых белил, растертых с жидким льняным лаком. В пасту можно прибавить какую-нибудь краску. Этой пастой смазывается поверхность надписи, включая и заднюю сторону букв. Паста удаляется со стекла чистой тряпочкой, буквам дают подсохнуть и снимают бумагу с отпечатками. На стекле тогда ясно выступает надпись того цвета, в который была окрашена паста.

11. Живопись на стекле. Растопить в железном сосуде 30 г прозрачной смолы (копаловой, дамаровой и т. п.). Дать немного остыть, но не затвердеть. Затем прибавить скипидара в достаточном количестве, чтобы сохранить смолу в жидком состоянии. Когда охладится, употреблять этот лак, примешивая его к масляным краскам вместо масла.

III. Серебрение зеркал

1. Серебрение зеркал по Птижану. Предназначенное для подводки стекло тщательно очищают от жира и пыли при помощи т. н. оловянной золы. Для этого берут тонкую оловянную стружку и сжигают ее на угольях. Полученную таким образом золу насыпают на полотняную тряпочку и очищают ею поверхность стекла. Наконец, промывают вычищенную поверхность дистиллированной водой. После этого кладут стекло на большую чугунную доску (обтянутую кожей и покрытую сукном), составляющую верхнюю часть закрытого ящика. Ящик наполняют водою, нагреваемою до 60 °Ц.

После этого на поверхность стекла наливают равномерным слоем жидкость следующего состава: 50 г азотно-серебряной соли (ляпис), 30 г нашатырного спирта и 240 г дистиллированной воды. Когда азотно-серебряная соль совершенно растворится, прибавляют к нему второй раствор, состоящий из 9,5 г виннокаменной кислоты в 22 г воды, и затем добавляют сюда же 65 см³ воды, взбалтывают и дают отстояться до получения осадка. Светлую жидкость сливают, а к осадку прибавляют новые 65 см³ воды. Затем снова дают отстояться и сливают раствор. Наконец, в третий раз прибавляют 30 см³ воды.

Серебрильную жидкость оставляют на поверхности стекла 115 мин, после чего стекло немного наклоняют и смывают водой. Затем приводят стекло в прежнее по ложение, снова обливают его серебрильною жидкостью, в которой растворяют двойное против прежнего количество виннокаменной кислоты, и оставляют стоять 15–20 мин. Наконец, в последний раз наклоняют стекло, промыва-ют его водою, снимают с доски и дают подводке подсохнуть. Для предохранения тонкого серебряного слоя от повреждения на него наносят при помощи мягкой кисти тонкий слой сурика, разведенного с олифой.

2. Серебрение зеркал по Генрихсону. Приготовляют следующие два раствора: а) В 90 г кипящей дистиллированной воды растворяют 0,375 г сегнетовой соли и профильтровывают через бумагу. В другом сосуде растворяют 0,375 газотносеребряной соли (ляписа) в 30 см³ кипящей дистиллированной воды. Оба раствора сливают вместе в стеклянную колбу, нагревают до кипения, фильтруют через бумагу и прибавляют к жидкости столько воды, чтобы получилось всего 120 см³ раствора. Раствор этот должен быть прозрачен и слегка желто-бурого цвета.

б) Растворяют 0,934 г азотно-серебряной соли в 30 см³ дистиллированной воды и прибавляют 24 капли нашатырного спирта (по каплям) до образования мутно-серого цвета. Затем раствор фильтруют и прибавляют дистиллированной воды до общего количества 120 см³.

Перед наводкой зеркального слоя, необходимо тщательно очистить стекло концентрированным раствором соды при помощи мягкой полотняной тряпки, после чего оттирают тонким порошком углекислой извести. Стекло промывают теплой водой и протирают досуха мягкой полотняной тряпкой. Намочив одну сторону стекла дистиллированной водой, досуха вытирают мокрые края стекла. Затем кладут стекло намоченной стороной вверх на горизонтальный стол и осторожно наливают на него серебрильную жидкость, полученную смешением равных частей растворов а и б. Осаждение металлического серебра на стекле продолжается минут 15–20. По истечении этого времени сливают жидкость со стекла и дают серебряному слою сохнуть в продолжение трех часов. Затем остается только покрыть подводку при помощи кисти смесью олифы с суриком, и зеркало готово.

3. Серебрение зеркал по Эделю. Приготовляют следующие два раствора:

а) 30 г азотно-серебряной соли (ляписа) растворяют в 240 г дистиллированной воды и прибавляют до тех пор нашатырного спирта, пока образовавшийся вначале бурый осадок вновь не растворится; затем фильтруют его через двойную фильтровальную бумагу и добавляют дистиллированной воды до получения 480 см³ общего количества жидкости. Жидкость сохраняют в темном и прохладном месте.

б) Растворить 0,75 г сегнетовой соли в 300 г дистиллированной воды, нагреть до кипения, прибавить 0,166 г азотно-серебряной соли (ляписа), помешивать серебряной палочкой и кипятить в течение 10–15 мин до тех пор, пока раствор не окрасится в серый цвет. Профильтровав жидкость, прибавляют дистиллированной воды до 480 см³ всей жидкости. Раствор держат в бутылке из оранжевого стекла в темном и прохладном месте. Перед употреблением смешивают равные части растворов а и б и прибавляют двойное количество воды. Затем смесь выливают на предварительно вычищенное стекло и оставляют до выделения металлического серебра. Сливают избыток жидкости, дают зеркалу просохнуть и покрывают масляной краской, составленной из сурика и олифы.

4. Починка старых зеркал. Для исправления поврежденной или стертой части зеркальной поверхности необходимо сначала тщательно счистить ножом всю поврежденную часть. Очищенную таким образом поверхность протирают мягкой тряпкой, чтобы не осталось ни малейших следов пыли и жира, так как в противном случае может образоваться кайма вокруг поврежденного места. На расчищенное место наливают на каждый квадратный сантиметр по 1 капле ртути, величиною в булавочную головку. Ртуть немедленно размазывают мягкой кожей на обнаженные места и оставляют в таком положении, пока наведенная часть не пристанет прочно к стеклу.

5. Серебрение стеклянных шаров. Стеклянные шары серебрятся изнутри. Предварительно надо обезжирить внутренность шара посредством разбавленной водою соляной кислоты, раствора соды. Затем ее тщательно вымывают чистою водою. Наконец, шар наполняют серебрящим раствором, составленным из 10 ляписа, 1000 дистиллированной (или дождевой) воды и 10 чистого винного камня. Раствор этот встряхивается, пока не получится плотный и хороший слой серебра. Затем жидкость отливается, шар споласкивается чистой водой, сушится, и серебряный слой покрывается быстро сохнущим лаком.

IV. Имитация жемчуга

Во Франции и на Рейне имитация жемчуга служит предметом довольно значительного промысла. Из чешуи уклейки (Aliburnus lucidus) добывается так называемая жемчужная или восточная эссенция (Essence d'Orient), которая употребляется на подкраску искусственного жемчуга. Она приготовляется следующим образом. Соскобленную (тупым ножом) чешую кладут в воду и мешают до тех пор, пока на чешуе вовсе не останется серебристой плевы, которая отделяется в виде небольших кристаллических пластинок и падает на дно сосуда. Затем вынимают все чешуйки, сливают воду, и на дне сосуда остаются эти кристаллы, смешанные с небольшим количеством воды-как бы голубовато-серебристая жидкость, которая и составляет «восточную эссенцию». Жидкость эта очищается от всех органических примесей, и в нее прибавляют (для связи) немного рыбьего клею. Затем делают маленькие стеклянные шарики синеватого цвета и в отверстие каждого осторожно, через тонкую трубочку (пипетку), впускают каплю эссенции, шарик несколько раз встряхивают, для крепости вливают в него воску, и жемчуг готов.

V. Смесь

1. Отпуск (закалка) стаканов и химической посуды. Известно, как часто лопаются стаканы, иногда даже без всякой видимой причины, но в большинстве случаев — вследствие резкой перемены температуры, когда, например, в холодный стакан наливают горячую воду или наоборот. Ввиду этого считаем не бесполезным указать на следующий простой и многократно испытанный способ отпуска (закалки), с помощью которого стаканам можно придать способность отлично выдерживать резкие перемены температуры. С этой целью стаканы, заделанные каждый в отдельности в солому, помещаются в металлический (рыбный) котел, в который наливают соленую (10 %) воду комнатной температуры и ставят на плиту, чтобы вода постепенно закипела. Затем, продержав стаканы в кипящей воде в течение 5–6 часов, снимают котел с огня и покрывают каким-нибудь одеялом, чтобы вода остывала постепенно. Когда температура воды сравняется с комнатной, стаканы могут считаться уже вполне отпущенными и очень хорошо выдерживают, не лопаясь, резкие переходы от горячей воды к холодной или обратно.

2. Глиняной посуде можно придать высокую степень твердости следующим простым способом: глиняный горшок или другую какую-либо посуду промазывают при помощи кисти несколько раз жидким клеем. По засыхании последнего слоя клея точно так же промазывают льняным маслом. Если на посуде имеются трещины или швы, то для предотвращения течи подозрительные места следует смазать тестом из толченого кирпича (просеянного) «или глины с малярным лаком,

3. Стеклянная наводка для металлов. Для покрывания металлов стеклянным слоем сплавляют вместе 125 флинтгласа, 20 соды и 12 борной кислоты. Сплавленная масса выливается на каменную или металлическую поверхность и по охлаждении превращается в порошок. Последний смешивают с жидким стеклом в 50 °Б. и покрывают этой смесью металлические поверхности, которые желают снабдить стеклянною наводкою. Подготовленные таким образом предметы нагреваются в муффельной печи до расплавления стеклянного плавня. Такая стеклянная наводка пристает весьма хорошо к железу и стали.

4. Штемпелевание стекла. Для этой цели приготовляют два раствора — один из 100 г воды, 12 г хлористого натра и 2 г хлористого калия, а другой из 100 г воды, 20 г соляной кислоты и 5 г хлористого цинка. Равные части каждого раствора смешивают перед употреблением и наносят при помощи резинового штемпеля на стекло, которое должно быть предварительно хорошо протерто.

5. Штемпельная краска для стекла. Смешать 1 кг глицерина 28 °Б. в горячем состоянии с 500 г крахмальной патоки, довести до кипения и смешать с 500 г декстрина и 125 г гуммиарабика, предварительно растворенного в небольшом количестве воды. Смесь кипятят до тех пор, пока она не станет совершенно прозрачной, дают ей затем остыть, смешивают с 1,25 кг мельчайшей ламповой сажи и растирают в краскотерке.

6. Надписи-этикетки на стекле по Дауму. В некоторых случаях бывает полезнее вместо бумажных этикеток, наклеиваемых на стеклянные бутылки и банки, делать матовые надписи непосредственно на стекле. Такие надписи-этикетки удобнее не только потому, что они прочнее бумажных, но и потому, что и подменить их не так легко. Ввиду этого мы считаем не бесполезным указать на следующие составы, рекомендуемые Даумом для вытравления на стекле матовых надписей-этикеток,

а) в 1/2 л воды растворяют 36 г хлористого натрия и 7 г сернокислого калия. Одновременно приготовляют еще другой раствор: в 1/2 л воды распускают 14 г хлористого цинка и прибавляют 65 г соляной кислоты. При употреблении оба эти раствора смешивают в равной пропорции и с помощью пера или тонкой кисти наводят на стекло буквы: спустя полчаса на стекле появляется сделанная пером или кистью матовая надпись-этикетка.

7. Асфальтовый слой для травления. 125 г асфальта, 500 г скипидарного масла, 62,5 г светлой смолы, 37,5 г сала и 75 г густого терпентина осторожно растворяются.

8. Чернила для писания на стекле:

а) В 48 см³ спирта (90°) растворяют 8 г шеллака; в 2 см³ воды растворяют 9 г буры, смешивают постепенно оба раствора (прибавляя по капле) и нагревают, как только образуется осадок. Затем прибавляют анилиновой краски до получения желаемого цвета. Чернила можно разбавить водой, чтобы они стекали легко с пера.

б) При умеренном нагревании растворяют 5 копала в порошке и 32 лавандного спирта и подкрашивают смесь сажей индиго или киноварью.

9. Карандаш для письма по стеклу и фарфору. Карандаши этого рода могут быть приготовлены из след, состава: 4 спермацета, 3 сала и 2 воска. Затем, смотря по тому, какого цвета желают иметь карандаши, к этой смеси прибавляют 6 сухой краски. Изготовленную таким образом массу остается обделать в виде палочек — и карандаши готовы. Ими одинаково хорошо можно писать и чертить по стеклу и фарфору, причем в том и другом случае карандаш легко стирается, что допускает делать временные пометки, не портя самого стекла или фарфора.

10. Способ чистить бутылки. Мало кому известен след, простой способ очистки загрязненной внутренности бутылок. К пробке бутылки прикрепляют снизу тонкую металлическую цепочку безразлично из какого металла. Погрузив эту цепочку в бутылку и налив в последнюю немного воды (с добавкой очистительных средств или без таковых), затуживают пробку и начинают сильно встряхивать бутылку, держа ее последовательно в разных положениях. При этом цепочка бьет по стеклу, счищая с его поверхности приставшие загрязнения. Способ пригоден для очистки бутылок из-под масел, винного уксуса, керосина и т. п.

11. Стекла очков чистить следует французским скипидаром при помощи тоненькой мягкой тряпочки из хлопчатобумажного материала.

12. Починка треснувших стекол. Треснувшее стекло, угрожающее при ветре и хлопанье дверью выскочить, можно предохранить от выпадения путем закрепления его кусков с помощью специально заготовленных полосок из олова. Эти полоски делаются длиною в 5 см и шириною в 2 см. С каждой стороны полоски вырезают ряд зубчиков. После того как такая полоска будет помещена в трещине, зубчики загибаются попеременно в разные стороны, тем самым создавая надежное скрепление кусков треснувшего стекла.

13. Истолченное в порошок стекло часто употребляется вместо фильтровальной бумаги, гигроскопической ваты или песка при фильтрации лаков, кислот и т. п. Стекло, как известно, не подвергается разъеданию.

Истолченное в порошок стекло, приклеенное к бумаге или холсту, употребляется для шлифовки дерева, металлов и др. материалов.

Стекло легко превратить в порошок. Сначала его сильно нагревают и опускают в холодную воду. Оно трескается во всех направлениях и при этом получает острые края. Затем стекло толкут в ступе. Наконец, его сортируют по степени тонкости зерна, просеивая сквозь сита различной плотности.

Ж. Меха и кожа

I. Дубление меха

Дубление на мех небольших шкурок:

а) Тщательно вымытые, очищенные и расчесанные шкурки натирают с мездряной стороны смесью поваренной соли и половинным количеством квасцов, посыпают этой же смесью, складывают пополам, шерстью наружу, скатывают и кладут на несколько дней в прохладное место. Когда кожа вполне пропитается солями, развертывают шкурки, полощут их и, растянув на ровной доске, натирают мылом и, наконец, сушат в тени, не снимая с доски. Высушенную шкуру тщательно разминают.

б) Мочат шкурки в течение 10–18 час в воде, полощут, выжимают воду, расчесывают тщательно шерсть, намыливают грязные места и, оставив на 2–3 часа, замывают их, чешут вторично и опять тщательно моют. Затем отделив острым ножом части мяса и жира на мездряной стороне, посыпают крупно измолотою ячменною мукою или смесью из 3 пшеничных отрубей и 2 ржаной муки. Затем скатывают каждую такую шкурку шерстью наружу, запрятав внутрь хвост, лапки и головку, и наполняют ими чан, куда затем вливают раствор поваренной соли такой крепости, чтобы плавало яйцо. Чан этот ставят в прохладном месте, но не на морозе. Через сутки перекладывают их в другой чан, повторяя это перекладывание до тех пор, пока шкурки не станут совершенно готовыми, т. е. в течение 10–15 дней. Тогда их вынимают, выколачивают муку и отруби, выжимают и сушат.

II. Окраска мехов

1. Окраска шкурок. Развивающееся в последнее время красильно-скорняжное производство приняло крупные размеры, благодаря новым методам окраски анилиновыми красками, дающими прекрасные результаты. Дешевые шкурки при соответственной обработке и окраске могут получить вид дорогих мехов.

Еще не так давно способы обработки и окраски шкур представляли собою секреты, ревниво охраняемые фабрикантами. Раньше окраска мехов была очень сложным делом: она производилась с помощью разных протрав из хромпика, железного и медного купороса и т. п. Введение в практику анилиновых красок значительно упростило производство, увеличило прочность окраски и гамму получаемых оттен-

При употреблении анилиновых красок окраска появляется на волокнах при помощи окислительных средств, как-то: пербората натрия, перекиси водорода и т. п. Перборат натрия удобнее перекиси водорода, он не так быстро разлагается и де шевле.

2. Анилиновые краски для шкурок. Из анилиновых красок, употребляемых для окраски мехов, более употребительны:

а) «Урсол» марка PD, DB и 2G,

б) «Фуррол» марка В, S, SD.

Урсол D и DB дают черную окраску. Употребляемые отдельно Урсол D дает интенсивно черную окраску, а Урсол DB сине-черную. Урсол 2G дает желтовато-коричневый оттенок. Урсол Р дает красноватый оттенок. При совместном действии Урсола 2 G и Р получается красивый коричневый. Фуррол В окрашивает в коричневые тона. Фуррол S — в черный и Фуррол SB-в серые оттенки.

Степень крепости раствора определяется в зависимости от желаемого оттенка окраски.

Окраска шкурок может быть произведена двумя способами. По первому способу вся шкурка погружается в красильную ванну (крашение погружением), по второму — красильная жидкость наводится щеткою на волос (наводка).

Если шкурки богаты жиром, то перед окраскою следует их обработать следующей смесью: 500 г гашеной извести, 250 г железного купороса, 150 г квасцов на 10 л воды. Смесь наносится щеткой, после чего шкурки высушиваются и хорошенько промываются в нескольких водах. Благодаря такой обработке волос обезжиривается и легче принимает окраску.

Для шкурок менее жирных можно для мытья употреблять раствор соды (6 ° по Б.) и мыла. Употребление каустической соды следует избегать.

III. Имитация мехов

1. Имитация соболя. Некоторые сорта кролика и белки, особенно наших северных губерний, имеют некрасивый оттенок волоса. В последнее время их часто окрашивают коричневой анилиновой краской «Урсол» — под соболь. Сначала шкурки промывают содой в течение получаса, взяв на ведро 130 г соды. Смыв излишек соды, берут на 1 л воды 100 г перекиси водорода и 5 см³ нашатырного спирта и закладывают шкурки в этот раствор на 24 часа. Наконец, их промывают и отжима-

Краска приготовляется след, образом. На 1 л воды берут 0,15 г «Урсола D» и 0,2 г «Урсола Р». Растворяют и добавляют сюда же 25 см³ перекиси водорода и 2 см³ нашатырного спирта. В эту краску закладывают шкурки при 37° на 2 часа. Потом выбирают, смывают краску, окисляют, сушат, отволаживают (размягчают), разминают руками, чистят опилками и щеткой или в барабане.

Затем шкурки расправляют и наводят концы следующим составом: на 1 л воды берут 0,5 г «Урсола D», 2 г «Урсола Р». По охлаждении добавляют сюда же 50 см³ перекиси водорода, 3 см³ нашатырного спирта и наводят поверх волоса щеткой. Оставляют лежать до окисления 6–8 час. Затем сушат, разминают, чистят мездру и расчесывают волос.

2. Имитация котика:

а) Стриженый кролик дает довольно хорошую имитацию ко тика, для чего после 6-часовой хромовой протравы погружают шкурки в след, ванну: 14 г Урсола Р, 3 г Урсола D, 14 г нашатырного спирта, 300 г перекиси водорода. В этой ванне шкурки остаются 4 часа, после чего на концы волос наводится при помощи щетки след, состав: 133 г Урсола D, 15 г Урсола DB, 3 кг перекиси водорода, в 5 л воды.

б) Для более хорошей имитации котика употребляют выхухоль. Шкурку протравляют хромом, после чего окрашивают в ванне след, состава: 14 г. Урсола Р, 3 г пирогалловой кислоты, 15 г нашатырного спирта, 300 г перекиси водорода, в 5 л воды. В этой ванне шкурки остаются 6 час, после чего на концы волос наводится при помощи щетки след, состав: 133 г Урсола D, 15 г Урсола DB, 3 кг перекиси водорода, в 3 л воды (Спутник практика).

3. Обработка заячьих шкурок. Дешевая заячья шкурка может дать довольно хорошую имитацию дорогих сортов мехов, если окрасить шкурку сначала в один тон, а затем при помощи щетки окрасить концы волос в другой цвет. Для грунта берут коричневый тон, а концы волос наводят черным или коричнево-черным тоном. Шкурки подвергают обезжириванию и протраве, как указано выше, составом извести, железного купороса и квасцов, при помощи щетки. Затем, после прополаскивания, опускают на 6 час в хромовую протраву, после чего шкурки промываются и поступают в красильную ванну, составляемую след. образом: 3 г Урсола D, 7 г Урсола Р, 1,4 г пирогалловой кислоты, 240 г перикиси водорода в 5 л воды. В этом растворе шкурки остаются в течение 6 час, после чего концы волос подвергают наводке, состоящей из след, состава: 120 г Урсола, 2 кг перекиси водорода, в 5 л воды.

4. Состав для сохранения заячьих шкурок. Заячьи шкурки, как известно, не отличаются особенной прочностью, и охотникам, собирающим эти шкурки, быть может, будет не бесполезно принять к сведению след. простой способ сохранения от порчи как самой кожи заячьих шкурок, так и шерсти. Для этого в 1 л горячей воды распускают 50 г сернокислого глинозема, известного под названием серноалюминиевой соли, или за неимением ее 50 г квасцов и 25 г обыкновенной поваренной соли. Когда та и другая соль распустятся и жидкость остынет, то кожу на шкурках обильно смачивают ею при помощи кисти или щетки. Затем дают шкуркам высохнуть, после чего укладывают одну на другую таким образом, чтобы шерсть ложилась на шерсть. В этом виде заячьи шкурки отлично сохраняются в течение всей зимы и всего лета, для чего их приходится смачивать указанным раствором не более одного раза зимою и двух раз летом.

IV. Дубление кожи

Дубление кожи в настоящее время имеет промышленный характер, и рациональное дубление лучше всего производится массовыми приемами на больших государственных кожевенных заводах. Однако все же в некоторых случаях кустарное дубление не утратило вполне своего значения. Ввиду этого мы даем ниже несколько рецептов для получения дубленой кожи. Большое значение для мелких артелей кустарной промышленности имеет крашение и вообще отделка кожи, на эту сторону кожевенного дела мы и обращаем внимание нашего читателя. Процесс дубления кожи, как известно, распадается на несколько операций.

Первая операция имеет своей целью удаление со шкуры лишнего жира, остатков мышц, пленок и волос. Второй тип операций — само дубление-придает голью вид настоящей кожи путем пропитывания дубильными веществами, жиром, путем окраски и проч. Удаление волос со шкуры производится с помощью золения, осуществляемого действием на шкуру извести и золы или сернистого натрия. При этом разъедаются волосяные луковицы в коже и волосы могут быть затем удалены путем скобления. После золения шкуры тщательно вымываются и вымачиваются в особых кислых растворах, способных растворить последние следы извести из пор шкуры.

Дубление шкур представляет собою процесс пропитывания ее волокон дубильными веществами. Дубление осуществляется или чрезвычайно медленным насыщением голья слабым раствором дубильного вещества, одновременно извлекаемого из коры ивы, дуба в том же чане, или вымачиванием голья в более крепких растворах дубильного вещества, приготовляемого заблаговременно в виде особых экстрактов из тропических дубильных растений. В начале XX века все более и более распространяется пропитывание голья не растительными веществами, а минеральными солями, а именно хромовыми соединениями (хромовое дубление). Пропитывание голья квасцами и солью приводит к выделке особых видов кожи. При пропитывании кожи жиром и ворванью получают особые сорта, вроде замши.

Окраска кожи может быть произведена следующими способами:

1. Окраска погружением. Складывают две кожи внутренней стороною и погружают ручным способом в 40–50° красильную ванну; при этом внутренняя сторона окрашивается лишь очень слабо. Этим способом пользуются при окраске кож небольшого размера (коз, овец, телят и др.), при небольшом их количестве.

2. Окраска в чане с широкими вращающимися лопастями. Лопасти при вращении вместе с красильной ванной вертят и кожи. При этом способе, особенно пригодном при больших количествах кож, окрашиваются обе стороны кожи.

3. Окраска в промывном барабане, закрытом вращающемся сосуде с полыми осями для добавления красящего раствора. При этом способе требуется очень «короткая» красильная ванна, так что красящие вещества очень хорошо могут быть использованы; этот способ главным образом применяется для хромовой кожи.

4. Нанесение краски при помощи щеток производится большею частью на большие шкуры. Кожа расстилается на столе, верхняя сторона хорошо смачивается, а потом наносится краска.

5. Красящие вещества. Для окраски кож, дубленных растительными дубовыми веществами, употребляют основные и кислые красящие вещества, реже субстантивные. При употреблении основных красящих веществ прибавляют 1–2 г уксусной кислоты на 1 л красильной смеси. Для кислых красящих веществ прибавляют 1–3 г муравьиной кислоты на 1 л воды. К субстантивным красящим веществам ничего не добавляется. Во всех случаях окраска производится при 45–50°.

6. Окраска хромовой кожи. Для хромовой кожи употребляют в первую очередь кислые красящие вещества с добавлением уксусной или серной кислоты. До прибавления красящего вещества для лучшего закрепления краски кожу следует подвергнуть обработке экстрактом квебрахо. Основные красящие вещества тоже пригодны для окраски хромовой кожи; ванна из квебрахо соответственно усиливается. К субстантивным красящим веществам следует прибавить уксусную кислоту. Температура красильных ванн может доходить до 50–60°.

7. Окраска лайковой кожи. Лайковую кожу красят, как хромовую, но температура красильных ванн должна быть ниже (40–45°).

Главным образом употребляют кислые и основные красящие вещества.

8. Окраска замшевой кожи. При окраске замши употребляют основные краски (с глауберовой солью и уксусной кислотой) и красят при температуре в 30°. Кислые красящие вещества употребляют с добавлением глауберовой соли, при температуре красильной ванны в 40–45°.

9. Окраска лакированной кожи:

а) В черный цвет. Кожу, которую хотят лакировать, впяливают в рамку, кладут на гладкую доску и на лицевой стороне отшлифовывают куском пемзы, пока кожа не перестанет быть шершавой, Далее берут хороший масляный лак, смешивают с голландской сажей и делают из этого жидкую краску, которой и мажут кожу; потом последнюю выставляют на солнце для высушивания, причем тщательно охраняют от пыли.

Сделав это, поступают как прежде, снова сушат, берут пемзу и полируют; когда кожа сделается гладкой, ее сушат в продолжение часа, после чего краску, которую наводили, смешивают с голландской сажей и жидко мажут еще 2–3 раза.

Когда она снова совершенно высохнет, берут войлок и мелко растертую пемзу и полируют до тех пор, пока кожа не сделается совершенно гладкой.

Далее приготовляют блестящий лак из следующих веществ: 180 г асфальта и 180 г масляного лака.

Его кипятят на угольном жаре в продолжении 5–6 час, по прошествии которых снимают с огня, прибавляют хороший янтарный лак, голландской сажи и скипидара и покрывают этим кожу широкой кистью; потом кладут ее таким образом, чтобы солнце освещало изнанку.

Когда лак наполовину высохнет, кожу перевертывают и высушивают на солнце окончательно, только жар не должен быть слишком сильный, чтобы не образовалось пузырей.

б) В белый цвет. Кожу приготовляют, как сказано выше. Для грунта берут свинцовые белила, хорошенько растирают со скипидаром и разжижают светлым масляным лаком, после чего мажут этим кожу 3–4 раза.

Далее берут свинцовые белила, растирают их как можно мельче со скипидаром, разжижают светлым янтарным лаком и лакируют пемзой. Когда лак хорошенько высохнет, полируют истолченной пемзой и войлоком, потом лакируют в последний раз янтарным лаком и снова сушат. Сушение должно каждый раз производиться на солнце.

в) В зеленый цвет. При окрашивании кожи в зеленый цвет первая ее обработка точно такая же, как и для черного цвета (см. выше); только для первого грунта берут немного свинцовых белил и лучшую швейнфуртскую зелень, растирают с хорошим лаком из льняного масла и наводят краску 2–3 раза. Каждый наведенный слой сушат на солнце и потом гладко полируют пемзой и маслом. Далее трут мелкими опилками и последний раз наводят новой зеленью, так же слегка растертой с хорошим льняно-масляным лаком, после чего полируют мелко растертой пемзой и войлоком. Затем берут хороший янтарный лак и лакируют, высушив предварительно на солнце, как сказано выше.

10 Перекраска неудавшихся цветных кож в черный цвет. Для перекраски цветных кож в черный цвет поступают следующим образом: кожам дают первую ванну (по строганному весу); 10 % ор-доваля (G) или (2G), 0,5 % вассерблау (АН) или 2 % кампешевого экстракта, 0,5 % вассерблау (АН). Этим раствором обработку ведут 3/4 часа при температуре 60°. Затем добавляют 1 % муравьиной кислоты 30 %-ной и вращают еще 1/2 часа.

Далее кожи получают вторую ванну: берут 0,3 % корволина (ВТ), вращают 20 мин и добавляют 1–2 % сульфированного копытного масла, вращают 1/2 часа, дают кожам короткую промывку, сушат и отделывают, как обычно.

11. Цветные перекрывающие краски и крашение ими. В последнее время за границей в целях получения наиболее ровной окраски цветных кож применяют т. н. перекрывающие краски (Echtdeckfarben). По своему составу и характеру эти краски не столько перекрывают, сколько выравнивают неправильно полученную окраску цветных кож при обыкновенном крашении, проникая в них и сравнивая пятнистые места на коже.

V. Окраска кожи

Баденская анилиновая и содовая фабрика в Людвигсгафене на Рейне выработала следующие 10 основных видов перекрывающих красителей:

1. Эхтдекгельб конц. В. А. S. F.

2. Эхтдекбраун конц. В. А. S. F.

3. Эхтдекшарлах конц. В. А. S. F.

4. Эхтдекбордо конц. В. А. S. F.

5. Эхтдекрубин конц. В. А. S. F.

6. Эхтдекблау конц. В. А. S. F

7. Эхтдекблау зеленоватый В. A. S. F

8. Эхтдекшварц конц. В. А. S. F

9. Эхтдеквейс конц. В. A. S. F

10 Шутцлак конц. В. А. S. F

Эти красители могут быть применены для всех видов кож. При правильном применении эти красители дают абсолютно ровный оттенок, быстро сохнут, и кожи, обработанные ими, можно непосредственно после сушки утюжить и лощить. Они чрезвычайно хорошо сопротивляются трению, воздействию воды и света.

При применении этих красителей необходимо соблюдение следующих основных положений. Вместо обычного аппретирования кожи подвергаются обработке этими красителями, которые наносят при помощи пневматического пульверизатора, действующего под давлением 3 атмосфер.

Перед нанесением перекрывающих красителей лицевую сторону кожи нужно тщательно протереть для удаления излишков жира, во избежание образования пятен.

Наилучших результатов по обезжириванию достигают при применении специально вырабатываемого Баденской фабрикой растворителя жиров под маркой «Е-13». Для употребления его готовят раствор: 100–200 г «Е-13» в 1 л воды, к которому добавляют 50 см³ нашатырного спирта.

Для слабо жированных кож достаточно протирания разбавленным раствором нашатырного спирта, которого берут: 50-100 см³ в 1 л воды.

Процесс протирания с целью обезжиривания должен проводиться с максимальной тщательностью.

Перед употреблением перекрывающих красителей их необходимо смешать с 95 % спиртом, которого берут 135 % по весу красок.

Перекрытые из пульверизатора кожи тщательно высушивают, после чего их утюжат, а при желании получить высокий глянец — лощат на машине без всякого предварительного аппретирования, так как в состав этих красителей входят уже необходимые элементы аппретуры.

Таким образом обработанные кожи являются весьма прочными в отношении истирания.

Примечание: Перекрывающие красители весьма опасны в пожарном отношении, и работу с ними необходимо вести очень осторожно. Поэтому при пульверизации аппарат всегда должен быть тщательно изолирован от других помещений и должны быть приняты все меры предосторожности.

VI. Водонепроницаемость кожи

1. Сообщение кожи водонепроницаемости. Чтобы сделать кожу непроницаемой, пользуются предпочтительно жидкими и твердыми жирами, которые употребляются или отдельно, или в смеси друг с другом. Они должны удовлетворять следующим требованиям: проникать возможно глубже в кожу, делать последнюю гибкой и мягкой и не сообщать ей никаких нежелательных особенностей. Для таких мазей, сообщающих коже непроницаемость, годятся все растительные и животные жиры и масла, обладающие возможно слабою кислою реакцией, и различные роды воска с прибавлением смолы и без нее. Высыхающие масла, хотя и упоминаемые во многих рецептах для подобной цели, должны быть совсем исключены, так как они делают кожу с течением времени жесткой и ломкой. Употребление глицерина бесполезно, так как он водою снова извлекается из кожи.

Минеральные масла тоже не годятся. Со временем от действия воды непроницаемость кожи утрачивается, почему смазку ее следует время от времени повторять. Предлагают следующее средство для сообщения коже непроницаемости. Растворяют желтый пчелиный воск в бензине до насыщения, нагревают раствор на водяной бане и прибавляют к нему 1/10 спермацета в растопленном виде. Застывшая масса сохраняется в баночках и употребляется следующим образом: растопив на водяной бане, ее наносят на кожу при помощи щетки или кисти. Кожа должна быть тоже слегка нагрета и вполне сухая. Мазь проникает глубоко в кожу и, кроме того, образует на ее поверхности тонкий слой. Последний нисколько не препятствует чистке кремом.

Есть еще другой состав, который был испытан на целом ряде опытов и дал очень хорошие результаты: он представляет собою смесь из 50 бараньего сала, распущенного на легком огне, 49 льняного масла и 1 скипидара. Состав наносится на сухую и нехолодную кожу. Эта мазь особенно пригодна для охотничьей обуви, и притом как в местах сырых, болотистых, так и для рыхлого, глубокого снега; во всех подобных случаях она превосходно предохраняет обувь от сыро-

Вот еще хороший состав для сообщения обуви непромокаемости. Берут 1/4 л льняного масла и, разогрев его на легком огне, распускают в нем 50 г сала, 5 г воска и 5 г древесной смолы. Этой смесью, слегка разогретой, тщательно смазывают обувь. Кожа от этого становится не только очень мягкой и гибкой, но и совершенно непроницаемой для воды.

Любой кожаной обуви можно придать значительную непромокаемость, если обмазать ее несколько раз густым раствором обыкновенного мыла. По высыхании обувь не только сохраняет свою первоначальную мягкость, но становится даже мягче, причем проникнувший во все поры кожи мыльный раствор заполняет их образующейся при этом жировой кислотой, которая совсем не пропускает воду.

2. Обувь непромокаемой сделать можно, напитав ее сверху парафином. Для этого парафин в мелких кусочках опускают в бутылку с бензином и взбалтывают до полного растворения, после чего волосяной кистью или мягкой щеткой наносят раствор на кожу. После просушки на открытом воздухе (подальше от огня!) надо повторить промазку швов.

VII. Имитация кожи

1. Искусственная кожа по Хаузу. Обрезки кожи размельчаются при помощи дробильной машины и соединяются раствором каучука в нафталине. На 50 волокон кожи берут 40 этого раствора. Когда смесь будет хорошо размешана, прибавляют 2 глицерина и массу вымешивают в тесто. Тесто раскладывают в железные формы и уколачивают до 3 см толщины. Затем массу кладут на проволочную решетку для просушки, потом заворачивают в сырой упаковочный холст и прессуют два или три раза между вальцами. После этого холст снимают с массы, и ее вторично сушат, а вальцуют уже без обертки. После каждого пропускания между вальцами масса становится тоньше. Вальцевание продолжают до тех пор, пока не будет достигнута желаемая толщина и плотность, на что обыкновенно требуется 4 дня. Материал затем сушится и может быть сразу употреблен на подметки для сапог.

2. Масса из обрезков кожи по Зеренсену. Если обрезки кожи встречаются в нечистом виде, то их сначала очищают от всех посторонних частей, а затем в дробильной машине размельчают в возможно мелкий порошок. Размельченную кожу смешивают с аммиачной водой в студенистую массу, которую прессуют в формах или вальцуют пластами и высушивают. Получается очень твердый жесткий продукт с значительной силой сцепления, но он не эластичен и распадается в воде. Чтобы сделать фабрикат эластичным и нечувствительным к воде, его смешивают с каучуком, все сорта которого можно употреблять для этой цели. Каучук разминают и моют в промывной машине, затем сушат, режут на куски и растворяют в подходящем растворяющем средстве (скипидарное масло, бензин, сероуглерод). С этим раствором каучука смешивают обработанную аммиачной водой кожу, вымешивают смесь, пока она не сделается однородной, затем прессованием в формах или вальцеванием изготавливают необходимые предметы. Масса пригодна для каблуков и вообще для имитации кожи, из которой можно делать различные предметы обихода.

Пропорции смеси различны в зависимости от назначения фабриката.

I. 25 камеди, 67 аммиака, 67 кожи.

II. 25 -''- 80 -''- 80

III. 25 -"- 75 -"- 90

Массу можно полировать, а также красить любыми красящими веществами.

3. Кожаная масса по Кону и Вольгейму. Кожаные обрезки после промывки обрабатывают в ванне с небольшим количеством едкого натра или калия. После разбухания прибавляют в ванну двууглекислый натр, чтобы кожа не сделалась студенистой. Затем масса разводится водой, тщательно нейтрализуется соляной кислотой и хорошенько промывается водой. В таком же роде обрабатываются животные сухожилия: их сушат, колотят, разрывают на чесальной машине, так что получается что-то вроде шерсти, помещают на короткое время в ванну из соляной кислоты и сильно прессуют, от чего сухожильная шерсть переходит в клееобразное вещество. Из приготовленных таким образом сухожилий прибавляют 5-10 % к кожаным обрезкам и из этой массы на бумагоделательной машине выделывают пластины. На плоской формовальной сетке пластины опрыскиваются смесью, составленной из равных частей концентрированного раствора квасцов и раствора поваренной соли, от чего сухожильная шерсть снова приобретает волокнистое строение и склеивает волокна кожи.

4. Кожаная масса по Гиатту. Очищенные обрезки кожи вымачиваются в продолжение одного часа в водяной бане 66 °Ц., чтобы выделить маслянистые вещества. Затем их тщательно сушат во вращающемся барабане в теплом помещении приблизительно в. 66 °Ц, после чего их мелят более или менее мелко в зависимости от рода изготовляемых изделий. Смолотый материал прессуется в формах, нагретых до 116–120° Ц при давлении не менее 360 кг на 1 см²; прессуют около 10 мин. Для изготовления каблуков порошок оставляется в формах лишь столько времени, чтобы наружные части каблуков затвердели, а внутренность осталась относительно эластичной. Если к кожаным обрезкам прибавлены еще другие вещества, которые не соединяются с ними под влиянием жары, то формы нужно нагреть до такой степени, чтобы частицы кожи обратились в полужидкое состояние, т. е. до 143–144° Ц.

5. Кожаная масса по Задлеру. Обрезки кожи размельчают и смешивают с портландским цементом, столярным клеем, известью и стольким количеством теста из пшеничной муки, чтобы можно было вымесить массу. Массу выкладывают в ящики соответственной величины, а затем, завернув в полотно, подвергают гидравлическому давлению между двумя стальными досками. После прессования массу сушат. Для некоторых целей полученные таким образом пластины покрываются тонким слоем кожи. В таком случае один слой кожи кладут на дно ящика, а другой поверх массы, Искусственная кожаная масса годится для подошв и каблуков.

VIII. Смесь

1. Сохранение глянца на лакированной коже по Броди. Растапливают в водяной бане чистый белый воск, потом прибавляют деревянное масло.

Когда оба вещества соединятся, кладут свиное сало и хорошенько мешают на слабом огне. Затем прибавляют еще скипидар и лавандное масло. Массу перекладывают в банку, где она, охлаждаясь, твердеет.

При употреблении ею слегка мажут лакированный башмак и трут полотняной тряпочкой, благодаря чему восстанавливается сошедший глянец и кожа предохраняется от тресканья.

2. Жидкость для сохранения подошв. Берут 200 крепкого раствора жидкого стекла и 300 льняного масла. Сливают вместе и встряхивают до тех пор, пока не образуется молочнообразной эмульсии. Жидкое стекло должно быть как можно гуще, потому что только густое стекло дает хорошую прочную эмульсию.

3. Чтобы сберечь сапоги, надо после покупки, поносив их с неделю, вымазать хорошенько рыбьим (тресковым) жиром, не исключая и подошв. Потом через полсуток вычистить обыкновенной ваксой.

Сначала сапоги эти будут иметь тускловатый вид и синеватый отблеск, но через несколько дней они получат превосходный глянец, а главное, не будут втягивать в себя сырость и не будут жать ног и, кроме того, совершенно не изменяют своего фасона.

Спустя некоторое время раз в неделю, перед чисткою сапог ваксою, надо намазать слегка свиным салом те места, которые нужно чистить; после этого тотчас же вычистить это место ваксой.

От сала, соединенного с ваксой, сапог будет иметь ровный и чистый черный глянец, а кожа остается мягкой и не будет впитывать сырости.

4. Кожаную мебель очистить можно, протерев ее фланелевой тряпкой, намоченной во взбитых яичных белках. Кожа после такой обработки вновь приобретает свой прежний блеск.

5. Фильтровальная замша. Фильтровальная бумага, как известно, представляет то неудобство, что через нее жидкости фильтруются сравнительно медленно, в особенности более или менее густой и тягучей консистенции. Такое неудобство всего чувствительнее, когда имеется в виду фильтрация значительного количества жидкостей. В этих случаях фильтровальная бумага может быть с успехом заменена замшей. Кусок замши вымачивают в слабом растворе соды, для удаления содержащихся в ней жиров, а затем тщательно прополаскивают в холодной воде. Приготовленную таким образом замшу употребляют как фильтровальную бумагу. Через нее очень чисто и вместе с тем быстро фильтруются не только всевозможные тинктуры, но и очень густые сиропы, даже тягучие, слизистые растительные соки. О быстроте этого процесса можно судить уже по тому, что литр самого густого сиропа фильтруется в 1/4 часа. Другое немаловажное достоинство фильтровальной замши состоит в том, что она может служить очень долго; необходимо только каждый раз после употребления хорошенько ее промывать.

З. Бумага и папье-маше

I. Изготовление бумаг и картона

1. Глянцевитая бумага. Употребляемая в Англии глянцевитая бумага для печатания приготовляется следующим образом: смешивают 720 г вареного льняного масла, 24 г желтого воска и 24 г свинцового сахара. Эту смесь наводят кистью на бумагу и сушат на воздухе в продолжение недели.

2. Бумага для переводных картинок. Гладкуюмягкую бумагу, предпочтительно не очень сильно проклеенную, покрывают следующими растворами:

а) Желатина — 1 в 30 воды. Этот раствор наносится губкой, после чего бумага сушится.

б) Рисового крахмала — 5, траганта (род камеди) 5 — в 60 воды. (Трагант размачивается в 30 воды, а из остающихся 30 варят клейстер. Затем оба раствора смешиваются и кипятятся). Сухую бумагу намазывают при помощи кисти довольно густым слоем этой жидкости и вновь сушат.

в) После всех этих операций бумагу кроют раствором кровяного альбумина (бычачья кровь), размоченного в течение 24 час в 3 воды. К этому раствору прибавляют немного нашатыря в порошке.

3. Меловая бумага. Варят 4 обрезков пергамента, 1 рыбьего клея, 1 гуммиарабика, 240 воды до тех пор, пока не останется половина жидкости. Процеживают через полотно, разделяют на три части, смешивают последовательно с 40–32 и 24 свинцовых белил или 30-25-20 цинковых белил и покрывают бумагу с помощью широкой кисти сначала более густой, затем слабой жидкостью, дав предварительно высохнуть каждой жидкости. Под конец сатинируют.

4. Атласная бумага. Для получения атласной бумаги, выглядящей, как шелк или атлас, поступают следующим образом. Обыкновенную проклеенную и сатинированную бумагу покрывают лаком из тонко измолотых цинковых белил а затем посыпают окрашенным анилиновыми красками асбестом. Высушенные листы сатинируются. При отсутствии сатинировочной машины поступают следующим образом: на возможно глаже отполированный литографский камень наносят кашицу из тонко измельченной щавелевой кислоты и небольшого количества воды и натирают посредством гладко обрезанной и обернутой в шерстяную ткань широкой пробкой, слегка надавливая, пока поверхность литографского камня не сделается гладкою и блестящею, как зеркальное стекло. На подготовленную таким образом каменную поверхность кладут бумагу окрашенною стороною и пропускают через пресс.

5. Эмалевая бумага. 500 г пергаментных обрезков, 100 рыбьего клея и 100 г гуммиарабика увариваются в железном котле с 20 л воды до испарения почти до половины последней, после чего снимают жидкость с огня и процеживают. Раствор разделяют на три части: к двум из них прибавляют по 3 кг тонко растертых с водою свинцовых белил, а к 3-й-4 кг. Бумага смазывается первою смесью, после высушивания — второю и, наконец, после вторичного высушивания, снова первою. Блеск бумаге придается сатинировочной машиной.

6. Пергаментная бумага. Для изготовления пергаментной бумаги берут плотную непроклеенную белую бумагу и пропитывают ее след, составом: концентрированную серную кислоту (уд. вес 1,86) разбавляют пополам с водою, причем кислоту приливают к воде, а не наоборот. Охладив раствор, погружают в него бумагу на 15–60 с, в зависимости от толщины и плотности последней. Обработав бумагу кислотой, ее хорошенько промывают в проточной воде, а затем для нейтрализации погружают в какой-нибудь щелочной раствор, напр., в раствор нашатырного спирта. Затем бумагу вторично промывают в проточной воде и вешают для просушки. Еще не совсем высохшую бумагу гладят чистыми, не очень горячими утюгами.

7. Пергаментный картон. Наложить друг на друга 15–20 тонких листов бумаги, пропустить их вместе через ванну из концентрированной серной кислоты, а затем между вальцами. Вследствие этого все листы бумаги крепко склеиваются, и вместе с тем увеличивается общая толщина. Полученный таким образом пергаментный картон нарезается на нужные форматы, причем, в местах разреза не заметны отдельные слои, так как пергамент образует под вальцами однородную массу. Изготовленный картон хорошо промывается (см. предыдущий рецепт).

8. Картон для орнаментов. В плоском котле растворяют довольно жидкий клей (на 1 кг столярного клея 2 кг воды). В кипящую массу постепенно прибавляют мел в порошке, просеянный предварительно сквозь частое сито. Мела всыпают до тех пор, пока клеевая масса в состоянии впитать его в себя. Затем прибавляют маленькими количествами массу из пропускной бумаги, листы которой были разварены в горячей воде. После охлаждения массы в котле ее вынимают, хорошенько еще вымешивают и прессуют тонким слоем в приготовленных для этой цели формах. Чтобы масса из картона лучше отходила от гипсовых форм, их нужно покрыть лаком и смазать маслом.

9. Кровельный картон. 70 перегнанного каменноугольного дегтя, 10 тяжелого минерального масла (смазочного), 20 американской смолы.

10. Непромокаемая бумага:

а) По Амелину. Кипятят 576 льняного или репного масла с 72 глета. Этим маслом смазывают бумагу за два раза и затем сушат в течение 3–4 суток. Затем намазанные стороны кладут друг на друга и прессуют.

б) По Мускулюсу. Растворяют асфальт в скипидаре и процеживают. Этим несколько раз покрывают желтую оберточную бумагу или тонкий картон.

в) По Артусу. Намазать два раза довольно крепкую писчую бумагу раствором жидкого стекла (от 1,12 до 1,15 уд. веса). Первый слой должен высохнуть раньше, чем наводить второй.

г) По Динглеру. Сначала растворяют 288 квасцов, 48 белого воска в 360 воды. Затем отдельно растворяют 24 гуммиарабика, 72 столярного клея в 360 воды. Обе жидкости смешивают, нагревают и в нагретом состоянии смачивают оберточную бумагу до тех пор, пока она совершенно не пропитается жидкостью. Наконец, ее сушат и прессуют.

д) По Краузе. Пропитывают бумагу водным раствором столярного клея, технического желатина или казеина с 1 % формалина.

е) По Винклеру. Непромокаемая бумага получается путем погружения хорошей бумаги в водный раствор шеллака с бурой. Эта бумага немного напоминает пергаментную. Если указанный раствор окрасить анилиновыми красками, то получается очень красивая цветная бумага, очень пригодная для искусственных цветов.

ж) Берут 1 столярного клея и растворяют его в 10 воды, прибавляют раствор из 1 квасцов в 10 воды. Бумагу погружают в эту смесь, а затем высушивают.

з) Водонепроницаемая бумага изготовляется погружением листов хорошей непроклеенной или слабо проклеенной бумаги в раствор, полученный от смешивания крепкого водного раствора нашатырного спирта (аммиака) с медными опилками. После вымачивания в этом растворе бумага сушится, после чего она не пропускает воды. Это свойство бумаги сохраняется даже после обработки ее кипятком.

и) Распустить 500 г белого мыла в 1/2 л воды; затем приготовить раствор из 100 г гуммиарабика и 300 г столярного клея на 1/2 л воды; подогреть обе смеси, слить вместе и погрузить в нее бумагу. Когда последняя хорошо смочится, ее вынимают и дают ей высохнуть при обыкновенной комнатной температуре. Обработанная таким образом бумага становится совершенно непромокаемой и в качестве оберточной, предохраняющей предметы от смачивания водою, может быть с пользою употребляема во многих соответствующих случаях.

11. Несгораемая бумага. Обыкновенная бумага может быть сделана почти несгораемой путем пропитывания ее определенными химическими веществами. Одни из лучших рецептов этого рода следующие:

а) 5 г буры, 9 г борной кислоты, 25 г сернокислого аммония, 250 г воды.

Растворять соли следует в кипящей воде. Бумага вымачивается в теплом растворе в течение 10–15 мин и потом сушится в подвешенном виде.

б) Обыкновенной бумаге можно придать огнеупорность, погрузив ее в насыщенный раствор квасцов в воде и высушив. Эту операцию следует повторить три раза после чего бумага не будет гореть даже в пламени.

в) Для придания огнеупорности бумаге или ткани, назначенным для обшивки паропроводных труб, пропитывают их сначала жидким стеклом и покрывают после высушивания смесью из 2 цинковых белил, 4 кремневонатровой соли (жидкого стекла) и 1 льняного масла; после высушивания покрывают вторично жидким стеклом.

12. Бумага несгораемая и не размокающая в воде. Эта бумага приготовляется следующим образом: образуют тесто из 2/3 бумажной массы и 1/3 массы, составленной из асбеста, смешанного с раствором в воде поваренной соли и квасцов. Эту массу пропускают в машину, после чего полученную бумагу погружают в раствор гуммилака в спирте и затем высушивают. Соль и квасцы дают ей способность сопротивляться действию огня. Гуммилак сохраняет ее от влияния сырости.

13. Прочная фильтровальная бумага. Чтобы фильтровальная бумага не так скоро прорывалась, что нередко случается при фильтрации больших количеств жидкости, рекомендуется след. средство, которое, увеличивая значительно прочность фильтровальной бумаги, нисколько вместе с тем не уменьшает ее фильтрующей способности. Средство это состоит в том, что названную бумагу погружают на несколько секунд в азотную кислоту с удельным весом 1,42 и затем тотчас же тщательно промывают в воде. Приготовленную таким образом бумагу можно мыть и мять, как полотно; она становится до того прочной, что полоса обыкновенной фильтровальной бумаги шириною в 5–6 см выдерживает тяжесть в 1 1/2 кг, тогда как такая же полоса, не подвергнутая действию азотной кислоты, разрывается от тяжести 150 г, т. е. в десять раз менее прочна.

14. Синюю и красную лакмусовые бумажки можно приготовить следующим способом. Для синей лакмусовой бумажки настаивают 50 г лакмуса в 300 г воды. Полученную синюю жидкость фильтруют, половину ее размешивают стеклянной палочкой, смоченной в очень слабом растворе серной кислоты, и затем прибавляют вторую половину. Жидкость хорошенько размешивают и смачивают ею с помощью кисточки неклеенную бумагу, которая получит ярко-синюю окраску. Для красной лакмусовой бумажки нужно указанную выше жидкость осторожно смешать с таким же количеством водного раствора серной кислоты, чтобы она окрасилась в красный цвет, — в такой же цвет окрасится и бумажка.

15. Бумага для осветления всякого рода жидкостей. Непроклеенная бумага, бумажная масса, целлюлоза или тому подобные материалы пропитываются осветляющими веществами, как, например, яичным альбумином, рыбьим клеем, желатином или таннином. Перед употреблением бумага смачивается.

16. Калька:

а) Для приготовления прозрачной копировальной бумаги или «кальки» распускают в скипидаре белый воск, пропитывают этим раствором тонкую писчую бумагу и дают скипидару испариться, после чего бумага становится прозрачной и готова к употреблению.

б) Медную или жестяную доску кладут на не слишком горячую печь, растягивают на нее лист бумаги, проводят по ней куском воска или парафина и на всю бумагу намазывают растопленный воск при помощи куска кожи.

в) Хорошую кальку можно получить смазыванием тонкой, но плотной бумаги олифой (вареное льняное масло) с прибавлением сиккатива (сушки). Листы смазываются флейцем (широкой, мягкой щетинной кистью) и вешаются деревянными зажимами на веревки для просушки.

г) Прозрачность бумаге можно придать, пропитав ее касторовым маслом, растворенным в спирте. По испарении спирта бумагой можно пользоваться для черчения. На ней можно чертить как обыкновенным карандашом, так и тушью. Если желательно придать бумаге вновь ее прежнюю непрозрачность, то масло из нее удаляется при помощи спирта.

д) Бумаге можно придать прозрачность также с помощью бензина: накладывают на рисунок, с которого желают сделать копию, тонкую писчую бумагу и, смочив небольшой клочок ваты бензином, проводят им по бумаге. Смоченная часть бумаги становится совершенно прозрачной, и по ней можно рисовать не только карандашом, но также тушью, а затем и акварельными красками: ни тушь, ни краски, не расплываются. Бензин быстро улетучивается, и бумага вполне сохраняет свой первоначальный вид. Если рисунок большой, то бумагу смачивают по частям и по частям же копируют рисунок; иначе бензин улетучится раньше, чем будет окончена работа.

е) Самую тонкую веленевую бумагу покрывают даммаровым лаком, при помощи мягкой кисточки в таком количестве, чтобы бумага сделалась прозрачной и на ней не оставалось сверху никакого блестящего слоя.

ж) Обрабатывают бумагу олифою и, по удалении бензином излишка маслянистых частиц, промывают в хлорной ванне. После высушивания обрабатывают еще раз перекисью водорода. Бумага сначала покрывается слоем крахмала, затем олифою и бензином и в заключение пропускается между полированными вальцами.

17. Переводная бумага изготовляется следующим образом:

а) Лист довольно плотной, не не толстой бумаги покрывают слоем графита. Для этого нужно взять кусок мягкого графита и зачернить им всю площадь бумаги, равномерно водя графит сначала в одном направлении, затем накрест и по диагонали. Получается приставший к бумаге слой сухой графитовой краски. Затем пользуются этой бумагой, как обыкновенной копировальной. Преимущество ее перед последней — легкость стирания контуров резинкой и возможность наводить тушью (обыкновенная копировальная бумага не принимает тушь).

б) Приготовляется натиранием обыкновенной плотной писчей бумаги пастою нижеследующего состава: 50 сала, 15 тонко измельченного графита и 80 льняного масла растирают с таким количеством лучшей ламповой сажи, чтобы масса образовала жидкую кашицу. Масло нагревают при этом до такой степени, что сало в нем расплавляется, и наносят массу на бумагу в горячем состоянии. Для получения синей копировальной бумаги берут, вместо графита и сажи тончайше измельченную берлинскую лазурь; или же растирают берлинскую лазурь с глицерином и смазывают этою массою обыкновенную писчую бумагу очень тонким слоем (см. копировальная бумага).

в) Одну весовую часть венецианского терпентина и 1 свечного сала нужно положить в 8 скипидара и смесь слегка нагреть, помешивая до тех пор, пока терпентин и сало не растворятся. Этот раствор, пока он еще теплый, вылить на блюдечко и в него же положить одну часть лучшей голландской сажи. Сажа должна быть самая легкая, просеянная. Мягкой кистью нужно размешать ее с раствором терпентина и сала в совершенно однородную смесь, которую тотчас же нужно употреблять для приготовления копировальной бумаги. С помощью той же мягкой кисти нужно равномерно смазать одну сторону листа папиросной бумаги полученною черною краскою. Чем тоньше папиросная бумага, тем лучше. Окрашенные таким образом листы вешают для просушки; по истечении 2–3 дней скипидар испарится и копировальная бумага готова. (См. бумага копировальная.)

18. Литографская переводная бумага. 250 крахмала размешивают в небольшом количестве холодной воды и прибавляют затем 1500 кипятка, беспрестанно мешая. Эту крахмальную воду медленно размешивают с 10 хромовой желтой, не содержащей кислоты, и 4 гуммиарабика, растворенного в воде. К этому прибавляют 500 глицерина и размешивают массу до совершенного ее охлаждения, чтобы предотвратить образование на поверхности пленок. Для удаления нерастворившихся частей массу прожимают через войлок, после чего смесь наводят на бумагу посредством мягкой щетки. При намазывании необходимо обращать внимание на совершенно равномерное распределение массы. Обмазанные листы вешают для просушки на воздухе. Эта переводная бумага остается постоянно влажной и при употреблении не нужно смачивать ни ее, ни камня.

19. Копировальная бумага. Употребляемая для копирования синяя бумага приготовляется след, образом. Берут 10 хорошей берлинской лазури, размельчают и поливают ее 20 вареного льняного масла, к которому прибавлена 1/4 технического глицерина. Смесь эту оставляют на неделю в сухом, теплом месте, при температуре 40–50 °Ц и время от времени размешивают, а затем, когда берлинская лазурь надлежаще пропитается маслом, ее хорошенько растирают. Когда синяя краска будет таким образом вполне готова, распускают на слабом огне 1/2 желтого воска и постепенно прибавляют к нему 7¹/₂ петролейного спирта (лигроина), после чего к этой последней смеси прибавляют 3 растертой с маслом берлинской лазури; нагревают все до 30–35°Ц и тщательно растирают, пока не получится вполне однородная по консистенции масса. Эту массу с помощью широкой мягкой, щетинистой кисти наносят на бумагу, т. н. шелковую, и затем, другою широкою кистью или флейцем выравнивают слой, чтобы он расположился возможно равномерно, после чего бумагу высушивают, и тогда она вполне уже годна к употреблению.

Примечание. За неимением лигроина можно употребить бензин или очищенный керосин.

II. Окрашивание бумаг

1. Окрашивание бумаги может быть произведено трояким способом:

а) Окраской самой массы. При этом способе вливают сильно разбавленный раствор красящего вещества в голландер к готовой бумажной массе. Для этого употребляют анилиновые краски основные, кислые, субстантивные, сернистые лаковые красящие вещества и индиго.

Основные анилиновые краски можно влить до или после прибавления серно-алюминиевой соли и смоляного мыла в бумажную массу; в некоторых случаях, для достижения большей прочности, прибавляют еще таннин.

Для кислых анилиновых красок бумажная масса должна быть хорошо проклеена; окрашенная таким образом бумага прочно держит краску.

Субстантивные анилиновые краски красят очень хорошо бумажную массу, одинаково как проклеенную, так и непроклеенную.

Сернистыми красящими веществами окрашивается непроклеенная бумажная масса; после этого необходима тщательная промывка для удаления сернистого натрия.

Индиго употребляют, вследствие его прочности, для лучших сортов бумаги.

Чтобы уничтожить слегка желтоватый тон бумажной массы, лучшие сорта бумаги подсиниваются синими красящими веществами.

Нерастворяющиеся лаковые красящие вещества из смоляных красок прибавляются к бумажной массе в голландер в виде жидкого теста и продолжительной обработкой хорошо смешиваются с бумажной массой.

б) Окраска готовой бумаги погружением. При этом способе окраски бумага погружается в растворы основных, кислых или субстантивных анилиновых красок, а затем высушивается. Этот способ применяется в особенности к тонким сортам бумаги, как, например, к шелковой бумаге.

в) Окраска готовой бумаги посредством смазывания. Растворы основных, кислых и субстантивных анилиновых красок наносят посредством широких кистей или вальцов на поверхность бумаги.

2. Окрашивание бумаги в радужные цвета. Бумагу кладут в ванночку, которую наполняют водой таким образом, чтобы она стояла над бумагой на 10 см. Потом на поверхность воды льют по капле раствор смолистого вещества в алкоголе и т. п. От различной густоты отделяющегося смоляного слоя происходит игра цветов. Потом предмет вынимают из жидкости, и вследствие высушивания смоляного слоя на поверхности его образуются радужные цвета.

3. Серебрение бумаги по Дювалю. Растворяют оловянную соль (хлористое олово) в воде, подкисленной небольшим количеством соляной кислоты. В этот раствор вставляют чистую пластинку цинка и оставляют ее до тех пор, пока все олово не осядет в виде тонкого порошка. Этот порошок получается тем тоньше, чем жиже раствор оловянной соли. Полученный осадок сначала промывают в воде, потом в разжиженной уксусной кислоте и, наконец, высушивают. При употреблении металлический порошок растирается — с клеевой водой и наводится на бумагу.

4. Бронзирование бумаги. Листы бумаги покрываются жидким столярным клеем или гуммиарабиком и затем посыпают ровным слоем (через сито) бронзовым порошком. Чтобы бронзировка получилась глянцевитой, порошок натирают, когда бумага просохнет, полированным камнем.

III. Папье-маше

Применение папье-маше для изготовления различных предметов обихода практикуется уже давно, и из него выделяется довольно много вещей, так как способ изготовления довольно простой, и сделанные из него предметы отличаются легкостью и прочностью. Кроме того, изделия из папье-маше поддаются всякой отделке и поэтому могут удовлетворить самым строгим требованиям. В прежнее время знали только массы из бумажной кашицы, т. е. бумагу размельчали, вымачивали в воде и полученную кашицу прессовали в формы. В настоящее время к бумажной или тряпичной массе прибавляют глину, гипс или другие вещества. Существует сорт папье-маше, состоящий из определенного числа отдельных листов, которые соединяются посредством склеивающего вещества и образуют при достаточном давлении компактную прочную массу. Смешиванием бумажной массы с такими веществами, которые противодействуют влиянию воды, или покрытием ими готовых предметов можно изготовить из папье-маше непромокаемые изделия.

1. Папье-маше по Винцеру. Для этой массы можно употребить всякие сорта бумажных обрезков, а также обрезки картонов и т. п. Второй составной частью является мелко просеянная зола — главным образом зола от крепкого дерева, и, наконец, третья составная часть-мучной клейстер.

Из этих составных частей масса приготовляется следующим образом. Бумажные обрезки рвут на мелкие куски, бросают в наполненный водой котел и дают в воде размокнуть; частое помешивание ускоряет этот процесс. Размякшую бумажную массу вынимают, слегка отжимают воду, перекладывают в ступку и хорошо растирают. После этого массу кладут в плотный полотняный мешок и хорошенько отжимают всю воду. Полученный комок высушивают на солнце или печи, а после просушки растирают на терке так, чтобы бумажные хлопья на ощупь походили на хлопок. Натертую таким образом массу смешивают на доске с обыкновенным мучным клейстером при помощи деревянной лопаточки до густоты теста. Комок, заправленный мучным клейстером и образующий третью часть приготовляемой массы, раскатывается скалкой на доске и раскладывается в виде венка. В отверстие насыпают 2/3 мелко просеянной золы, поливают ее понемногу водой и мешают, пока вся зола не будет пропитана водой. Затем смешивают мокрую золу с венком из бумажной массы и хорошо размешивают.

Полученную массу кладут в ступку и хорошо перемешивают, после чего получается папье-маше, которое можно сразу пустить в употребление. Если массу хотят сохранить долгое время влажной, то ее перекладывают в глиняные оглазуренные горшки, которые ставят один на другой и оберегают от солнца и тепла.

Из этой массы можно изготовлять барельефы, причем эта масса заменяет воск, употребляемый при моделировке. Для этой цели берут кусок массы из глиняного сосуда, придают ему плоскую форму необходимой для барельефа величины, смазывают одну сторону мучным клейстером и накладывают на любую плоскость, например на полированное дерево, металлическую доску или картон. После этого на массу кладут сложенное вчетверо сухое полотенце и извлекают повторными накладываниями имеющуюся в массе излишнюю влажность.

После такой обработки из массы можно легко моделировать при помощи деревянной стеки любой орнамент, как это делается с воском или другой пластической массой.

Эта масса имеет перед воском следующие преимущества:

а) Стекой работается легче в мягкой массе, которую можно прижимать, лепить, придавать разные формы. Если одна часть засыхает раньше, то ее смазывают смоченной в воде кистью, и масса снова поддается обработке.

б) Если работа до ее окончания совсем засохла, то ее можно частично или целиком увлажнить при помощи мокрого полотенца и продолжать работать стекой.

в) После того как законченный барельеф совершенно высохнет, его покрывают жидким мучным клейстером при помощи кисти, дают просохнуть клейстеру, после чего работа сглаживается костяной стекой.

После этого ее покрывают жидким клеем, снова высушивают и сглаживают где нужно костяной стекой. При такой обработке поверхности предоставляется полная возможность покрыть орнаменты масляными или водяными красками, лаком или позолотою. Если работа раскрашена или позолочена, то ее покрывают еще несколько раз спиртным лаком, и после того как он высохнет, работа не боится ни холода, ни жары, ни сырости, и мухи и пыль не могут ей повредить. Лакированная поверхность совершенно предохраняет работу от порчи. Пыль смахивается щеткой, а пятна от мух смываются влажной тряпочкой.

2. Папье-маше по Дернигу. Берут 4 кг тряпичных обрезков, вымачивают их несколько дней в воде и затем в той же воде кипятят 3 часа. После этого массу перекладывают в несколько горшков и тщательным обрабатыванием мутовкой превращают в гладкую, жидкую кашицу. Перелив из горшков готовую кашицу в корыто, прибавляют в нее 3 кг мелко истолченной жженой магнезии, 3 кг ржаной муки, 1 кг мелко истолченной негашеной извести и 14 л крахмального клейстера в горячем еще состоянии, хорошо все промешивают и дают стоять от 1 до 2 суток. После этого сливают сверху отстоявшуюся воду и снова дают смеси стоять от 1 до 2 суток, отчего масса делается гуще. Затем полученную массу можно прессовать в формы, а предметы после просушки обрабатываются ножом, напильником, стеклянной или наждачной бумагой или на токарном станке. Для большей прочности готовые предметы погружают в кипящее масло, а после просушки полируют мелким порошком пемзы, раскрашивают и покрывают лаком. Эта масса особенно рекомендуется для трубочных головок, так как очень медленно обугливается.

3. Папье-маше для игрушек:

а) В подходящем сосуде вымешивают в гладкую жид кую кашицу 50 кг мелко истолченного и отмученного глинистого сланца с 20 % тряпичной бумаги, 30 % обожженного гипса (алебастра) и с достаточным количеством воды. Полученную массу наливают в закрытые полые формы, предварительно смазанные каким-либо жиром или мелко истолченным гипсом или сланцем. Через несколько минут в форме образуется более или менее толстая корка, после чего выливают лишнюю жидкую массу, вынимают готовый предмет из формы и просушивают его, чтобы удалить воду. Затем для придания ему прочности его покрывают воском, парафином, каучуком, лаком или красками. Преимущество этого способа фабрикации состоит в том, что смешанную с гипсом массу можно вылить в закрытые формы, где она быстро затвердевает, так что формы уже через несколько минут годятся к дальнейшему употреблению.

б) Для отливки кукольных головок, масок и т. п. употребляют массу, приготовленную из различных обрезков бумаги и картона.

Для изготовления массы названный материал складывается в котел (предпочтительнее железный эмалированный), прибавляется соответствующее количество воды и основательно кипятится. При кипячении масса растирается возможно мельче, чтобы разошелся находящийся в бумаге клей и образовалась гладкая бумажная кашица.

Когда бумажная масса достаточно сварена и превратилась в гладкую кашицу, без комков, ее вынимают из котла большими или меньшими количествами, кладут на решето, дают хорошенько стечь воде, формуют массу в шарики и измельчают ее при помощи механической терки.

На 2 кг полученной таким образом бумажной массы прибавляют 3 кг мелко истолченного мела и смешивают массу с клеевой водой, которую составляют из 0,5 кг столярного клея и 2 л воды. Воду, которая осталась от выжимания бумажной массы и стекла с решета, насыщают 250 г крахмального клейстера, к которому прибавляют 66 г табачной швары с полынью (если швары достать нельзя, то берут чеснок и полынь). Благодаря этому добавлению масса приобретает большую прочность и некоторого рода эластичность; кроме того, она не подвержена нападению паразитов.

Массу хорошо вымешивают, чтобы она приобрела густоту теста, и раскатывают ее на столе скалкой как тесто. При формовке полученные листы папье-маше нарезают кусками нужной величины и вдавливают их при помощи особых деревянных лопаточек в формы. При этом нужно следить за тем, чтобы масса не разошлась и не дала бы трещин, в особенности в глубоких частях формы. В очень глубоких местах, например у кукольных головок, вдавливают еще отдельно кусочек бумажной массы для того, чтобы все места были заполнены. Выступившую воду снимают губкою или пропускной бумагой, вынимают оттиск из формы и дают просохнуть на проволочной сетке.

4. Папье-маше как строительный материал. Новый строительный материал из бумаги обладает качествами твердого мелкопористого дерева, имея перед последним то преимущество, что он не коробится от сырости и теплоты. Для изготовления его употребляют обыкновенную бумагу, к которой прибавляют водный раствор из 1 крахмала, 1 гуммиарабика, 1 двухромовокислого калия (хромпик) и 3 бензина. Этот раствор прибавляется в пропорции 6 химикалий на 44 бумаги, которая обрабатывается в голландере. Полученные листы бумаги покрываются клеющим веществом из 16 клея и 1 льняного масла и затем при давлении и высокой температуре прессуются в прочные доски. Целесообразно оставить получившиеся доски под прессом в течение недели, после чего их можно обрабатывать и применять как дерево. Для того чтобы сделать доски огнеупорными, вышеупомянутый раствор из крахмала, гуммиарабика, хромпика и бензина заменяется раствором из 1 кремненатриевой соли, 2 квасцов, 2 углекислого калия и 3 водного нашатыря. Этого раствора употребляют 8 на 40 бумаги. Для склеивания употребляют в этом случае крахмал. В остальном поступают, как сказано выше.

5. Папье-маше для полов. В последнее время в Соединенных Штатах все более и более распространяются бумажные полы, представляющие некоторые специальные удобства: этого рода полы дурно проводят теплоту, приятны для опоры ног и почти не издают звука при ходьбе по ним. Вообще, они всего более напоминают половики из линолеума, с тою лишь существенной разницей, что обходятся они значительно дешевле последних. Самое изготовление таких бумажных полов во всем не сложно и состоит в следующем: бумажное тесто смешивают с небольшим количеством цемента, исполняющего роль связывающего вещества, и приготовленную массу наносят на толстую сетку, растянутую по земляной настилке, после чего укатывают катком. Когда масса высохнет, ее покрывают краской в желаемый цвет.

6. Папье-маше для филенок. Эта масса служит для изготовления филенок и облицовок жилых домов, пароходных кают, железнодорожных и трамвайных вагонов, экипажей и т. д. Эта масса поддается всяческой обработке-ее можно строгать, пилить, клеить, прибивать гвоздями, и она никогда не расщепляется и не дает трещин. На открытом огне ее можно гнуть, придавая ей элегантнейшие формы, и ее можно, лучше, чем дерево, красить, полировать и лакировать. При этом краска, политура и лак держатся на ней гораздо прочнее, чем на дереве. Масса нечувствительна к перемене температуры, даже если постоянно подвергается действию солнца или дождя, не коробится и не дает трещин. При обработке она имеет то преимущество, что не имеет волокнистого строения, а потому не надо обращать внимания на волокна, как при дереве.

Для изготовления этой массы поступают след, образом: берут 70 % тряпья, 10 % джута, 15 % бумажных обрезков, 5 % бумаги из древесной массы (всего 100 %). Эти части при помощи соответствующих приспособлений, с прибавлением воды, перерабатываются в однородную массу. Полученную кашицу высушивают, а после просушки прибавляют 40–50 % вареного льняного масла и размешивают как можно лучше, чтобы получилось однородное тесто. Это тесто утрамбовывается в формы, соответствующие тем размерам, какими должны быть изготовляемые филенки.

Остальные предметы, кроме филенок, изготовляются прессованием в формах. Предметы в виде панно, готовых капителей, розеток и т. п. сушатся в печи при температуре около 70° Ц и тогда готовы к употреблению.

7. Вулканизированные папье-маше. Для изготовления этой массы бумага обрабатывается концентрированным раствором хлористого цинка 65–75° Ц. Вместо хлористого цинка могут быть употреблены хлористые соединения олова, алюминия, магния или кальция. После такой обработки нужно промыть бумагу чистой водой, пока она не освободится от излишних химикалий. Так как на 1 кг бумаги требуется 4 кг концентрированного раствора хлористого цинка, то такой способ был бы слишком дорог для практических целей, если бы нельзя было снова использовать хлористый цинк, что делается следующим образом. Воду, в которой промывают обработанную хлористым цинком бумагу, употребляют до тех пор, пока концентрация не достигнет 30–40° Б. Тогда выделяют углекислым натрием (содой) весь цинк в виде углекислой окиси цинка так, чтобы в растворе остался только хлористый натр. Продажная цена углекислой окиси цинка покрывает стоимость хлористого цинка. Можно, однако, из углекислой окиси цинка обработкой ее соляной кислотой снова образовать хлористый цинк и вновь его употребить в дело.

Полученная таким образом масса так разбухает от сырости, что ее нельзя было бы употреблять, если не сделать ее водонепроницаемой. Это достигается тем, что ее от 24 до 48 часов подвергают действию азотнокислой ванны, а затем тщательно промывают в воде. Потребное для действия время зависит от толщины обрабатываемых предметов: чем они толще, тем медленнее пропитываются азотной кислотой, т. е. тем больше потребуется времени. Так как трудно достать азотную кислоту необходимой крепости, то следует отдать предпочтение смеси из азотной и серной кислоты, соотношение которых зависит от крепости азотной кислоты. Необходимость сделать предметы водонепроницаемыми навела на мысль вулканизировать их обработкой концентрированной серной кислотой.

Проделывается это следующим способом:

В ванну из серной кислоты (обыкновенной продажной кислоты) прибавляют цинк — приблизительно 1 цинка на 32 кислоты — и оставляют стоять, пока кислота не вберет как можно больше цинка. Когда жидкость охладится, прибавляют декстрин — в пропорции 1 декстрина на 4 раствора. Это оказывает удивительное влияние на действие ванны; лист бумаги, после пребывания в ванне, не разрушается немедленно от кислоты, но сохраняет долгое время силу сцепления или склеивания после того, как он вынут из ванны. Этим выигрывают столько времени, сколько нужно, чтобы из двух или нескольких бумажных листов образовать картон или формовать обрабатываемую массу. Затем масса опускается в ванну из обыкновенной поваренной соли и воды. Здесь происходит двойное разложение: образовавшиеся соли, сернокислый натрий и хлористый цинк растворяются в воде. Предмет затем промывается в чистой воде и обрабатывается дальше по желанию. Новизна этого рецепта состоит в добавлении к сернокислой ванне таких веществ, которые обладают способностью ослабить или замедлить действие кислоты. Вместо цинка можно употреблять и другой минерал, напр., железо, а вместо декстрина другое вещество, напр., кровь, яичный белок, бумагу или бумажную массу.

Таким способом могут быть обработаны всякие растительные волокна и ткани. Когда они обработаны в достаточной мере и свальцованы, они представляют отличную замену кожаных ремней. Для приготовления особенно толстых картонов их сначала вальцуют обыкновенным способом и соединяют две или несколько таких масс. Смазав обе поверхности описанной выше жидкостью и склеив таким образом, их промывают, как описано выше. Чтобы сделать изделия водонепроницаемыми, к кислотной ванне прибавляют немного сернокислого калия.

8. Вулканизированная фибра изготовляется таким же образом в твердом и мягком виде. Твердая вулканизированная фибра представляет рогообразную, однородную твердую массу, которая не расщепляется и не ломается. Она выдерживает высокую температуру и высокое давление, ее можно пилить, буравить, строгать, штамповать и полировать. Твердая фибра, в качестве отличного непроводника электричества, пригодна для изоляционных целей. Винтовые нарезки на ней можно вытачивать так же равномерно и резко, как из металла. Вулканизированная фибра применяется для изоляционных целей в электричестве, для машинных частей всякого рода, в особенности для бесшумно вращающихся зубчатых колес, подшипников и т. д. и вообще всюду, где требуется неокисляющийся и нечувствительный к ударам и толчкам, к жирам и сырости материал. Она лучше и дешевле кожи, резины, металла, кости и слоновой кости и нечувствительна к холодной и горячей воде, к маслу, жиру, нефти, керосину, нашатырю, слабым кислотам и т. д.

Гибкая вулканическая фибра представляет кожеобразную массу, противодействующую холодной и горячей воде, маслам и т. д. Она растягивается при этом совершенно гладко и ровно. Ей отдается предпочтение перед резиной и кожей. Гибкая фибра служит для вентилей, насосных клапанов, обручей, фрикционных шайб и т. д. От действия воздуха и сухости гибкая фибра становится твердой, но погружением в воду может быть опять сделана гибкой. Вулканическая фибра не выносит только слишком сухой жары. Получающиеся при обработке обрезки ни на что не пригодны.

9. Фибровый картон выделывают из всевозможных растительных волокон. Последние обрабатываются в сосуде, при нагревании, хлористым цинком, хлористым калием, хлористым магнием или серной кислотой, а затем перекладываются в барабан, дно которого снабжено маленькими отверстиями или щелями. Посредством поршня масса выжимается через находящиеся в барабанном дне отверстия тонкими нитями, перекладывается в сыром виде на металлические листы (с краями) и на них прессуется. После формовки картон подвергается действию водяной ванны, а затем высушивается. Величина металлического листа должна значительно превышать величину готового картона, так как при сушке в высокой температуре он усушивается на 50–60 %. Преимущество такого способа вулканизации состоит в том, что прессуемый картон находится в виде длинных тонких нитей, которые переплетаются между собой, образуют особенно крепкие соединения и придают картону большую прочность и сопротивляемость.

10. Окраска изделий из папье-маше. Папье-маше может быть окрашено двояким образом: окрашивают всю массу насквозь или же покрывают красками только его поверхность. Выбор того или другого способа зависит от характера вещей. Вещи, часто употребляемые, напр., шкатулки, пеналы или т. п., удобнее раскрашивать насквозь. Если углы у таких предметов оботрутся, то они не будут рыжие или серые, а останутся в общем тоне. Декоративные же вещи, к которым не прикасаются руками, можно окрашивать поверх. В некоторых случаях можно комбинировать оба способа.

Для окраски всей массы употребляют анилиновые краски. При этом надо иметь в виду, что чем светлее цвет, в который хотят окрасить папье-маше, тем чище должны быть взяты для него материалы. При этом способе окраски не следует предметы долго держать в печи, а только хорошенько просушить, чтобы не изменить нежных тонов. При темной окраске массы этой предосторожности не требуется, и вещи можно просушить в печи.

В большинстве случаев, однако, употребляют второй способ окраски, т. е. покрывают вещи, сделанные из папье-маше, масляными или спиртовыми красками.

Маски и головки по Сатунину красятся следующим образом. Для окраски масок и кукольных головок надо прежде всего составить общий основной тон из клеевой краски. Для этого берут 500 г самой чистой гашеной извести, примешивают к ней 600 г квасцов, размешивают все хорошенько и оставляют стоять на сутки. На следующий день смесь протирают сквозь частое сито и кладут на несколько листов протечной бумаги, чтобы извлечь излишнюю воду. Затем сбивают отдельно 80 г деревянного масла с яичным белком от 6 яиц и смешивают с гашеной известью. После этого остается лишь покрасить полученную смесь киноварью, бистром для получения тельного цвета.

Составленную таким образом краску разжижают довольно густой клеевой водой. Для нежных тонов берут желатин, а для темных столярный клей. Краску ставят в другой горшок с горячей водой, чтобы клей не застывал. Маски и головки кроют широкой мягкой кистью и дают высохнуть. Когда маски и головки высохли, их надо аккуратно отполировать хвощом.

IV. Смесь

1. Моющиеся рабочие чертежи. Давно известно, что чертежи, находящиеся в мастерских, становятся со временем такими грязными и неясными, что обозначенные на них цифры и размеры часто невозможно разобрать. Для того чтобы предохранить чертежи, исполненные в туши или в карандаше, от загрязнения, Краузе советует класть их на стекло или на доску и покрывать коллодием, в который прибавлено 21 % стеарина. Через 1/4 часа чертеж высыхает и принимает чисто белый цвет с матовым глянцем. Таким образом чертеж покрыт предохранительным слоем, который можно обмывать чистой водой, не боясь смыть линии и цифры.

2. Вывод жирных пятен из бумаги. Жженую магнезию смешивают с таким количеством совершенно чистого бензина, чтобы образовалась зернистая масса. Небольшим количеством этой массы осторожно натирают пятно при помощи пальца, затем удаляют с бумаги маленькие крупинки магнезии. Свежие пятна обыкновенно исчезают тотчас же, старые-при повторении натирания.

3. Покрывание бумаги оловом производится с помощью кисти порошком цинка, растертым на яичном белке (альбумин). После этого бумага высушивается и, для укрепления цинка, запаривается. Затем ее погружают в раствор хлористого олова. Когда на волокнах образовался осадок металлического олова, бумага промывается водою.

4. Определение в бумаге древесной массы. Для открытия древесной массы в бумаге наливают на последнюю каплю раствора флороглюцина, а затем каплю чистой соляной кислоты. От присутствия древесной массы тотчас появляется интенсивно красное окрашивание.

И. Пищевые и вкусовые продукты

I. Приготовление газированных напитков

1. Лимонад газез. Влить в большую бутыль 26 бутылок отварной воды, положить туда 400 г смородинного листа, 6 лимонов, разрезанных на мелкие куски, выбросив косточки, 3 кг сахара и 200 г кремертартора. Взболтать, поставить на сутки в ледник, азатем на 3 суток на солнце, после чего разлить в бутылки, которые закупорить и поставить на лед.

2. Лимонадный порошок. Растирают 3 г виннокаменной кислоты, 35 г сахара и 3 капли лимонного масла с 1/8 г порошка куркумы.

3. Натуральные фруктовые эссенции и экстракты для лимонадов:

а) Эссенции из малины, черной смородины и т. п. приготовляют след, способом. Раздавленные ягоды хорошо смешивают с небольшим количеством водки и дают постоять некоторое время, чтобы ароматические вещества успели раствориться в ней. Хорошо перемешанную массу помещают в перегонный куб и перегоняют жидкую часть. Таким образом в перегнанную жидкость переходят все летучие вещества, придающие ей характерный аромат. Если полученную таким образом жидкость примешивать к свежим порциям раздавленных ягод и фруктов, то можно получить эссенцию желаемой крепости. По такому же способу можно добыть эссенцию из выжимок, полученных от прессования ягод и фруктов.

б) Экстракты приготовляются след способом: настаивают в течение двух суток 5 кг раздавленных ягод или фруктов в 2,5 л водки и затем процеживают сквозь полотно.

II. Приготовление уксуса

1. Фруктовый уксус может быть приготовлен из всякого рода ягод, на которых уже были настояны наливки. Оставшиеся после наливок ягоды помещают в стеклянную или фарфоровую посуду, обливают горячей водой и оставляют в таком виде на целые сутки. После этого ягоды выжимают ручным прессом в ту же воду, которая затем процеживается сквозь сито или холст. К полученной жидкости прибавляют белого меду в количестве 1 кг на 30 л и разливают в бутылки. Горлышки бутылей обертывают тряпочкой и ставят в теплое место на 1–1¹/₂ месяца. По истечении этого времени получается прекрасный по качеству уксус.

В глиняный горшок или в деревянный бочонок накладываются разрезанные на части фрукты и различные отбросы фруктов, напр., кожица и вырезки семян из яблок, груш и т. п.; все это наливается кипятком настолько, чтобы вода покрывала в сосуде фрукты. Когда сосуд будет полон, то его устанавливают (прикрыв крышкою или холстиною) на печь. Спустя 1¹/₂-2 месяца получится в сосуде уксус, который остается лишь профильтровать сквозь слой толченого березового угля.

2. Винный уксус. 5–6 бутылок испортившегося кислого вина слить в бочонок, налить 1 ведро холодной кипяченой воды, прибавить 800 г сахара или меда, положить 10–12 г винного камня, поставить в теплом месте, не закупоривая, а прикрыв втулку полотном. Через два месяца уксус будет готов.

3. Эстрагонный уксус:

а) Когда показываются цветочные почки, срывают молодые нежные листья эстрагона (Artemisia dracunculus L). Эти листья раздавливают и обливают в склянке хорошим чистым уксусом. По прошествии нескольких дней уксус процеживают сквозь ткань, фильтруют и разливают в бутылки.

б) Измельчают 720 г листьев эстрагона, 180 г лавровых листьев, 24 г черного перца, 24 г гвоздики, 48 г корицы и, по желанию, 180 г шарлот (мелкий чесночный лук). Все это складывается в банку, обливается 5 л хорошего чистого уксуса и настаивается в течение недели в теплом месте, при частом размешивании. Затем уксус процеживают сквозь полотно, остатки выжимают руками и фильтруют. Фильтрат имеет цвет мадеры. Наконец, уксус разливают в бутылки и, хорошенько закупорив, сохраняют в прохладном месте.

4. Имитация эстрагонного уксуса. На 4 л отвара из лавровых листьев, перца и гвоздики берут 85 г уксусной кислоты (80 %) и 20 г сахарного сиропа. Затем уксус подкрашивается 4 г жженого сахара до цвета мадеры.

III. Производство дрожжей

1. Способ приготовления дрожжей:

а) Замешивание. Берут 16,2 кг ржаных отрубей и 54 кг сухого солода, замешивают смесь 30л воды 50–60° Ц и как можно лучше соединяют солод с мукой деревянными мешалками, пока не будет никаких комков, и масса превратится в ровное тесто. К этому тесту прибавляют 36 г растворенных в воде дрожжей. Массу оставляют в покое на 20–30 минут, причем несколько раз мешают, а по прошествии этого времени еще прибавляют 24 л воды 94° Ц и хорошенько смешивают. Масса получается 62° Ц теплоты, при каковой температуре лучше всего происходит образование сахара.

б) Образование сахара и охлаждение. По окончании работы кадку закрывают, но каждые полчаса массу прилежно мешают. По прошествии трех часов образование сахара уже совершится, тогда начинается медленное охлаждение до 40° Ц, чем впоследствии ускоряется брожение и добывается большее количество дрожжей.

в) Постановка растворенного солода. Когда солод охлажден до 40° Ц, его предоставляют брожению. К нему приливают мало-помалу 32 л воды, так что температура опускается до 29° Ц, и 2,16 г чистых прессованных дрожжей, которые сначала растворяются в небольшом количестве солода. В кадке оставляют достаточное пространство, чтобы масса не убежала через край. Кадка, в которой производится эта работа, должна быть снабжена дырами для кранов, находящимися на надлежащем расстоянии друг от друга. Эти отверстия открывают сверху донизу по мере того, как паржа будет светлеть, чтобы ее выпустить.

г) Счерпывание дрожжей. Когда растворенный солод готов, начинается главное брожение, и по прошествии 8-10 час дрожжи можно счерпывать. Счерпывание производится при помощи поварешки до тех пор, пока на поверхности есть еще дрожжи; их процеживают через мешок, вследствие чего они совершенно освобождаются от шелухи, остающейся в мешке. Мешок выжимают, а шелуху снова бросают в кадд) Намачивание и вымывание дрожжей. Выжатые дрожжи кладут в кадку, которая больше в ширину, чем в вышину и снабжена 10–12 дырами для кранов. Дрожжи хорошенько смешивают с холодной водой, после чего оставляют в покое. Когда дрожжи отделятся, то воду спускают через отверстие, заменяют свежей и продолжают таким образом, пока вода едва окрашивает голубую лакмусовую бумагу в красный цвет; часто к воде прибавляют несколько килограммов картофельного крахмала.

е) Выжимание дрожжей. Вымытые дрожжи смешивают с некоторым количеством крахмала и потом, чтобы освободить от воды, выживают в двойном мешке таким образом, что сжимание постепенно усиливается. Для сжимания употребляют или простые дубовые доски, тяжесть которых после увеличивают накладыванием гирь, или особенные тиски.

ж) Формование выжатых дрожжей. Когда дрожжи освобождены от воды, то их разминают и формуют в ровные куски, весом в 1/2 кг. Если они так сухи, что ломаются, то их завертывают в бумагу, а потом в полотно и сохраняют в прохладном месте.

2. Дрожжи сухие по голландскому способу. 100 хлебных зерен смешивают с 36–40 зернового ячменного солода и, перемолов в муку, подвергают ее затиранию с водою при температуре в 65° Ц. Процесс превращения крахмала в сахар идет легко и скоро; понижают затем температуру затора до 22–24° Ц и разводят его водою так, чтобы ареометр Боме показывал от 5,25 до 5,50°. Запускают далее дрожжи и через два часа, когда в заторе образовалась гуща, светлую, отстоявшуюся часть (по объему всей массы 0,6) перекачивают помпой в плоский чан, называемый дрожжевым баком. Таким образом, затор разделен на две части: одну светлую и тонкую; другую — более густую, которые бродят отдельно друг от друга. В дрожжевом баке брожение обнаруживается затем непосредственно и идет медленно и правильно; на поверхности постепенно собирается род пены, которая становится все толще и толще и состоит из дрожжевых грибков и разных мелких тел, находившихся в заторе в плавающем состоянии и поднятых на поверхности пузырьками углекислого газа. Когда эта пена достигла такой плотности, что может быть легко отделяема, то ее собирают в кадушки, разводят холодной водой и цедят сквозь тонкое сито. Процеженная жидкость оставляется на 12 часов в покое, причем большая часть дрожжевых грибков оседает; тогда сливают жидкость с отстоя; эта жидкость содержит еще дрожжи и приливается к следующему затору вместо пивных дрожжей. Отстой же дрожжей собирают в мешки из крепкого и чистого холста и прессуют с целью выделения воды. В мешках получатся прессованные дрожжи. Что касается густой части затора, то брожение в ней тоже начинается в течение 24 часов и идет с возрастающей силой, потом ослабевает и оканчивается через 36–40 часов. Тогда выливают сюда часть оставшейся светлой жидкости, из которой уже выделены дрожжи. После смешения жидкой и густой частей вновь начинается брожение, продолжающееся часов 12–14. Сбродившая окончательно масса подвергается перегонке.

IV. Порошки для печения и т. п.

1. Порошок для печения по Эткерсу. Употребляется он вместо дрожжей. Главное условие для изготовления такого порошка — это соединить виннокаменную кислоту или кремортартар с двууглекислым натрием (содой) таким образом, чтобы они в сухом виде не действовали химически друг на друга, дабы смесь могла сохраняться продолжительное время. Для этого сначала смачивают пшеничную муку водным раствором виннокаменной кислоты или кремортартара, тщательно высушивают, а затем уже смешивают с двууглекислым натрием (содой). Вот рецепт, рекомендованный доктором Эткерсом:

а) 77 виннокаменной кислоты, 100 пшеничной муки, 84 двууглекислого натрия (соды); б) 24 кремортартара, 30 пшеничной муки, 12 двууглекислого натрия (со-

2. Ароматический порошок для печения. Смешивают:

а) 4 корицы, 1 гвоздики, 1 мускатного ореха, 1 имбиря;

б) 7 корицы, 7 имбиря, 3 кардамона, 3 мускатного ореха.

3. Пикантный порошок «Керри». Употребляется он как приправа к мясным, рыбным и вегетарианским блюдам, в особенности к рису. Составляется следующим образом: смешивают:

а) 2 перца стручкового, 2 кориандра, 2 тмина, 3 горчицы черной, 3 перца английского, 6 перца белого, 20 куркумы;

б) 50 куркумы, 20 перца белого, 10 перца английского, 10 горчицы обыкновенной, 5 тмина 2,5 кориандра, 2,5 перца красного, 20 имбиря, 10 гвоздики;

в) 120 куркумы, 120 кориандра, 75 перца черного, 50 имбиря, 15 корицы, 15 мускатного цвета, 15 гвоздики, 30 кардамона, 10 тмина, 30 перца белого. Все это смешивается и превращается в порошок.

4. Пикантный соус «Кабуль». Берут 200 мясного бульона, 150 пюре томат, 50 моркови изрезанной, 25 лука репчатого, 10 перца красного стручкового, 1/2 перца английского цельного, 1/2 гвоздики цельной, 200 уксуса (6 %). Кипятят до тех пор, пока овощи не сделаются совершенно мягкими, прибавляя время от времени кипятка. Затем протирают сквозь частое сито, вновь кипятят до получения сиропообразной жидкости. Жидкость затем наливают в стеклянные банки, которые закупоривают пробками и завязывают бечевками. Затем приступают к стерилизации, т. е. банки с соусом ставят в глубокую кастрюлю, обложив их предварительно соломой, наливают в кастрюлю холодной воды так, чтобы горлышки банок были не покрыты водой, нагревают кастрюлю на плите и кипятят в продолжение четверти часа, после чего банки вынимают и, по охлаждении, пробки заливают бутылочной смолой. Сохраняют их в прохладном месте.

V. Приготовление горчицы

1. Пряная горчица:

а) Берут 180 г лучшей толченой горчицы, обливают в каменном горшке 1/4 л кипящего винного уксуса. Хорошенько смешивают, прибавляют еще немного холодного уксуса и ставят горшок на ночь в теплое место. Затем прибавляют еще; 180 г сахара, 3 г толченой корицы, 1¹/₂ г толченой гвоздики, 4¹/₂ г толченого перца, немного кардамона и мускатного ореха, цедру от одной половинки лимона и нужное количество уксуса. Готовую горчицу сберегают в горшочках, завязанных свиным пузырем, б) Мелко нарезав 1 луковицу средней величины, обливают ее 2 л винного уксуса; по прошествии нескольких дней процеживают, льют на 180 г сухой горчицы и ставят на 12 час. Затем примешивают 1¹/₂ г мелко истолченной гвоздики, 3/4 г истолченного кардамона, 3/4 г растертого мускатного ореха, 24 г толченого сахара. Готовую горчицу сохраняют в склян-

2. Русская горчица. 1 стак. сарептской горчицы растереть с двумя ложками мелкого сахара, заварить кипятком, размешать и прибавить 2 ложки прованского масла и 1–2 ложки уксуса.

3. Английская горчица. 400 г горчицы, 40 г соли, заварить кипятком в густое тесто; 4 шарлота, 4 ст. ложки уксуса варить 10 мин, кипящим отваром облить горчичное тесто и, мешая, доварить до нужной густоты. Держать закупоренной.

4. Французская горчица. Вскипятить 1 л крепкого уксуса, положив в него 14 г корицы, 10 г имбиря (или перцу) и 200 г сахара. Охлаждают, процеживают и замешивают горчичной мукой до получения густого теста. Дать выстояться в течение нескольких дней и раскладывать в банки.

5. Франкфуртская горчица. Смешивают 360 г белой толченой горчицы, 360 г черной толченой горчицы, 180 г нетолченого сахарного песка, 24 г толченой гвоздики, 48 г толченого перца и растирают с вином или винным уксусом.

6. Прочная столовая горчица. Развести 3 горчичной муки, 2 сахарного песку и 1/4 толченой гвоздики в каменной посуде с таким количеством уксуса, чтобы смесь была жиже обыкновенной горчицы, и уварить на плите до густоты теста. Затем снять с огня и развести холодным уксусом до необходимой густоты, разлить в банки и держать в течение недели в теплом месте (в духовке, у печки и т. п.). Таким образом приготовленная горчица может стоять более года, не теряя своих хороших качеств.

К. Клеи, замазки и цементы

I. Клеи для дерева

1. Клей столярный:

а) При употреблении столярного клея лучше пользоваться клеем, предварительно сваренным и затем распускаемым по мере надобности на огне. Но хорошие качества такого клея много зависят от умелой варки. Следующие полезные указания по этому вопросу дает журнал «American Scientific».

Самый лучший клей вываривается из рогов; он отличается красивым светлым цветом. Раздробив на мелкие куски, клей этот кладут в сосуд с холодной водой, где и оставляют, пока он не размякнет настолько, что можно легко раздавить его пальцами. Для этого обыкновенно требуется 3–4 часа. Затем воду сливают, а куски размякшего клея перекладывают в небольшую клеянку, которую и ставят на огонь. Варка продолжается 1/4 часа, пока клей не обратится в однообразную жидкую, густоты сливок, массу, не содержащую ни единого слизистого комочка. Во время варки клей постоянно помешивают палочкой, чтобы не дать ему подгореть на дне сосуда, иначе он становится темным и теряет часть своей склеивающей силы. Не следует его также подвергать действию сильного огня, чтобы он не перекипал. Если клей вымокал очень долго и впитал в себя слишком много воды, то его приходится варить осторожно более продолжительное время, пока избыток воды не испарится и клей не достигнет надлежащей густоты. Сваренный клей выливают на тарелку, на которой и дают ему остыть.

Получается студенистая масса, от которой отрезают куски по мере надобности и распускают нагреванием.

б) Обыкновенный столярный клей размачивают в воде, пока он не разбухнет и не превратится в сравнительно мягкую массу. После этого, слив воду, плавят его на огне осторожно и недолго, чтобы не пригорел. По расплавлении клей разводят не водой, а водкой, причем прибавляют еще на 100 г столярного клея 12 г квасцов в порошке. Приготовленный таким образом клей отличается большой прочностью и вполне сопротивляется действию воды.

в) Кипятят произвольное количество столярного клея в соответственном количестве воды. Когда клей достаточно вскипятится, его выливают в фарфоровую ступку и растирают пестиком до тех пор, пока он не сгустится. Тогда его выливают на фаянсовую тарелку и дают совершенно застынуть; по охлаждении его режут на куски. Для употребления 720 г приготовленного клея растворяют в смеси из 360 г водки, 720 г воды и дают вскипеть. Тогда клей совершенно готов и может сохраняться в таком виде долгое время.

2. Клей столярный жидкий. Как известно, столярный клей не может сохраняться в жидком виде по следующим причинам: 1) растворы его желатинируют уже при 6° по Б.; 2) они обладают сильным, чрезвычайно неприятным запахом и 3) они очень легко плесневеют.

Однако обыкновенный столярный клей очень легко может быть превращен в жидкий, свободный от всех этих недостатков, для этого:

а) 250 г столярного клея растворяют в 1 л горячей воды, смешивают с 10 г перекиси бария, растертой с 5 г серной кислоты, при 60° по Б., 15 г воды, и нагревают в течение 48 часов на водяной бане, при температуре около 80°. При этом развивается заметное количество сернистого газа, и раствор клея принимает приятный сиропообразный запах, теряет способность желатинировать и, после сгущения до половины своего первоначального объема, не плесневеет даже при продолжительном стоянии на воздухе. Такой раствор обладает слабо кислой реакцией и клеит очень хорошо. В высушенном виде обработанный перекисью клей имеет вид пластинок, очень похож на гуммиарабик и может с успехом служить для замены последнего, значительно превосходя его своей дешевизной;

б) кипятят с помощью водяной бани 1 столярного клея, 1 воды, 1 уксуса, пока клей совершенно не растворится, а потом прибавляют, при постоянном размешивании, 1 водки.

3. Клей эластичный. На водяной бане растворяют 360 г столярного клея в 360 г воды, нагревают до тех пор, пока клей совершенно не сгустится, и потом, при постоянном помешивании, прибавляют 360 г технического глицерина, еще нагревают до тех пор, пока вся вода не испарится, после чего выливают в формы и сушат.

II. Клеи для бумаги, картона и т. п.

4. Клей для картона и обоев. Развести ржаную или пшеничную муку небольшим количеством воды, пока не образуются куски; затем развести кипящей водой до кашицеобразного состояния. Поставить на огонь и нагревать, постепенно помешивая, не допуская до кипения. Употребляют охлажденным. Скоро портится. Держать закрытым от воздуха.

5. Клей для переплетчиков:

а) Растворяют на умеренном огне 144 г столярного клея в 96 г воды и наскабливают 144 г белого мыла. Когда все растворится, прибавляют, при постоянном размешивании, 72 г квасцов в порошке.

б) Берут 360 г. хорошо пережженной извести, опрыскивают водой и, когда она превратится в тонкую пыль, примешивают 3600 г бычачьей крови. Получается густой студень, который при употреблении разжижают водой.

6. Клейстер жидкий. Берут 10 пшеничного крахмала, обливают его в горшке холодной водой и размешивают до получения массы густотой сметаны; затем прибавляют, при постоянном помешивании, крутой кипяток (лучше всего из кипящего ключом самовара) в таком количестве, какой густоты желают иметь клейстер. Чтобы сообщить клейстеру большую прочность, к нему прибавляют, пока он еще теплый, 1 квасцов или буры. Если желают увеличить его клейкость, то к крахмалу примешивают от 5-10 пшеничной или от 15–20 ржаной муки.

7. Клей французский. Густой раствор гуммиарабика смешивают с крахмалом, истолченным в порошок. Пропорция следующая: 12 г гуммиарабика, 24 кг воды и крахмалу по надобности.

8. Клей прозрачный по Ленеру. Растворяют 1 г каучука в 48 г хлороформа, прибавляют к раствору 12 1/2 г мастики и размачивают в продолжение 8 дней, вследствие чего мастика растворяется.

9. Клей для этикеток. Размягчают в воде 18 г столярного клея, прибавляют 9 г гуммиарабика, 36 г леденца или сахару, причем оба вещества предварительно должны быть растворены в 72 г воды. Потом, постоянно помешивая, кипятят до тех пор, пока масса не сгустится. Приготовленный таким образом клей обладает необыкновенной прочностью и употребляется для приклеивания ярлыков, марок и конвертов (клей для канцелярий).

10. Клей губный. Приготовляют, размягчая в воде, клей в продолжение нескольких часов, после чего растапливают в чашке с помощью водяной бани и прибавляют сахару или леденец. Горячую массу сливают и сушат в тени. Взять 1 светлого столярного клея. 1 воды, 1 сахара или леденца.

III. Клеи для стекла, фарфора, мрамора, кости и т. п.

11. Клей для стекла:

а) 6 хлороформа, 1 мастики, 5 каучука. Очень пригоден для склейки стекол и негативов,

б) Берут 100 тощего сыра, разрезанного на маленькие плитки, размачивают его в 50 воды и прибавляют 20 гашеной извести, все хорошенько перемешивают,

в) В наглухо закрывающемся сосуде приготовляют смесь из 1 мастики, 1/2 аммиачной смолы, известной в продаже под названием гуммиаммиака и 6 спирта (85 %). Сосуд затем ставят в теплое помещение, пока мастика и гуммиаммиак не распустятся вполне. Одновременно с этим приготовляется еще другой раствор: 2¹/₂ рыбьего клея обливаются 10 спирта (85–90 %) и 15 воды, предварительно профильтрованной. Смесь в хорошо закрытом сосуде оставляют в покое на сутки, после чего на водяной бане подогревают, пока клей не распустится. Тогда оба приготовленные раствора, слегка подогретые, смешиваются вместе, фильтруются сквозь полотно, и состав готов к употреблению. Для склеивания стеклянных пластинок поверхности их предварительно промываются спиртом, вытираются насухо, затем покрываются тонким слоем вышеуказанного состава, накладываются друг на друга и держатся связанными, пока состав не высохнет. Этим способом пластинки прочно склеиваются, и стекло вполне сохраняет первоначальную прозрачность.

12. Клей для фарфора и фаянса:

а) Растопить вместе и тщательно размешать гуттаперчу и шеллак в равных пропорциях в водяной бане. Склейка производится так: нагревают слегка склеиваемые части посуды, смазывают поверхности излома клеем, соединяют вместе и дают высохнуть,

б) Хорошо промытый слабым раствором соды творог смешивают с густым раствором жидкого стекла.

13. Клей для слюды. Слюду склеивают посредством жидкого раствора желатина, к которому прибавляют небольшое количество хромовых квасцов.

14. Клей для кости:

а) Слоновая кость склеивается при помощи смеси, состоящей из гашеной извести и сырого яичного белка. Склеиваемые части должны быть крепко прижаты и поставлены в прохладное место для полного затвердения.

б) К теплому густому раствору 50 желатина в 50 воды прибавляют 25 раствора мастики в спирту и затем добавляют цинковых белил до образования густой массы.

15. Клей для янтаря. Янтарные изделия можно склеивать следующим образом:

а) Соединяемые поверхности обмываются водным раствором едкого кали, слегка подогреваются и сжимаются вместе,

б) Склеиваемые части можно также смазать тонким слоем вареного льняного масла, после чего шов следует осторожно подогреть над пламенем древесного угля,

в) Рекомендуется также клей, состоящий из раствора твердого копала в эфире.

IV. Клей для кожи и резины

16. Клей для приводных ремней. Для склеивания приводных ремней, употребляемых на фабриках, приводим здесь три испытанных на практике рецепта:

а) Берут равные части рыбьего и столярного клея и размачивают их в течение 10 час в воде; затем разбухший клей переносят в чистую воду и варят его до получения вполне однородной густой массы. Приготовленный таким образом клей наносят горячим на подлежащие части ремней, поверхности которых предварительно сообщают легкую шероховатость.

б) Размочить 10 желатина в воде; когда он разбухнет, слить лишнюю воду и разогреть его в горячей воде. Прибавить затем, тщательно мешая, 1 глицерина, 2 скипидара и 1 вареного льняного масла и развести, по мере надобности, водою. Подрезанные и очищенные концы ремней слегка нагреть, смазать теплым клеем, соединить и оставить на сутки под сильным давлением. После этого ремень можно снова пустить в употребление.

в) Очень хорошим считается еще следующий состав: 10 столярного клея распускают в 15 воды при легком нагревании, причем поддерживают слабый огонь, пока распустившийся клей не выпарится до густоты сиропа; затем к теплой массе прибавляют 1 скипидара и 1/2 карболовой кислоты. Всю смесь тщательно размешивают и выливают в плоский оловянный сосуд, где ей дают остыть, после чего разрезают на куски и высушивают на воздухе. Перед употреблением требуемое количество приготовленного твердого клея распускают в уксусе до сиропообразной консистенции, наносят его на поверхности склеиваемых ремней и зажимают склеиваемые части железными пластинками, предварительно нагретыми до 30° Ц.

17. Клей для кожи. Кожу склеивают:

а) раствором чистого каучука (лучше все го сорт «пара») в сероуглероде. При склеивании части следует слегка подогреть и клей старательно растереть по месту будущего шва. Также советуется прибавлять к упомянутому выше раствору небольшое количество скипидара. Все такие склейки должны сушиться под давлением,

б) Клей для кожи, не содержащий в себе резины, приготовляют так: хороший светлый столярный клей размачивают в воде в течение суток и затем медленно расплавляют на огне с небольшим избытком воды. После этого в жидкую массу прибавляют таннина, от чего она приобретает вид липких нитей. Склейка производится этой липкой массой, причем кожа должна быть предварительно вымыта бензином и сделана шероховатой при помощи стеклянной бумаги (шкурки).

18. Клей для резиновых изделий можно изготовить следующим образом:

а) кусок хорошей мягкой резины крошат на мелкие кусочки, которые настаивают в закрытой банке в течение нескольких суток на чистом, легком, так называемом авиационном бензине. В результате получается раствор резины, который осторожно сливают, фильтруют и оставляют открытым в теплом месте до получения густой массы, которой и пользуются для склеивания.

Соединяемые поверхности должны быть тщательно очищены ют грязи и жира.

б) Смешивают 1 шеллака с 10 нашатырного спирта, причем образуется прозрачная масса, которая растворяется спустя 3–4 недели.

19. Клей для велосипедных шин:

а) 235 г хлоралгидрата растворяют в 1 л воды и прибавляют 400 г обыкновенного белого клея.

Затем смеси дают постоять двое суток, после чего жидкий клей готов к употреблению.

б) 100 хорошего рыбьего клея растворяют в 125 уксусной кислоты затем, распустив в теплой воде желатин (20 желатина на 125 воды), смешивают вместе оба раствора, прибавляют понемногу к смеси, размешивая постоянно, 20 шеллака, и клей готов к употреблению.

в) Распускают на слабом огне (всего лучше на водяной бане) 52 г шеллака и такое же количество гуттаперчи. Когда оба вещества вполне расплавятся, прибавляют, при постоянном и тщательном помешивании, 6 г железного сурика и такое же количество серы, предварительно также расплавленных.

Получается густая смесь, которую перед употреблением нагревают.

V. Клей для соединения разнородных предметов

20. Клей для приклеивания кожи к железу и дереву:

а) Для того чтобы приклеить кожу к железу, покрывают железо свинцовыми белилами. После того как нанесенный слой высохнет, обмазывают клеем, приготовленным следующим образом: берут лучший столярный клей, опускают в холодную воду, пока он не размягчится, и затем распускают его, при легком подогревании, в уксусе. Затем прибавляют 1/3 очищенного скипидара, основательно все перемешивают, пока не получится равномерная масса, которую еще теплой наносят кистью на железо. Сейчас же прикладывается кожа и плотно прижимается к требуемому месту.

б) Для того чтобы приклеить кожу к дереву, приготовляют следующий клей: размешивают 200 воды, 65 пшеничного крахмала и, прибавив 135 водки, распускают в этой жидкой смеси 100 мела в порошке. Одновременно с этим приготовляют вторую смесь из 35 воды, 35 столярного клея и 35 скипидара. Обе приготовленные смеси сливают вместе и нагревают на водяной бане до получения однородной массы, которую употребляют в холодном состоянии для приклеивания кожи к дереву и другим предметам.

21. Клей для прикрепления бумаги к металлу:

а) Наклеить обыкновенным способом бумагу, ярлык и т. п. на гладкополированную металлическую поверхность, как известно, очень трудно: бумага скоро отпадает. Такое неудобство легко устраняется применением следующего способа: приготовляют концентрированный водный раствор соды, хорошенько смачивают данную металлическую поверхность разогретым раствором. Затем насухо вытирают ее тряпкой, покрывают тонким слоем луковичного сока (разрезают луковицу пополам и натирают данное место) и поверх наклеивают бумагу, смазанную следующим клеем: берут пшеничную мягкую муку, прибавляют к ней столько же сахарного песку, обливают эту смесь холодной водой и смешивают до густоты сметаны, затем заваривают крутым кипятком (из кипящего самовара) и помешивают до прозрачности. Бумага, наклеенная этим способом, держится так крепко, что ее можно только соскоблить.

б) Смешивают теплый крахмальный клейстер с небольшим количеством венецианского терпентина или смазывают жесть раствором таннина, дают высохнуть и наклеивают бумажку, предварительно смазанную раствором гуммиарабика, и затем смачивают.

22. Клей для приклеивания каучука к металлу. Хороший клей для этого можно приготовить, растворив 1 гуммилака на 10 нашатырного спирта. Гуммилак растворяется в нашатырном спирте очень медленно: потребуется для полного растворения указанного количества не менее месяца. Полученный раствор обладает способностью размягчать поверхность каучука. Таким образом, когда желают наклеить каучук на железо или дерево, смазывают поверхность каучука, подлежащую наклеиванию, указанным раствором и затем сильно прижимают к железу или к дереву. Размягченная поверхность каучука плотно пристает к ним и по высыхании держится очень прочно.

VI. Водонепроницаемые клеи

23. Клей водонепроницаемый:

а) Для приготовления клея, не боящегося сырости, можно пользоваться казеином или свежесвернувшимся творогом, смешиваемым с гашеной известью, для получения однородной густой массы, которую и наносят тонким, равномерным слоем на склеиваемые деревянные поверхности. Поверхности эти затем сильно сжимают и высушивают.

б) 100 г хорошего столярного клея уваривают в стакане воды до густоты патоки и затем распускают в нем 35 г олифы. Употребляют такой клей в нагретом состоянии. Части дерева, склеенные этим клеем, не боятся ни холодной, ни горячей воды и становятся совершенно непроницаемы. Что касается приготовления жидкого столярного клея, то лучшим способом считается следующий: 10 лучшего столярного клея варят обычным способом и, когда он совершенно распустится, прибавляют к нему 1 соляной кислоты и 1 1/2 цинкового купороса. Затем всю смесь выдерживают в тепле (при 60–70° Ц) в течение полусуток, после чего клей и по охлаждении остается жидким и отлично склеивает не только деревянные части, но также стекло, фарфор, металлы и проч. Если такой клей очень долго стоит на холоде и затвердевает, то его достаточно на несколько минут опустить с сосудом в теплую воду, чтобы он вновь стал жидким.

в) Берут обыкновенный столярный клей и вымачивают его в воде настолько, чтобы он разбух; затем перекладывают его в сосуд с льняным маслом и распускают на легком огне до получения студенистой массы, после чего сосуд снимают с огня, и клей готов. Им можно склеивать предметы из самого разнообразного материала, причем существенное достоинство приготовленного таким образом клея состоит в том, что склеенные им предметы могут сколько угодно подвергаться действию воды: склеенные части не распадаются, так как клей этот в полном смысле слова непромокаемый.

г) Растворяют 144 г столярного клея в требуемом количестве воды, потом растапливают 36 г канифоли и прибавляют к ней 48 г терпентина и соединяют все вместе.

д) К раствору каучука в нефти прибавляют шеллак, по усмотрению. Употреблять в горячем состоянии.

е) Растворить 80 столярного клея в достаточном количестве воды, расплавить в этом растворе 20 канифоли и прибавить 1 терпентина.

ж) 1 разрезанного каучука растворяют в 12 каменноугольного дегтя, а затем прибавляют 2 асфальта. Этот клей известен под названием «клей Жеффри» и применяется для покрытия поверхности, которые подвергаются постоянному соприкосновению с водой.

з) Морской клей бывает или в твердом виде, или жидкий. Первый для употребления должен быть сильно нагрет (до 96° Р) и служит для склеивания дерева с деревом или железа с деревом, для заполнения трещин в дереве и т. п.; второй — для покрытия снаружи дерева, гипса, полотна и т. п.

VII. Клей разных составов

24. Клей казеиновый применяется для разных целей. Чистый казеин получается след, образом: снятое молоко створаживается уксусом, и полученный осадок, представляющий собою почти совершенно чистый казеин (творог), отжимается от воды и сушится. Для получения хорошего клея берут казеин и понемногу кладут его в насыщенный раствор буры, пока казеин уже не будет более растворяться. Получится густая прозрачная жидкость, обладающая большой клейкостью и очень пригодная для наклейки ярлыков, почтовых марок, а равно и для починки мелких предметов, как статуэток, посуды и т. п. Прибавлением к этому клею нескольких капель жидкого формалина можно сделать его долго сохраняющимся.

25. Клей мастичный. Различные сорта клея, употребляемы обыкновенно для склеивания фарфора, фаянса, стекла, непрозрачны и отличаются желтоватой окраской, оставляющей по себе заметный некрасивый след в местах спайки. В этом отношении несомненное преимущество представляет совершенно прозрачный и бесцветный клей, приготовленный по следующему способу. В герметически закрытой склянке смешивают 55 г хлороформа с 68 г очень мелко нарезанного каучука. Когда последний растворится, к смеси прибавляют 10 г высшего сорта «зернистой» или «капельной» мастики (Mastix in granulis, М. in lacrymis) и оставляют дней на восемь, — время, в течение которого вся мастика, в свою очередь, растворяется, после чего приготовленный таким образом клей годится уже к употреблению. Склеенные им фарфор, фаянс, стекло держатся очень крепко, и в местах спайки незаметно ни малейшего следа клея.

26. Клей сандарачный. К 100 спирта прибавляют б терпентина и такое же количество сандарака (растительное вещество, употребляемое в лаковом производстве). Затем эту смесь подогревают и прибавляют к ней по равным частям столярного и рыбьего клея, предварительно распущенных в горячей воде; прибавляют их в таком количестве, чтобы в общем получилась масса жидкой, но тягучей консистенции. Приготовленный таким образом состав отличается тем именно качеством, что склеенные им вещи, по высыхании, не боятся смачивания не только холодной, но и горячей водой.

27. Клей хромпиковый является лучшим составом для склеивания предметов, подвергающихся действию воды. Приготовляется он след, образом: 5 хорошего столярного клея распускают на слабом огне в 10 воды и прибавляют к нему раствор хромпика (двухромокислого кали), для чего 1 хромпика распускается предварительно в 5 воды. Тщательно смешанные растворы сливаются в жестянку, в которой дают всей массе остыть. Перед употреблением распускают некоторое количество ее на водяной бане и в горячем виде покрывают равномерно тонким слоем части, подлежащие склеиванию, после чего их придавливают тисками и выставляют на несколько часов на свет. Под влиянием света соединенный с хромпиком клей теряет способность растворяться в воде, благодаря чему предметы, склеенные таким клеем, совсем не боятся воды.

28. Клей каучуковый. Когда приходится склеивать предметы, подлежащие действию кислот, как, напр, кюветки, то обыкновенный клей или цемент не годится, так как он разъедается кислотами. Самым лучшим оказался для этой цели клей, представляющий собою смесь из каучука, каменноугольной смолы или асфальта, густо распущенный в смеси из равных частей эфира, спирта и хлороформа. Состав этот очень крепко держит склеенные части и отлично противодействует кислотам. Распущенный жиже, в названной смеси, тот же состав может служить хорошим, немарким и очень прочным лаком для полировки дерева и т. п.

29. Синдетикон:

а) Растворяют 1200 г сахарной патоки в 4 л воды, прибавляют 300 г гашеной извести и нагревают жидкость, при постоянном помешивании, в течение часа до 75°. Затем остужают смесь и дают отстояться, а прозрачный раствор сливают. В этот раствор прибавляют 1200 г размельченного столярного клея (лучшего качества) и дают ему набухнуть в течение суток. Затем нагревают на слабом огне до тех пор, пока весь клей не распустится. Чтобы клей не пригорел, следует его постоянно помешивать. Гашеную известь можно приготовить самому для чего берут 100 жженой извести, обливают ее 50 теплой воды и осевший на дне осадок собирают и просушивают.

б) Растворяют 100 рыбьего клея в 125 уксусной кислоты, распускают 20 желатина в 125 воды, смешивают оба раствора и постепенно прибавляют шеллакового лака.

в) Растворяют густой столярный клей и прибавляют к нему крепкой уксусной эссенции (в количестве около 2 чайных ложек на стакан клея).

г) Растворяют 10 хлористого кальция в 40 воды, дают набухнуть 50 столярного клея, нагревают на слабом огне до полного растворения и добавляют воды до желаемой консистенции.

VIII. Замазки для разных целей

1. Замазки пароупорные:

а) 3 графита (мелко истолченного), 1,5 гашен, из вести, 4 свинц. белил и горячей олифы до получения массы нужной консистенции,

б) 2 свинц. глета, 1 гашен, извести, 1 кварц, песка и горячей олифы до получения массы нужной консистенции,

в) 1 свинц. белил, 1 сурика, 1 тяжел, шпата (в порошке) и горячей олифы до получения массы нужной консистенции,

г) 6 графита, 3 гашен, извести, 8 тяжел, шпата (в порошке) и горячей олифы до получения массы нужной консистенции,

д) 105 аспидного сланца (в порошке), 85 свинц. белил, 1 пакли (мелко нарезан.) и горячей олифы до получения массы нужной консистенции.

Все эти замазки употребляются свежеприготовленными.

2. Замазки огнеупорные:

а) 12 огнеуп. глины (сухой, измельчен.), 6 железн. опилок (чистых, мелких), 3 перекиси марганца, 1 поварен, соли, 1 буры и воды до получения массы нужной консистенции,

б) 3 огнеуп. глины (сухой, измельчен.), 4 железн. опилок (чистых, мелких), 1/3 поварен, соли и воды до получения массы нужной консистенции,

в) Просеивают древесную золу, прибавляют к ней немного поваренной соли и огнеупор. глины (сухой, измельчен.) и разводят водой до получения массы нужной консистенции,

г) В концентриров. водный раствор кремнекислого натрия прибавляют мелко истолчен, тяжелого шпата до получения массы нужной консистенции. Если требуется замазка темного цвета, то прибавляют к готовой массе графит в порошке,

д) 2 железных опилок (чистых, мелких), 1 столярного клея (в порошке) и уксуса (крепкого) до получения массы нужной консистенции,

е) 1 графита, 1 кварц, песка, 1 жженой кости, 1 гашен, извести и влажного творога (казеина) до получения массы нужной консистенции,

ж) 32 железных опилок (чистых, мелких), 30 гипса, 10 поварен, соли и животной крови до получения массы нужной консистенции,

з) Асбест (нарезан, мелко), смешанный с жидким стеклом до получения массы нужной консистенции. Эта замазка хорошо сопротивляется кислотам,

и) Равные части свинц. белил и серы, смешанные с 1/6 буры. Перед употреблением замазка смачивается серной кислотой. Когда она за твердеет, то она выдерживает многократные сильные нагревы до светло-красного каления, и предметы, ею соединенные, выдерживают сильные удары молотком. Все эти замазки употребляются свежеприготовленными.

3. Замазки водонепроницаемые:

а) 20 глины (сухой, измельчен.), 20 кварц, песка (мелкого), 2 гашен, извести (в порошке), 1 буры (в порошке) и воды до получения массы нужной консистенции. После смазывания дают ей медленно просохнуть, а затем возможно сильнее нагревают,

б) Глину (сухую, измельчен.), гашен, известь (в порошке) и окись железа (в порошке) смешать с водой до получения массы нужной консистенции,

в) 60 железн. опилок (чистых, мелких), 5 серы (в порошке), 8 нашатыря (в порошке) смешать с водой до получения массы нужной консистенции,

г) 10 гашен, извести и сыворотку (казеин) смешать до получения массы нужной консистенции,

д) Мелко отмученный свинц. глёт смешивают с глицерином (технич.) до получения массы нужной консистенции.

4. Замазки воздухонепроницаемые:

а) 11 свинц. белил, 5,5 мела, 4 умбры и олифы (к которой прибавлено немного воска) до получения массы нужной консистенции,

б) 10 мела, 2 канифоли (в порошке) и горячего свиного сала до получения массы нужной консистенции,

в) 1 воска, 4 канифоли, 1,5 мумии и олифы до получения массы нужной консистенции (по проф. Менделееву),

г) Варят льняное масло с двухлористой серой до получения массы нужной консистенции. Эта очень прочная замазка обладает еще эластичностью, благодаря которой она не трескается даже при сильном усыхании дерева (наприм. оконных рам, ульев, ящиков и т. п.).

Примечание. Если старая воздухонепроницаемая замазка очень затвердела (напр., в оконных рамах), то ее можно размягчить керосином или,если это не поможет, след. составом: 1 гашен, извести, 2 поташа и 2,5 воды.

5. Замазки кислотоупорные:

а) Сплавить 2 канифоли с 1 гипса,

б) Сплавить 1 канифоли и 1 серы с 2 толчен, кирпича,

в) Сплавить 50 серы, 1 канифоли, 1 сала и толчен, стекла до получения массы нужной консистенции и употреблять свежеприготовленной.

г) Смешать толчен, стекло с жидким стеклом до получения массы нужной консистенции,

д) Смешать сухой, измельч. глины с технич. глицерином до получения массы нужной консистенции и употреблять свежеприготовленной,

е) Смешать толчен, шамота с жидким стеклом. Эта замазка приобретает особую твердость, если, после вмазывания ее в швы, смазать ее сверху соляной кислотой. Эту замазку можно применять для изоляции деревянных частей, подверженных действию кислых паров, напр., на заводах уксусных и свинцового сахара,

ж) Расплавляют каучук при умеренном нагревании, смешивают, при постоянном размешивании, с 8 % сала и гашен, известью и к полученной мягкой массе прибавляют 20 % сурика. Полученная таким образом замазка быстро затвердевает и отличается большой кислотоупорностью.

6. Замазки для соединения чугунных частей:

а) 1 свинц. глёта, 1 сурика и глицерина (технич.) до получения массы нужной консистенции,

б) Асбест (мелко нарезан.), свинц, белила (в порошке) и олифы до получения массы нужной консистенции.

7. Замазки для соединения железных частей:

а) 2 мела, 2 окиси железа и олифы до получения массы нужной консистенции. Эта замазка употребляется для заполнения швов, трещин и поврежденных предметов,

б) 1 свинц. белил, 1 гипса и олифы до получения массы нужной консистенции,

в) 60 железн. опилок (чистых, мелких), 2 нашатыря (в порошке), 1 серы (в порошке) — и воды до-получения массы нужной консистенции. Эта замазка нагревается сама собой от образования сернистого водорода и очень прочна. Употребляется свежеприготовленной,

г) Растворяют 4 железн. купороса в 4 кипящего уксуса, прибавляют, при постоянном размешивании, 1 серы (мелкоистолч.), 1 чернильн. орешков (тонко промолот.) и железн. опилок (чистых, мелких) до получения массы нужной консистенции.

8. Замазка для соединения медных и латунных частей: 3 каучука, 1 нашатыря, 1 серы и медных или латунных опилок до получения массы нужной консистенции.

9. Замазка для соединения цинковых частей: 10 гашен, извести, 2 серы и горячего раствора столярн. клея до получения массы нужной консистенции. Употребляется в свежеприготовленном виде.

10. Замазки для соединения свинцовых частей:

а) 1 глины (сухой, измельчен.), 1–2 цемента (в порошке), 1 гашен, извести (в порошке) и олифы до получения смеси нужной консистенции,

б) 1 свинц. белил, 1 сурика и олифы до получения массы нужной консистенции.

11. Замазки для соединения стекла, латуни и фарфора:

а) 20 гуммиарабика в порошке и 80 хорошо обожженного алебастра размешивают ножом на матовой стеклянной пластинке, подливая воды, в довольно густую кашицу, которой тонким слоем смазывают края подлежащих склеиванию предметов. Края крепко прижимают и предметы оставляют стоять 12–24 часа в сухом месте. Затем удаляют выступающие частицы замазки. Эта замазка очень прочная, однако не выдерживает действия высокой температуры и сырости.

б) 2 азотнокислой извести и 20 гуммиарабика в порошке растирают в ступке с 25 воды.

в) 4 крахмала и 6 отмученного мела растирают с небольшим количеством воды и водки в кашицу. Затем варят 2 столярного клея с таким количеством водки и воды, чтобы в общем количество каждой из обеих жидкостей равнялось 12. Вовремя кипячения прибавляют 2 скипидара, а затем смешивают крахмальную кашицу с раствором клея.

12. Замазки для соединения металла со стеклом:

а) Сплавляют 8 канифоли, 2 желтого воска и 4 железного сурика, прибавляют 1 венецианского терпентина, причем смесь мешают все время, пока не застынет.

б) Растворяют 24 г хорошего клея в небольшом количестве воды, смешивают с 12 г густого лака из льняного масла или 10 г терпентина и нагревают до точки кипения; получается прекрасная замазка для металлов, стекол и т. п. Этой замазкой можно также прикреплять стекло и фарфор к дереву. Склеиваемые предметы должны быть связаны бечевками в продолжение 40–60 часов.

в) Растапливают 4 смолы, 1 воску, 1 толченого кирпича. При употреблении замазка должна быть горячей.

г) Растворяют 36–48 г желатина, 12 г сахара, 48 г воды и прибавляют немного креозота.

13. Замазки для прикрепления металлических букв к стеклу, мрамору и дереву:

а) Смешивают 6000 г копалового лака, 200 г вареного льняного масла, 3200 г раствора каучука, приготовленного с дегтярным маслом, 2800 г дегтярного масла, 4000 г цемента или гипса.

б) Смешивают: 6000 г копалового лака, 2000 г скипидара, 800 г рыбьего клея, 2000 г железных опилок, 4000 г глины или охры.

в) Берут 15 копалового лака, 5 льняного масла, 3 терпентина, 2 скипидара, 5 жидкого морского клея. Жидкий морской клей представляет собою раствор каучука и шеллака в каменноугольном дегте. Все составные части смешивают вместе, причем все подогревают на водяной бане, постепенно помешивая. После этого прибавляют еще 10 гашеной извести в порошке.

14. Замазки для железных предметов, вделанных в камень:

а) Смешивают 2800 г. хорошего гипса, 400 г железных опилок и воды сколько надо. Эта замазка скоро сохнет.

б) Если предметы, которые надо замазывать, хотят оставить белыми, то железных опилок не употребляют, а берут 2800 г гипса и к воде, которой его гасят, прибавляют 3 яичного белка.

в) Смешивают: 50 асфальта, 12,5 серы и 25 железных опилок. Для вязкости прибавляют немного воска или церезина и немного скипидара.

г) Смешивают 20 мела, 10 белой глины и 100 мелкого кварцевого песку с 15 извести и 15 жидкого стекла. При смешении получается полужидкое тесто, при помощи которого железные предметы, напр, прутья, можно вделывать в камень, напр, кирпичную кладку. Чтобы тесто не засыхало, его должно сохранять в прохладном месте.

15. Замазка для металла и фарфора. 800 г молока дают свернуться действием уксуса. Когда молоко остынет, сливают из него сыворотку и подбалтывают 4–5 яичных белков. Затем прибавляют негашеную известь в порошке и хорошенько мешают лопаткой.

Когда это тесто высохнет сначала на воздухе, а потом на огне то оно переносит без вреда огонь и воду.

16. Замазка для вмазывания стеклянных трубок. 1 г воска, 2 г гуттаперчи и 3 г сургуча растопить вместе и употреблять горячим,

IX. Замазки для соединения однородных изделий

17. Замазки для камней:

а) Растапливают на умеренном жаре 3200 г смолы (асфальта), 2400 г канифоли, 400 г желтого воска. Растопив, прибавляют, при постоянном размешивании, 200 г мелко истолченного гипса или 400 г мелко истолченного кирпича.

б) Смешивают 20 мелкого песку, 2 свинцовой окиси, 1 извести и, прибавив льняного масла, получают густую кашицу.

18. Замазки для мрамора:

а) Склейка мрамора производится специальной замазкой, состоящей из 4 гипса и 1 гуммиарабика в порошке, которые тщательно перемешиваются, пока не образуется однородная масса. Затем прибавляют крепкого раствора буры в холодной воде до получения густого теста. Соединяемые части намазываются этой замазкой, крепко сжимаются и оставляются в прохладном сухом месте 5–6 дней. Шов получается чрезвычайно прочным.

б) Склеить мрамор можно, намазав также сращиваемые поверхности смесью из 2 воска и 1 каучука с 2 такого же самого, истолченного в мелкий порошок, мрамора, при предварительном подогреве. Мрамор при склеивании должен быть совершенно сухим. Наружные щели замазываются дополнительно алебастром, растертым в кашицу с клеевой водой. Если мрамор серого цвета, то вместо алебастра берут шифер, красный же и темный мрамор подмазывают охрой. Окончательно всю поверхность полируют очень мелкой пемзой или трепелом.

19. Замазка для стекла по Бернарду:

а) Смешивают 4800 г железных опилок, 800 г цемента, 400 г гипса, 48 г нашатыря, 36 г истолченной серы, 600 г уксуса и небольшое количество воды. Смазанные этой замазкой предметы следует предохранять от сырости.

б) 75 каучука и 15 мастики растворяют в 60 хлороформа.

20. Замазка для глиняных изделий, которая не размягчается при умеренных температурах, прозрачна и водонепроницаема, скоро сохнет, лучше всего получается растворение 25 светлого шеллака и 20 французского скипидара в смеси 20 96° спирта с 35 серного эфира.

21. Замазка для стекла и фарфора. Смешивают 24 г мела, 12 г муки, 3 г поваренной соли с стольким количеством воды, чтобы получилось густое тесто.

22. Замазка гипсо-квасцовая для фарфора. Растворить обожженный гипс не в воде, а в насыщенном растворе квасцов, вследствие чего он, правда, медленно затвердевает, но через некоторое время превращается в твердую, как камень, массу. Битые места смазывают этой массой, прижимают друг к другу, связывают проволокой или бечевкой и оставляют на несколько недель в покое.

23. Замазки для рога и черепахи:

а) Приготовить раствор из равных частей мастики в вареном льняном масле.

б) 1 шеллака и 1 венецианского терпентина растворить в 4 спирта.

в) Растворить 4 столярного клея и 2 рыбьего клея в 60 воды, довести раствор до 1/6 его объема, затем смешать с 1 мастики и 6 спирта. Употреблять замазку еще горячей.

24. Замазки для кожаных изделий по Кюне:

а) Смешивают 150 г водки, 150 г воды, 100 г крахмала. Затем отдельно растворяют 24 г столярного клея, 24 г воды, соединяют этот раствор с 24 г густого терпентина и, постоянно мешая, делают род кашицы. Эта замазка не просачивается и хорошо склеивает.

б) Смешивают 150 г водки, 150 г воды и растирают этой смесью 50 г крахмала, 72 г очищенного мела. Образующуюся кашицу соединяют с раствором 24 г столярного клея, 24 воды, 24 г густого терпентина. Этот клей употребляется холодным.

25. Замазка каучуковая по Ньютону:

а) Растирают 1 камедного лака с 2 каучука, потом прибавляют столько очищенного скипидара, чтобы получилась надлежащая густота. Кроме того, каучуковую замазку смешивают с небольшим количеством серы: на 400 г замазки кладут 48–72 г серы.

б) Растапливают при 210° Ц 2 каучука и, когда он придет в жидкое состояние, прибавляют 1 гашеной извести. Если хотят иметь замазку еще более твердой, то берут 3 извести на 2 каучука.

26. Замазка универсальная по Девису. В жестяной банке сплавляются 4 пека с 4 гуттаперчи, и хорошо перемешивается.

27. Замазка каучуковая для стекла:

а) 1 каучука, 12 мастики, 4 даммаровой смолы, 50 хлороформа, 10 бензина.

б) 12 каучука, 120 мастики, 500 хлороформа. Эта замазка, нанесенная на стекло, пристает моментально и образует эластичный слой.

Эти два рецепта могут служить и хорошим водонепроницаемым клеем, если увеличить количество каучука в 4 1/2 раза, бензина в 6 раз, а хлороформа в 5 раз.

28. Замазка каучуковая для стекла по Ленгеру. Растворить 1 г мелко нарезанного каучука. 48 г хлороформа, прибавить 12 г мелко истолченной мастики и оставить стоять, пока мастика не растворится в холоде. Чем более берут каучука, тем гибче будет замазка.

Жидкость наводится кисточкой.

29. Замазка гуттаперчевая для дерева. Растапливают на умеренном угольном жаре 24 г гуттаперчи, 360 г густого терпентина. Когда масса наполовину застынет, из нее делают шарик, который при употреблении разминают мокрыми пальцами, растягивают продолговатыми кусочками и мажут.

30. Замазка гуттаперчевая для кожи. Берут 100 гуттаперчи, 100 черной смолы (пека), 15 терпентинного масла. Этот состав надо употреблять горячим.

31. Замазка для каучуковых изделий. Поверхность излома прежде всего надо очистить жесткой щеткой от всякого следа пыли и грязи, а затем смазать замазкой, состоящей из 30 сероуглерода, 4 гуттаперчи, 8 каучука, 2 рыбьего клея. Эту замазку наносят на склеиваемые поверхности не очень толстым слоем при помощи шпахтеля или слегка подогретого ножа, затем обе поверхности прижимают друг к другу и обвязывают бечевкой так, чтобы они не разошлись. Через 36–38 час поверхности окончательно склеиваются, тогда бечевку удаляют и сглаживают склеенное место. Указанная замазка годится также для исправления велосипедных и автомобильных шин.

32. Замазка для заполнения древесных пор:

а) 1 кг скипидарного масла, 1,5 кг вареного льняного масла, 1 кг сиккатива и 0,5 кг масляного лака смешивают с 4–5 кг крахмала.

б) 1 крахмала в порошке и 1 тяжелого шпата смешиваются в сухом виде, растираются с 1/6 сиккатива и разбавляются скипидарным маслом до густоты обыкновенного лака. Для темного дерева прибавляют к крахмалу 1/2 умбры. Замазка наносится на дерево щетинной кистью; после этого дают подсохнуть, пока не сделается совсем матовой, и все, оставшееся на дереве, хорошо стирают тряпкой или стружками.

33. Замазка для замазывания трещин в досках. К неслишком жидкому раствору столярного клея прибавляют мел в порошке и полученную массу хорошенько смешивают.

34. Замазка для красного и орехового дерева. Хорошую замазку для заделки трещин представляет следующий состав. Берут 15 творога и тщательно отжимают из него в полотняной тряпке всю воду. Чем совершеннее будет отжата вода, тем лучше. Затем творог тщательно растирают и прибавляют к нему 8 отмученного мела в порошке и 8 яичного белка. Всю эту смесь хорошенько растирают до получения возможно однородной массы, к которой прибавляют, смотря по цвету фанеры, охру и кассельскую краску, вновь все размешивают и с помощью шпахтеля (широкого ножика) вдавливают в щели дерева и дают высохнуть. После этого заделанные места шлифуют. Замазка эта прочно держится даже в глубоких трещинах. Необходимо только иметь в виду, что замазка быстро твердеет, а потому ее заготовляют каждый раз в необходимом количестве.

35. Замазка для замазывания щелей на дереве состоит:

а) из 1 жидкого стекла и 2 белой глины,

б) из 1 жидкого стекла, 1³/₄ белой глины и 1¹/₄ гидравлического цемента. Замазкой этой заполняются щели в дереве, покрываемом затем краской на жидком стекле. Водная известь смешивается с каменноугольной золою и водою до получения полугустой, кашицеобразной массы.

36. Замазка, для дерева:

а) Известковая замазка: 1 гашеной извести в порошке, 2 ржаной муки, 1 льняной олифы и умбры по надобности.

б) Французская замазка: 1 гуммиарабика, 2 воды, 3–5 картофельного крахмала.

в) Замазка из опилок: 20 воды, 1 столярного клея, мелких опилок, смотря по надобности.

г) Растапливают 360 г канифоли, 720 г желтого воска, 720 г жженой охры. Эту замазку употребляют горячей. Она противостоит сырости и довольно высокой температуре.

д) 36 г просеянной древесной золы, 72 г желтой охры, 360 г свинцовых белил, 72 г скипидара прибавляют столько льняного масла, чтобы получилась густая кашица. Дерево намазывают этим составом два раза.

X. Цемент для разных целей

1. Цемент английский по Кину представляет собою медленно затвердевающий квасцовый гипс. Его приготовляют из чистого белого гипса, который после обжигания пропитывается квасцами, потом вторично обжигается при краснокалильном жаре, мелко мелется и растворяется раствором квасцов. Если его разбавить 20 % воды, то через 4 недели он достигает прочности на растяжение в 36,9 кг с сопротивлением сжатию в 411 кг на 1 см².

2. Цемент немецкий по Гартигу приготовляется как цемент Кина, но обладает большей крепостью. Согласно Гартигу, через 4 недели прочность на растяжение достигает 47,8 кг, а сопротивление сжатию — 423 кг на 1 см², когда масса растворена 20 % воды. Немецкий цемент может быть употреблен и для наружных стен, только должен быть предохранен от дождя покрытием лака.

3. Цемент французский по Ландрину. Известная под этим названием композиция представляют собою род мраморного цемента. Порошок растворяют в воде, и образуется масса необычайной твердости. К жидкой массе прибавляют красящие вещества — охру, голландскую сажу, окись меди и т. п. После затвердения готовые предметы полируют и придают им вид мрамора. Для приготовления штукатурки обжигают один раз гипсовые камни, затем их на несколько минут погружают в раствор 10–20 % квасцов. Французский химик Ландрин с успехом заменил квасцы серной кислотой; для этого обожженный гипс на 1/4 часа погружался в воду, содержащую 8-10 % серной кислоты. Этим способом получался цемент отличного качества. Органические вещества, встречающиеся почти всегда в гипсе, совершенно разрушаются серной кислотой, и приготовленная таким образом масса приобретает вместо серого красивый белый цвет.

4. Цемент паросский приготовляется из 45 гипса и 1 буры; пропитывают гипс раствором буры и еще раз обжигают при краснокалильном жаре. Этот цемент затвердевает через 4–5 час; его можно употреблять для внутренней штукатурки, а также и для обыкновенной штукатурки наружных стен. После того как он высохнет, можно окрасить его или оклеить обоями. Его нужно растворить возможно меньшим количеством воды, и он может войти в соприкосновение со свежей известью.

5. Цемент прочный цветной:

1) Серовато-Зеленый: 170 кг портландского цемента, 340 кг песку, 22,5 кг ультрамарина, 33 кг желтой охры, по 3,15 кг мыла и квасцов.

2) Серый: 170 кг портландского цемента, 340 кг песку, 22,5 кг ламповой копоти, 16 кг ультрамарина, по 3,15 кг мыла и квасцов. После затвердевания штукатурки поверхность смазывают раствором парафина в керосине.

6. Цемент гидравлический. Толкут 248 г гашеной извести, 140 г песку, 12 г глёта. Полученный порошок разминают в ступке пестиком с 28–40 г льняного масла до тех пор, пока не образуется твердая масса, которую перерабатывают как можно лучше. Прехтель нашел, что замазка, приготовляемая из извести, значительно улучшается, если известь, вместо обыкновенной воды, погасить раствором железного купороса. Надлежащее количество железного купороса растворяют в теплой воде, потом гасят в нем известь обыкновенным образом и примешивают кварцевый песок.

7. Как сообщить портландскому цементу способность противодействия сильному морозу. В этом направлении были произведены опыты австрийским инженером Рейнгофером, заслуживающие полного внимания. Оказывается, что водный раствор соды вполне предохраняет портландский цемент от вредного действия на его качества сильного мороза. Для опытов был приготовлен известковый раствор из 1 по объему портландского цемента, 1 извести и 3 песку. К этой смеси прибавлено водного раствора соды с таким расчетом, чтобы на каждый литр цемента приходился 1 кг соды, распущенной в 3 л воды. Приготовленная таким образом известковая замазка была подвергнута в течение 14¹/₂ часа действию низкой температуры — 31° Ц, а затем высушивалась в течение 3 часов, и при всем этом цемент вполне сохранял свои качества, не обнаруживая ни малейшего изменения. Отсюда очевидный вывод, представляющий для практики большое значение: заливку портландским цементом можно производить и при сильных морозах, не боясь вредного действия последних, если к цементу будет прибавлен водный раствор соды (углекислый натр) в пропорции, близкой к вышеуказанной.

8. Цемент для минералов. Хорошим составом для склеивания различных минералов (гранита или тому подобных камней) может служить замазка из свинцовых белил, мастики и воска. Приготовляется она следующим образом: берут на 6 мастики 1 свинцовых белил в виде плиток и растирают то и другое в тончайший порошок. Затем, распустив на слабом огне белый воск, прибавляют понемногу означенного порошка, постоянно тщательно размешивая смесь. Когда все количество порошка мастики и белил будет распущено в растопленном воске и вся масса хорошо размешана до однородной консистенции, то замазка вполне уже годна для склеивания камней. Замазке этой нетрудно придать ту или другую окраску, смотря по цвету склеиваемых камней; для этого часть белил заменяют соответствующего цвета сухой, тертой краской. Указанная замазка весьма прочно склеивает различные камни и вполне пригодна для исправления, в особенности мелких предметов.

9. Цемент для камней и плит. Лучшими составами для цементирования камней и плит считаются следующие: по 1 смолы и серы, расплавленных в отдельных сосудах, смешивают вместе и к полученной смеси прибавляют, постепенно размешивая, 3 свинцового глёта и 2 толченого песку. Песок и глёт предварительно высушивают и тщательно измельчают. Также хорошим цементом оказывается смесь из 1 серы, такого же количества вара (каменноугольного пека) и 1/10 воска. Смесь эту плавят и прибавляют к ней 2 толченого кирпича. Чтобы наилучше цементировать таким составом песчаные плиты или заливать им пазы, плиты должны быть предварительно хорошо высушены, а поверхности, заливаемые цементом, обмазаны олифой. Употребление вышеприведенных составов особенно выгодно в тех случаях, когда камни подвергаются действию слишком сильного жара или холода, а также дождя или снега. При таких условиях эти составы дают, как показал опыт, несравненно лучшие результаты, нежели рекламируемые цементы разных марок.

10. Цемент для склеивания стекла:

а) Берут 1 едкой извести (в порошке), хорошенько стирают с 2,5 свежего яичного белка и затем, разбавив смесь 1 воды, прибавляют 5,5 гипса, после чего состав тотчас же наносится на изломы стекла. Состав этот употребляется только раз и не может быть сохраняем.

б) Хорошим оказывается также состав из свежего, тщательно отжатого творога, к которому примешивается такое количество жидкого стекла, чтобы получилась масса консистенции меда. Этот состав приготовляется заново каждый раз, когда в нем имеется надобность.

в) Растворяют 10 желатина на слабом огне, при легком нагревании, с 15 уксусной кислоты (эссенции) и к полученному раствору прибавляют 5 растертого в порошок двуххромовокислого аммония. Состав сливается в баночку из темного стекла и хранится в темном помещении.

г) Берут 80 белого вара (пека), кипятят его до полной выварки воды, снимают с огня, смешивают с ним, хорошенько растирая, 12 сала и затем постепенно прибавляют порошок красной охры до придания всей массе твердой консистенции. Приготовленный таким образом цемент при употреблении разогревают, пока он не станет мягким, и тогда им склеивают. Цемент быстро твердеет и крепко держит.

д) Распустить на легком огне 125 г истолченной в порошок канифоли, 36 г белого воска и 75 г железного сурика (калькотар). Затем, когда получится жидкая масса, снять смесь с огня и осторожно (подальше от огня!) прибавить 18 г терпентина и размешивать деревянной палочкой до полного охлаждения, после чего состав готов к употреблению.

е) Распустить на огне 10 смолы обыкновенной с 1 желтого воска и полученной смесью наклеить стекло на металл.

11. Цемент для фарфора и фаянса:

а) Для этой цели журнал «Cosmos» рекомендует следующий состав. Берут 125 г свежего, хорошего качества творогу и промывают его водою, сильно отжимая до тех пор, пока стекающая вода не будет светлой. Затем творог, промытый таким образом и хорошо отжатый, кладут в фарфоровую ступу, прибавляют туда белки от 3 яиц и сок, выжатый из 7–8 головок чеснока. Все это хорошенько растирают в ступке, после чего примешивают понемногу мелко истолченную жженую известь до тех пор, пока вся смесь не превратится в крутую твердую массу. В таком виде полученный состав готов к употреблению и хранится в хорошо закупоренной широкогорлой баночке. Чтобы склеить им какой-нибудь разбитый фарфоровый или фаянсовый предмет, небольшое количество его слегка смачивают водою, покрывают им равномерно поверхности излома и, быстро скрепив разбитые части, дают составу вполне высохнуть в темноте. По свидетельству названного журнала, склеенные этим составом фарфор или фаянс хорошо выдерживают огонь и кипяток.

б) Для починки посуды особенно хорош цемент из гипса, замешанного на яичном белке. Этот цемент очень быстро затвердевает, и поэтому работать с ним нужно очень осторожно.

12. Цемент для глиняной посуды. Этот способ указан французским химиком Демуленом и состоит в следующем. В посуду, подлежащую починке, кладут 3–4 куска сахара, обливают их водою и ставят на сильный огонь. Когда сахар превратится в сироп, им обливают трещину по несколько раз, продолжая держать посуду на огне. Проникая в скважины, сироп обугливается и образует здесь род цемента, совершенно заполняющего трещину. Демулен рекомендует этот способ преимущественно для химических лабораторий, где глиняные колбы часто трескаются от сильного огня. Но тот же способ вполне пригоден и в домашнем обиходе по отношению к глиняной посуде, употребляемой для варки пищи. Образующаяся в трещине обугленная масса не сообщает пище никакого постороннего вкуса; сама же трещина заделывается этой массой до того прочно, что исправленная посуда может служить наравне с новой.

13. Цемент для склеивания разбитых оселков. Прежде всего необходимо тщательно вымыть разбитые куски от грязи и жира в щелочной воде. После этого все части, которые должны соприкасаться, тщательно посыпают шеллаком и нагревают на плите до тех пор, пока шеллак не расплавится и не заполнит поры. Нагревание должно производиться на гладкой плите, и пламя не должно касаться кусков, иначе они могут треснуть в другом месте. По этой же причине не следует их слишком перегревать. Когда шеллак расплавится, куски складываются вместе, нажимают один на другой и оставляют зажатыми в струбцинке, пока склеенные куски не охладятся. Соединенные таким образом куски настолько прочно склеиваются друг с другом, что не уступают цельному оселку. Хорошо выполненное склеивание не дает ни малейших следов.

14. Цемент для соединения разбитых углей для дуговых ламп состоит:

а) из 12 бронзового порошка и 18 жидкого стекла,

б) Для этой же цели можно употреблять также смесь из 1 цинковых белил, 1 перекиси марганца (в порошке) и 1 жидкого стекла. В эту смесь нужно прибавить еще немного хорошо истолченных дуговых углей.

Для того чтобы испытать, хорошо ли склеились куски дуговых углей, берут в руку несколько склеенных углей и прислушиваются, хорошо ли они звенят от легких постукиваний; если хорошо, то они могут идти в дело. Однако, склеенные угли не следует сразу пускать в дело, но лучше оставить их просохнуть в течение полусуток.

15. Цемент китайский Чио-Лиао. Недавно раскрыт способ приготовления одного из лучших и замечательных китайских цементов «Чио-Лиао», одинаково годного как для склеивания кожаных, мраморных, гипсовых, так и фаянсовых, фарфоровых и др. изделий. Способ приготовления этого цемента весьма несложный: 54 гашеной извести смешивают с 6 квасцов в порошке, затем к ним прибавляют 40 хорошо взбитой свежей крови (теленка, свиньи, курицы и т. п.), после чего всю смесь тщательно растирают до получения совершенно однородной массы тестообразной консистенции. В таком виде «Чио-Лиао» употребляется в качестве цемента для склеивания изделий из вышеназванных материалов.

В более же жидком состоянии он может служить краской для покрытия предметов, которым желают придать прочность и непромокаемость. Двух-трех слоев такого состава, последовательно наложенных на картон, совершенно достаточно, чтобы придать последнему твердость дерева.

16. Цемент глицериновый. Способ приготовления этого цемента самый простой. Берется свинцовый глёт и растирается самым тщательным образом в тончайший порошок, который затем высушивается в печи при высокой температуре и смешивается с техническим глицерином до получения жидковатой массы, совершенно той же консистенции, в какой употребляется портландский цемент. Приготовленный этим способом цемент превосходит обычный гидравлический цемент своей твердостью и сопротивляемостью. Глицериновый цемент быстро затвердевает на воздухе и в воде; абсолютно непроницаем для сырости; при затвердении объем его почти нисколько не изменяется, благодаря чему этот цемент не дает ни малейших трещин, ни малейших скважин. Не боится глицериновый цемент и температуры достаточно высокой, о чем можно судить по тому, что, как показали опыты, он без всякого изменения выдерживает нагревание до 300° Ц. Наконец, еще одно прекрасное свойство глицеринового цемента: он прочно склеивает различного рода предметы из фарфора, фаянса, простой глины и пр., причем склеенные части не боятся ни воды, хотя бы горячей, ни вообще высокой температуры.

17. Цемент казеиновый. Свежий творог из снятого молока, освобожденный от сыворотки отжиманием, высушивается тонкими слоями и превращается в порошок. 10 этого порошка и 1 порошка едкой извести размешиваются с таким количеством воды, чтобы получилась полужидкая кашица, которую и употребляют немедленно.

18. Цемент для янтаря. Приготовляют слабый водный раствор едкого кали, смачивают им поверхность янтаря, подлежащую склеиванию, и затем, слегка подогрев, сильно прижимают переломанные части друг к другу. Последние склеиваются при этом очень прочно, и, если части подогнаны хорошо, не остается даже ни малейшего следа в местах склейки.

19. Цемент для склеивания изделий из целлулоида. Ввиду обширного применения в последнее время целлулоида, допускающего имитацию (подделку) слоновой кости, черепахи, кораллов и т. п., будет не бесполезно указать на простой и легкий способ склеивания поломанных вещей из этого состава. Для этого достаточно смочить края излома уксусной кислотой или эссенцией, затем, плотно прижав их друг к другу, удержать в таком виде некоторое время. Если поверхности излома подогнаны хорошо, части склеиваются, точнее, спаиваются очень прочно. Действие уксусной кислоты основано на частичном растворении целлулоида в поверхностях смачивания, который затем снопа затвердевает, и таким образом изломы спаиваются.

20. Цемент для прикрепления ножей и вилок к ручкам. Для этого рекомендуется множество различных составов. Самый простой способ прикрепления след.:

а) порошком канифоли наполняют отверстие в ручке и, нагрев хорошенько металлический стержень ножа или вилки, вставляют его в отверстие; расплавляющийся при этом порошок канифоли, остынув, затвердевает и довольно прочно держит нож пли вилку в ручке. Но при таком скреплении ножи и вилки нельзя мыть в горячей воде.

б) В этом отношении следующие составы дают более удовлетворительные результаты: сплавляют 1 воска с 3 канифоли и, наполнив этой смесью отверстие в ручке, вставляют ножи и вилки. Таким же образом употребляются в горячем расплавленном состоянии и следующие составы: к 2 расплавленного шеллака примешивают 1 отмученного мела или сплавляют вместе: 8 канифоли, 2 воска и 4 крокуса.

в) Специально для металлических ручек рекомендуется след, состав: 3 серы сплавляются в 5 канифоли и 1 церезина (минеральный воск). Когда смесь сплавится в однородную массу, прибавляют к ней, хорошенько размешивая, 2 ч. кирпича, истолченного в мелкий порошок. Этой горячей массой наполняют отверстия и вставляют ножи и вилки. При помощи такого состава ножи и вилки держатся в ручках очень прочно.

Л. Лаки и сургуч

Масляные лаки, представляющие смесь олифы с дорогими смолами (янтарем и копалом), являются лучшими из всех лаков как по красоте, так и по прочности. Примешивая к ним скипидар, стараются сделать их более быстросохнущими, но эти лаки, выигрывая в скорости высыхания, всегда теряют в прочности. Мы даем здесь несколько рецептов хороших масляных лаков.

I. Масляные лаки

1. Лак копаловый масляный:

а) Берут 100 хорошего льняного масла и варят его в котле при постепенном нагревании. Когда начнут показываться пузырьки, нужно поддерживать ровный огонь, чтобы масло слегка кипело. Одновременно на водяной бане расплавляют 15 копала и доводят его до кипения. Когда в расплавленном копале начнут появляться пузырьки, следует немедленно влить в смолу частями горячего льняного масла, все время размешивая. Когда вся смола хорошо соединится с частью масла, то ее выливают, при постоянном помешивании, в масло, варящееся в большом котле. Затем всыпают в большой котел 1 борнокислого марганца и продолжают варку около 2-х часов снимая образующуюся при этом пену, пока лак не станет густым и не будет медленно стекать с веселки прозрачными, золотистыми нитями. Или капают лак на стекло: капля должна быть высокая в виде полушария. Охладившись, капля должна быть вроде густого сиропа, тянущегося на нити. Это укажет, что соединение масла со смолой совершилось. После этого тушат огонь под большим котлом и дают смеси постепенно остыть до 60° Ц. Затем вливают по частям 70 скипидара, делая после каждой прибавки пробу, сохраняет ли охлажденная капля консистенцию вязкого сиропа. Если вязкость лака заметно уменьшается, то приливание скипидара следует прекратить. Этим и заканчивается варка лака.

Хороший лак должен быть золотистого цвета, гладко ложиться на окрашиваемую поверхность и высыхать через 6–8 час. Для окрашенных поверхностей, где желтоватый оттенок не играет роли, этот лак можно считать превосходным.

б) Для приготовления копалового лака смешивают 1 светлого мягкого копала с 2 скипидара, а если желают получить эластичный лак, то прибавляют еще 3 % камфоры. Затем этой смесью наполняют бутылку до 3/4, закупоривают и ставят на солнце или держат в тепле, взбалтывая по временам. Когда смесь совершенно растворится, ей дают отстояться, сливают и фильтруют через вату. Если лак, приготовленный таким образом, окажется не вполне прозрачным, то его следует прокипятить в бутылке в течение часа, но не прямо, конечно, на огне, а поместив бутылку в воду и нагревая последнюю.

2. Лак дамарный. Для предметов, окрашенных светлыми красками, и для картин употребляется так назыв. дамарный лак. Приготовляется он следующим образом:

а) берут на 4 дамарной смолы 5 скипидара и 1/4 выбеленного (без свинца) льняного масла. Эту смесь кипятят до полного растворения, после чего процеживают сквозь тонкое металлическое сито, дают отстояться и сливают.

б) Берут 64 дамарной смолы, очищают от нечистот, смачивают небольшим количеством скипидарного масла и растопляют на умеренном огне в песчаной бане с 1 химически чистой обезвоженной соды (лучше всего аммиачной соды); нагревают до тех пор, пока жидкость не станет почти прозрачной. Затем прибавляют 40 нагретого очищенного скипидарного масла, 1 1/2 раствора сандарака и еще 3–4 скипидарного масла.

3. Лак мастичный для предметов, окрашенных светлыми красками, и для картин приготовляется след, образом:

а) на 12 очищенной, хорошо промытой мастики берут 1,0 чистого венецианского терпентина, 0,5 камфоры в порошке, 5 хорошо толченого стекла и 30 очищенного скипидара. Смесь распускают в водяной бане, затем дают отстояться и, спустя сутки, сливают и фильтруют через вату.

б) Растворяют 6 сандарака, 2 мастики, 1 копайского бальзама, 1,5 венецианского терпентина, 2 французского скипидара, 20 спирта (96°).

4. Лак асфальтовый:

а) Расплавляют 1 асфальта, дают охладиться, измельчают, приливают 2 скипидара и растворяют. По желанию прибавляют сажу.

б) Берут 3 асфальта, 1 каменноугольного вара (твердый остаток при перегонке каменноугольного дегтя) и растворяют, при легком нагревании, в 6 скипидара.

в) Берут 250 асфальта, 475 льняной олифы, 120 канифоли, 180 скипидара. Лак этот особенно пригоден для жести.

г) Берут 6 асфальта, 1 вареного льняного масла, 8,5 скипидара. Лак этот особенно пригоден для железа.

д) Берут 20 асфальта, 5 канифоли, 2 сажи, 50 керосина, е) Берут 1 асфальта, 1 канифоли, 8 скипидара.

5. Лак асфальтовый. Нагреть на медленном огне 35 хорошо отстоявшегося льняного масла. В другом котле растопить 5 сирийского асфальта, прибавить затем 1/4 нагретого льняного масла, оставить массу минут 10 на огне и вылить затем в третий котел.

Очистить котел, в котором растоплен асфальт, от осадка и повторить еще три раза ту же процедуру, растопляя каждый раз по 5 асфальта и прибавляя 1/4 всего количества льняного масла. Во все 4 соединенные порции прибавить 3¹/₂ сурика, 3¹/₂ свинцового глёта и 1¹/₂ цинкового купороса маленькими частями и нагревать массу до тех пор, пока капля, спущенная на стекло, не сделается твердой и не отскочит, и на ощупь больше не клейкая. Дать тогда остыть, прибавить 135 скипидарного масла, профильтровать и дать стоять 6 мес. Этот лак особенно пригоден для маляров, лакировщиков и в экипажном производстве.

6. Лак дегтярный. Деготь нагревают в котле до 70° Ц и смешивают с равным количеством гидравлической извести или портландского цемента. Жидкая масса становится после охлаждения мягкой и упругой. Лак этот особенно пригоден для обмазывания деревянных частей, находящихся под водой, для водопроводных труб и проч., так как покров этот не разрушается от действия воды и воздуха.

7. Лак янтарно-асфальтовый. 12 растопленного янтаря и 12 сирийского асфальта растворяют в 10 густого масляного лака. Потом прибавляют 1 зильберглета в чешуйках, кипятят смесь в течение одного часа, сильно размешивая, дают ей охладиться и разводят, наконец, 48 скипидарного масла.

8. Лак касторовый. При сухой перегонке касторового масла получается каучукообразный остаток, который, будучи растворен в углеводородах (бензине) или в спирте, представляет отличный, не пропускающий влагу, противостоящий солнечным лучам, весьма прочный лак. Намазанные этим лаком шерсть, полотно и т. п. становятся непроницаемыми для воды. При смешении лака с землями или окисями металлов получается весьма прочная замазка.

II. Водные лаки

1. Лак водный казеиновый по Амундсену. 100 казеина, 10–25 10 % раствора мыла, 20–25 гашеной извести, 25–40 скипидара и достаточное количество воды. Смешать казеин с мыльным раствором, прибавить известь и растереть в однородную массу. Затем постепенно прибавить, при постоянном помешивании, скипидар и, наконец, воду-до получения желаемой консистенции. Прибавление небольшого количества аммиачной воды предохраняет лак от порчи. Это очень дешевый и хороший лак. Он отличается нелинючестью и замечательно красивыми оттенками цветов. Он может найти широкое применение в литографии, печатании обоев и т. п.

2. Лак водный клеевой. 1 столярного клея растворяют в 22 воды и перед употреблением прибавляют 28,5 двухромокислого калия.

Эта смесь может служить грунтом для многих кожаных лаков. Для лучшего сохранения прибавляют к лаку немного буры.

3. Лак водный желатиновый. Берут 1 желатина и растворяют в 22 воды и перед употреблением прибавляют 28,5 двухромокислого калия. Эта смесь служит грунтом для многих кожаных лаков. И здесь для лучшего сохранения прибавляют немного буры.

4. Лак водный альбуминовый. Смешивают равные весовые части воды и яичного белка; для хранения прибавляют немного карболовой или салициловой кислоты. Вместо свежего яичного белка можно растворить 28,5 сухого альбумина в 564 воды. Лак при высыхании дает хороший глянец. При высушивании предметов, покрытых этим лаком, в горячем воздухе на них образуется несмываемый водою слой.

5. Лак водный шеллаковый по Кайзеру:

а) Берут 1 буры, 3 истолченного белого шеллака и 20 воды, нагревают на водяной бане до полного растворения (по прошествии нескольких часов), дают охладиться и фильтруют. Прибавление к лаку небольшого количества глицерина делает его гибким. Лак этот можно окрашивать любой анилиновой краской и смесью нескольких красок.

б) 2 буры, 2 шеллака, 24 горячей воды растворяют. Чтобы можно было мыть обои мылом и водою без порчи рисунка и красок, их предварительно покрывают несколько раз этим лаком. Затем после каждого намазывания и высушивания обои растирают мягкой щеткой до тех пор, пока на них не появится блеск.

6. Лак китайский. Берут 3 бычьей крови (дефибрированной), смешивают с 4 гашеной извести и прибавляют небольшое количество квасцов. Получающаяся жидкая кашицеобразная масса может быть тотчас же употреблена как лак. Предметы (папки, соломенные вещи и проч.), покрытые этой смесью, становятся непромокаемы-

III. Спиртовые лаки

1. Лаки спиртовые цветные пригодны для окраски во внутренности зданий каменных, металлических и деревянных поверхностей, а также бумаги. Они могут заменить масляную краску и отличаются быстрым высыханием, без запаха. Приготовляют хороший, жидкий спиртовой лак, дающий хороший блеск, и растирают краску, которая должна быть совершенно чистой и истолчена в мельчайший порошок, с небольшим количеством лака на краскотерке. Затем разбавляют оставшимся лаком до необходимой густоты.

В качестве основного лака годится следующий состав для всех цветов, за исключением белого: растворяют 8 шеллака и 5 густого терпентина в 35 95 % спирта; отдельно растворяют 14 сандарака и 6 густого терпентина в 31 95 % спирта и смешивают затем 10 первого раствора с 12 второго. Из красящих веществ лучше всего употребить для черного цвета-голландскую сажу; для синего-ультрамарин илиберлинскую лазурь; для желтого-охру хромовую или цинковую желтую; для оранжевого-хромовую оранжевую; для зеленого-хромовую зеленую; для красного — киноварь, хромовую красную; для коричневого — марганцевый бистер, умбру, террдисиена; для серого-литофон с сажей или ультрамарином; для белого — литофон.

Лаки должны сохраняться хорошо закупоренными и перед употреблением их нужно тщательно размешать.

2. Лаки спиртовые цветные глазурные:

а) Для нежных тонов: 1 беленого шеллака, 0,4 смолы элеми, 4,5 95 % спирта.

б) Для светлых тонов: 2 беленого шеллака, 2 очищенного шеллака, 0,8 смолы элеми, 10 95 % спирта.

в) Для темных тонов: 2 очищенного шеллака, 0,75 венецианского терпентина, 6 95 % спирта.

Эти так называемые основные лаки окрашиваются крепкими фильтрованными растворами смоляных красящих веществ по возможности прочных к действию света.

IV. Типолитографские лаки

1. Лаки типографские. Смола, смоляное и льняное масло помещаются в просторный котел и расплавляются на умеренном огне. Затем прибавляют мыла и скипидара и уваривают 3 час. до смешения всех других составных частей, почти до полного исчезновения запаха смоляного масла. После этого лак процеживают сквозь полотно и разливают в сосуды для осветления. Количество употребляемых составных частей следующее:

а) крепкий лак для машинного печатания: 209 смолы, 241 смоляного масла, 87 льняного масла, 5 смоляного мыла и 5 густого скипидара;

б) средний лак для машинного печатания: 209 смолы, 241 смоляного масла, 105 льняного масла, 5 густого скипидара и 5 смоляного мыла;

в) слабый лак для машинного печатания: 209 смолы, 241 смоляного масла, 130 льняного масла, 5 смоляного мыла и 5 густого скипидара;

г) крепкий лак для ручных прессов: 100 смолы, 80 смоляного масла, 25 льняного масла и 7 смоляного мыла;

д) средний лак для ручных прессов: 100 смолы, 87 смоляного масла, 30 льняного масла и 7 смоляного мыла;

е) слабый лак для ручных прессов: 100 смолы, 93 смоляного масла, 35 льняного масла и 7 смоляного мыла;

ж) лак для печатания роскошных изданий: 70 копайского бользама, 50 льняного масла, 100 смолы, 3 росного ладана.

2. Лаки литографские для печатания прозрачных плакатов, реклам и т. п.

а) 2 мастики, 4 канифоли, 8 венецианского терпентина, 8 сандарака, 25 спирта. Растворить в чистой бутыли в темном месте, при частом встряхивании. Когда смола растворится, процедить сквозь полотно;

б) 125 мастики, 125 сандарака, 45 спирта растворить и прибавить 250 светлого канадского бальзама. Бальзам следует распустить на слабом огне, смешать затем с другими составными частями и сильно взболтать;

в) 200 мастики, 385 канифоли, 775 венецианского терпентина и 775 сандарака. Растворить, прибавить 1135 скипидарного лака, хорошо взболтать и процедить.

V. Лаки для металлических изделий

1. Лак для белой жести. Все нижеследующие лаки пригодны не только для белой жести, но и для всех металлов вообще:

а) 2 сосновой смолы, 4 скипидара, 1 сиккатива, 2 льняного масла вареного;

б) 2 дамарной смолы, 4 скипидара, 1 сиккатива, 2 олифы. Лак может быть окрашен в красный буровато-желтый и золотистый цвет драконовой кровью, асфальтом и гуммигутом;

в) 25 шеллака в зернах, 8 венецианского шеллака, 12 сандарака, 155 спирта;

г) 200 сандарака, 34 венецианского терпентина, 100 мастики, 666 спирта;

д) 15 шеллака, 2 венецианского терпентина, 8 сандарака, 75 спирта;

е) 15 дамарной смолы измельчают в порошок, сплавляют в котле, прибавляют 1 венецианского терпентина, снимают котел с огня и приливают осторожно 20–40 подогретого скипидара;

ж) 9 дамарной смолы, 13 льняной олифы, 17 скипидара. Лак этот окрашивают драконовой кровью, гуммигутом и др.

з) Лак зеленовато-золотистый. Растирают в фарфоровой ступке 10 кристаллической уксуснокислой окиси меди в мелкий порошок, который насыпают тонким слоем на плоскую тарелку и ставят на некоторое время в теплое место, причем кристаллизационная вода и часть уксусной кислоты улетучиваются. Порошок, ставший после этого светло-коричневым, растирают в ступке со скипидаром, куда прибавляют, при постоянном помешивании, 30 копалового лака, нагретого до 70° Ц. Если уксуснокислая окись меди была хорошо растерта, то при помешивании значительная часть ее растворяется в течение 1/4 часа, после чего лак переливают в бутылку, которую сохраняют несколько дней в теплом месте, время от времени взбалтывая ее. Приготовленный таким образом лак равномерно наносится на покрываемую жесть, которая затем высушивается в сушильной печи. Соответственно степени нагревания получается на жести та или другая окраска; сначала появляется зеленоватая окраска, которая при усилении нагревания принимает желтый и темно-золотистый цвет, затем оранжевый и, наконец, получается красновато-коричневый оттенок. Окраски эти не изменяются от действия солнечного света, что имеет место при пользовании английским золотым лаком, и превосходит его по блеску. Прочность полученного покрытия зависит от добротности употребленного копалового лака: если последний был надлежащего качества, то лакированную жесть можно выдавливать и сгибать во всякую форму без опасения повредить лак. Образование золотистого цвета происходит оттого, что окись меди превращается в закись, и чем больше отнято нагреванием у медной соли кислорода, тем темнее получается цвет. Если желают этим лаком произвести зеленое покрытие, то наносят его пять раз, причем следующие покрытия наносят, когда предыдущее вполне высохло; затем следует также произвести высушивание при умеренном нагревании.

и) Лак золотистый. 14 шеллака, 8 сабура, 8 сандарака измельчают в порошок, мало-помалу прибавляют к 70 нагретого скипидара и нагревают смесь до растворения.

2. Лак для жестяных фонарей:

а) Черный лак: 50 г асфальта, 2 л льняного масла, 125 г жженой умбры. Смешать при нагревании и, когда охладится, прибавить скипидара до надлежащей консистенции.

б) Прозрачный лак: 250 г скипидара, 190 г лавандного масла, 3,7 г камфары, 62 г молотого копала. Растворить до надлежащей консистенции. Этот лак может быть окрашен в любой цвет анилиновыми красками, растворимыми в маслах.

3. Лак для старых подносов. Сначала следует хорошенько вычистить старые подносы трепелом и вымыть теплой водой с мылом. Затем берут хороший копаловый лак, смешивают его с бронзовым порошком и кистью покрывают поднос. Наконец, поднос ставят в печь и подвергают его нагреванию до 100–150° Ц, пока лак не высохнет. После вторичного повторения этой операции поднос будет совершенно как новый.

4. Лак для меди. Смешивают 1 сернистого углерода, 2 терпентина, 1 бензина, 1 древесного спирта, 1 копала. Этим лаком кроют медные вещи, поверхность которых предварительно очищена.

5. Лак для латуни. Для придания латуни золотисто-желтого цвета, можно применить один из следующих лаков, который наносится на очищенные и отполированные металлические поверхности:

а) Раствор 150 очищенного шеллака, 30 копалового лака, 25 гуммигута, 2 драконовой крови и такого же количества шафрана в 1000 96 % спирта,

б) Раствор 160 шеллака, 200 гуммигута и 25 шафрана в 1000 винного спирта,

в) Раствор 50 шеллака, 15 драконовой крови и 15 гуммигута в 1000 спирта,

г) Раствор 60 шеллака, 40 сандарака и 6 венецианского терпентина в 1000 спирта. Для прочности необходимо возможно сильнее подогреть как латунный предмет, так и лак.

д) 1 шеллака, 1 мастики и 7 спирта,

е) 8 шеллака, 2 сандарака, 1 венецианского терпентина и 50 спирта,

ж) 12 сандарака, 6 мастики, 2 смолы элеми, 1 венецианского терпентина и 64 спирта. Прежде, чем покрывать ими, старательно очистить латунь и не прикасаться к ней руками; при употреблении лаки нагревают до 75° Ц.

6. Лак для олова. Драконовая кровь, орлеан и шафран, взятые в таком количестве, какое нужно для получения желаемого оттенка, растираются с небольшим количеством светлого копалового лака; к полученной кашице приливают постепенно, растирая, все больше и больше этого лака и, наконец, прожимают через полотняную тряпочку. Покрываемые этим лаком оловянные предметы должны быть предварительно нагреты. Копаловый лак должен быть довольно густ; для его приготовления берут смесь 3 густо уваренной олифы и 1 скипидара.

7. Лак для стали:

а) Растворяют в 4 воды 1 буры, нагревают до кипения и, при постоянном помешивании, приливают раствор 5 белого шеллака и 5 спирта. Затем прибавляют метильблау (анилиновая краска) до желаемого оттенка. Вычищенные стальные предметы покрывают этим лаком.

б) 10 мастики, 5 камфары, 15 сандарака и 5 смолы элеми растворяются в чистом алкоголе; полученный раствор фильтруется. Употребляется в холодном состоянии.

8. Лак для инструментов по Винклеру:

а) Берут 2 сандарака, 1 мастики, 1 венецианского терпентина, 1 зернистого шеллака, 1 росного ладана, растворяют в 12 спирта и фильтруют.

б) Растворяют в 120 спирта 35 сандарака, 24 венецианского терпентина и 20 мастики и фильтруют.

Лаки эти можно окрасить в желтый и желтовато-красный цвет настойками драконовой крови и гуммигута.

9. Лак для оптических инструментов. Растворяют в 50 лавандного масла 10 копала и 1 камфары, смесь немедленно выливают в надлежащее количество нагретого скипидара (осторожно с огнем!).

10. Борная кислота для лаков по Марелю. Как известно, в продаже встречается множество цветных спиртных лаков для покрытия металлов. Но даже лучшие из них, при всех хороших качествах, отличаются одним весьма крупным недостатком: они очень непрочно держатся на полированной металлической поверхности и легко отскакивают от нее. Чтобы устранить этот недостаток, фрунцузский техник Марель произвел ряд опытов и нашел, что лучшим для этого средством оказалась примесь к лаку незначительного количества чистой кристаллической борной кислоты. Опыт показал, что достаточно к спиртовому лаку прибавить 1/2 % борной кислоты, чтобы получить очень прочное покрытие: отполированная металлическая поверхность, а также чистая жесть, покрытая таким лаком, отличается до того твердой глазуреподобной лакировкой, что в противоположность обыкновенной ее решительно невозможно отделить даже ногтем. Необходимо иметь, однако, в виду одну предосторожность: не следует употреблять кристаллической борной кислоты более указанной пропорции, иначе лак может в значительной степени потерять яркость окраски.

11. Лак бронзовые жидкие:

а) В эмалированном сосуде растопляют 10 г даммаровой смолы и 3 г жженой соды и нагревают массу, при помешивании, в течение нескольких часов. Растопленной массе дают остыть и затвердеть, превращают ее в порошок, растворяют в 90 г бензина и фильтруют раствор. Каждые 2 этой жидкости размешивают с 1 бронзового порошка. Вместо бензина можно употреблять нефтяной эфир, сероуглерод или хлороформ, вместо даммаровой смолы другие твердые смолы, как гуттаперчу и каучук.

б) Золотой тон: приготовляют лак из 50 г сандарака, 10 г мастики, 5 г терпентина и 135 г спирта; в этом лаке растворяют 0,4 г этилооранжевой анилиновой краски и 0,4 г золотисто-оранжевой анилиновой краски.

в) Медный тон: приготовляют лак, как сказано в б); прибавляют в качестве красящего вещества 0,8 г золотисто-оранжевой анилиновой краски.

г) Бронзовый тон: приготовляют лак, как сказано в б); в качестве красящего вещества прибавляют 0,4 г оранжевой анилиновой краски (Metanilgelb).

Эти имитации бронзы по виду совершенно схожи с настоящей бронзой, отличаются красивым блеском и прочно держатся на металлах и других предметах с гладкой поверхностью.

12. Лак для позолоченных багетов. При производстве багетов и для освежения старых требуется два лака: блестящий и матовый:

а) Блестящий лак: берут 175 шеллака, 30 гуммигута, 20 венецианского терпентина, 75 сандарака, 30 сандального дерева, 730 винного спирта,

б) Матовый лак: берут 1 шеллака, растворяют в 8 скипидара и прибавляют 1 мела в порошке.

VI. Лаки для деревянных изделий

1. Лак для красного дерева:

а) Темный: в 1 кг 96° денатурированного спирта растворяют, при частом помешивании, 500 г шеллака, 200 г сандарака в порошке и по 100 г смолы элеми и мастики (в слезообразных каплях). После совершенного растворения Прибавляют 10 г касторового масла, еще раз хорошо размешивают и фильтруют. Одновременно растворяют 10 г красно-коричневой анилиновой краски в водяной бане в 500 г 96° спирта, смешивают оба раствора, пока они теплые, и прибавляют под конец 50 г лавандного масла.

б) Светлый: такой же способ приготовления, как указано выше, только для окраски употребляют меньшее количество красно-коричневой анилиновой краски.

2. Лак черный для дерева. 10 сандарака и 1 камфара растворяют в 100 эфира и к полученному раствору прибавляют растертую со скипидаром голландскую сажу. Смесь наносится на дерево жесткой кистью и растирается щеткой.

3. Лак черный матовый:

а) 85 г целлулоида размягчают в 170 г крепкого спирта, растворяют его затем в 1,9 г уксусноамилового сложного эфира и окрашивают очистившийся от стояния раствор 11,5 г нигрозина. После этого растирают 42,5 г голландской сажи с частью этого раствора, а затем прибавляют и остальной раствор. Подлежащее лакировке дерево сперва протирается стеклянной шкуркой и два раза протравливается раствором 1 нигрозина в 75 денатурированного спирта, после чего поверхность снова протирается стеклянной шкуркой. Лак наносится на дерево в подогретом состоянии (приблизительно до 25° Ц).

4. Лак матовый:

а) К любому хорошему спиртовому лаку прибавить 30–40 крахмала (в порошке). Смазанные этим матовым лаком предметы, даже если они раньше были покрыты блестящим лаком, приобретают матовый вид.

б) Берут 2 бел. пчелиного воска растворяют при нагревании в копаловом лаке и к нему, размешивая, прибавляют 8 скипидара.

5. Лак эмалевый для деревянных изделий. Смешивают 100 коллодия с 10–15 касторового масла. Этот лак бесцветный, почти моментально высыхает и образует очень блестящее, непроницаемое для воды покрытие. Прибавлением мелко истолченных в порошок красок (лучше металлических окисей) можно придать этому лаку любой оттенок. Вследствие легкой воспламеняемости требуется осторожность при применении этого лака. Его нужно сохранять всегда в хорошо закрытых склянках.

6. Лак скипидарный. На 0,5 л скипидара прибавить 310 г толченой канифоли (или другой светлой смолы). Поставить в жестяном сосуде на плиту и кипятить в течение получаса. Когда вся смола растворится, дать остынуть и употреблять.

7. Лак водоупорный матовый для дерева. Сырому каучуку дают разбухнуть в 10-кратном количестве скипидарного масла и, прибавив потом еще такое же количество скипидарного масла, растворяют каучук при легком нагревании. Равные части этого каучукового раствора и хорошо высыхающей льняной олифы смешиваются с 1/2 смолянокислого марганца и нагреваются так долго, при температуре 120°, пока не образуется прозрачная жидкость. Последнюю при 80° Ц смешивают с семикратным количеством 40–50 % спиртового раствора шеллака, к которому предварительно прибавляют 1 % щавелевой кислоты. Наконец, к жидкости прибавляют, в количестве 1/3 ее объема, смесь из 5/6 беленого льняного масла и 1/6 копайского бальзама. Готовый лак наносится мягкой кистью или шерстяной тряпкой на гладкое, хорошо проолифенное дерево, что придает ему красивый мат и имеет то преимущество, что на смазанных им поверхностях не остается белых пятен от воды или водных жидкостей, как на других матовых поверхностях.

8. Лак для бродильных и дрожжевых чанов. Такой лак приготовляется растворением 3,2 кг канифоли, 400 г шеллака и 1¹/₂ кг терпентина в 4 л крепкого (по меньшей мере 90°) спирта. Полное растворение происходит в 24 часа в теплом месте, при частом взбалтывании. Перед покрыванием чаны предварительно очищаются и вполне высушиваются. Внутренность чана покрывают лаком при помощи кисти; тотчас же смазывают вторично, с тем только различием, что покрывают всякий раз только по одной клепке и затем быстро зажигают еще сырой лак. По совершенном потухании огня приступают к покрыванию второй клепки и продолжают такое покрывание и зажигание каждой клепки до 9 раз. Точно так же поступают с дном и краями чана. По окончании операции на дне собирается много смолы, стекающей со стенок. Если ее слишком много, то соскабливают железкою и замазывают оставшиеся поры или прочие неровности. Несколько дней спустя лак твердеет и чаны можно наполнять.

9. Лак для дерева, не боящийся кислот, щелочей и воды. Частым взбалтыванием и нагреванием растворить 40 г шеллака в 200 см³ спирта и 100 см³ бензола. Это производят или в стеклянной колбе, или в чистой жестяной бутылке, закрытой свободно сидящей пробкой и поставленной в сосуд с нагретой до 50–60° водой. При этом следует безусловно избегать близости открытого огня, так как спиртные пары, а еще более пары бензола легко воспламеняются. В чистую сухую бутылку с хорошей пробкой, предназначенную для хранения лака, кладут 20 г сухой коллоднальной ваты (колоксилин), наливают 150 см³ крепкого спирта и 150 см³ бензола и растворяют коллодиальную вату холодным способом, частым и сильным взбалтыванием. Если при доливании бензола к спирту окажется белая муть, то это значит, что спирт содержит в себе воду и для устранения мути нужно прибавить 40 см³ эфира. После прибавления раствора шеллака сосуд, в котором он растворялся, споласкивается 50 см³ смеси спирта и бензола в равных частях. Если дать отстояться шеллаку, то получается золотисто-желтый лаковый раствор, который можно разбавить спиртом или бензолом или указанной выше смесью спирта и бензина.

10. Лак экипажный по Гопкинсу. 151,5 л сырого льняного масла, 14880 г глёта, 7440 г сурика свинцового, 3720 г перекиси марганца, 744 г белого шеллака. Поставить масло на огонь и довести до точки кипения. Прибавить попеременно и постепенно глёт и свинцовый сурик, затем прибавить шеллак и, когда он разойдется, прибавить перекись марганца, все время быстро помешивая с того времени, как температура масла дойдет до 93° Ц до окончания операции. Когда смесь охладится настолько, что можно будет окунуть в нее палец, прибавляют 75-110 л скипидара.

11. Лак для внутренностей бочек, деревянных сосудов и т. д.:

а) 170 шеллака, 170 дамарной смолы (хорошо высушенной) и 375 канифоли крупно истолочь, залить 2000 спирта и растворить в песчаной бане. У бочки, которую надлежит покрыть лаком, снимают дно и наносят лак с помощью кисти. Через час покрывают лаком второй раз и тотчас же вделывают дно.

б) Л. для бочек, уже бывших покрытыми лаком: 250 канифоли, 250 дамарной смолы растворяют в песчаной бане в 750 спирта и 275 скипидарного масла. Лак наносится только один раз, затем дно бочки быстро вставляется, и лаковая масса зажигается, от чего старая окраска растапливается и прочно соединяется с новой.

в) 100 г шеллака, 100 г дамарной смолы заливают 2 л спирта в хорошо закупоренной бутылке и оставляют стоять в теплом месте, часто взбалтывая, до тех пор пока не растворится большая часть, т. е. образуется мутная жидкость, которую употребляют нефильтрованной. Бочку нужно совершенно высушить, лучше всего при помощи теплого воздуха. Лак быстро наносят, и когда он настолько высохнет, что не будет больше стекать, его поджигают. Как только он ярко загорится, накладывают крышку бочки и дают прикрытой бочке совершенно остыть.

г) Лак для пивных бочек. Приготовляют два раствора:

I) 16 канифоли, 4 шел лака, 2 терпентина и 1 воска в 64 спирта.

II) 10 шеллака в 10 спирта. Бочка сперва дважды смазывается раствором I, а после просушки второй смазки смазывается раствором II.

VII. Лаки для резиновых изделий

1. Лак для резиновых галош приготовляют так:

а) в 50 французского скипидара распускают на водяной бане 15 каучука, нарезанного на мелкие кусочки. К распустившемуся каучуку прибавляют 30 канифоли, поддерживая нагрев. Когда и она разойдется, примешивают 4 костяного угля в порошке. Всю смесь тщательно растирают до получения однородной массы и, когда она остынет, наводят на резиновую обувь. Последняя приобретает утраченный блеск,

б) 700 г каучука, 1,4 кг сосновой смолы, 2,5 кг скипидара, 200 г костяного угля. Сначала нагревают каучук со скипидаром довольно сильно, расплавляют затем в растворе смолу и, наконец, размешивают в горячей массе костяной уголь.

2. Лак для резины по Гопкинсу. Превосходные, быстро сохнущие и водонепроницаемые лаки для резины могут быть приготовлены следующими способами:

а) Подогреть в просторном сосуде взвешенное предварительно количество вареного льняного масла до тех пор, пока оно не даст сильного пара. Иметь наготове нарезанный на мелкие куски каучук, считая по 31 г на каждые 373 г масла. Бросить сначала в горячее льняное масло один кусочек каучука и, если он сразу растворится, то положить постепенно остальные куски. Когда весь каучук растворится, прекратить нагревание. Когда охладится, разбавить лак терпентинным маслом (или скипидаром) до требуемой консистенции.

б) Распустить в водяной бане 3730 г каучука в 3730 с скипидара и в 7460 г керосина. После растворения прибавить 16785 г сиккатива и 1865 г голландской сажи и хорошенько размешать.

в) Распустить 2611 г каучука в 9325 г терпентинного масла (или скипидара). Постепенным нагреванием растворить в смеси 5222 г канифоли или др. смолы. Подкрасить в горячем состоянии 1119 г голландской сажи.

г) Распустить 3730 г канифоли или др. смолы и 2238 г терпентинного масла (или скипидара). Прибавить затем 1865 г каучука и 4103 г льняного масла, разогреть, при постоянном помешивании, пока получится однородная смесь. Наконец, прибавить для цвета 1119 г голландской сажи.

д) Растворить каучук в семикратном по весу количестве бензола, держа смесь в хорошо закупоренной склянке в теплом месте и часто встряхивая ее. Этот лак может также служить и для склеивания каучука.

е) Разогреть вместе 37 300 г сырого льняного масла, 3730 г каучука, 3730 г вареного льняного масла и 2984 г прусской синей.

3. Лак для резиновых изделий по Кезеру. По опытам, произведенным Кезером, лучшим растворителем каучука при изготовлении лаков является камфорное масло. Для этого берут 30 г лучшего каучука и разрезают его острым мокрым ножом на мелкие кусочки. Нарезанные кусочки обливают затем в широкогорлой склянке 1 л. камфорного масла и, слегка заткнув склянку пробкой, оставляют ее на несколько дней в умеренно теплом месте (но не на солнце!). Ежедневно содержимое склянки несколько раз взбалтывают. По растворении всего каучука жидкость процеживают сквозь полотно для отделения от нее нерастворимых веществ и других примесей.

Таким образом приготовленный каучуковый раствор является довольно густым и уже сам по себе может быть употребляем в виде лака. Но особенно хорош он, если к нему прибавить копаловый лак, который прекрасно смешивается с каучуковым раствором. Такой лак обладает большой вязкостью, эластичностью и способностью противостоять атмосферным влияниям и действию кислот, щелочей и проч.

4. Лак каучуковый по Маркварту:

а) Берут 3 негашеной извести, приливают 4 воды; к горячей массе прибавляют 10 каучука, предварительно расплавленного. Затем приливают к смеси 10 кипящего льняного масла. После охлаждения лак имеет тестообразную консистенцию. Предметы подогревают перед смазыванием.

б) Берут 1 канифоли, 1 дамарной смолы, расплавляют их и прибавляют 1 мелко изрезанного качука и, при постоянном помешивании, нагревают до растворения. Наконец, приливают 2 горячего льняного масла.

5. Лак из старых фотопленок (Цапон-лак). Следует предварительно удалить негативный слой размачиванием пленки в горячем растворе соды. Затем обмыть в теплой воде и высушить на воздухе. Когда пленки высохнут, их разрезают на мелкие кусочки и на каждые 15 г пленки берут по 400 г уксусно-амилового эфира и ацетона. Оба растворителя сливают в бутылку с широким горлом, и в нее высыпают нарезанные пленки. Когда они растворятся, сливают верхний чистый раствор, т. е. лак, в плотно закупоривающуюся бутылку.

VIII. Изолирующие лаки

1. Лак непромокаемый по Берарду. Растворяют 125 нитрованной хлопчатой бумаги, 425 эфира, прибавляют 375 клещевидного масла, 25 красильного вещества. При прибавлении масла сообразуются с тем, насколько гибкой хотят сделать массу. Смесь наводят так, как раствор каучука.

2. Лак водонепроницаемый по Джонсону:

а) Растворяют в воде железный купорос, прибавляют раствор мыла и отфильтровывают получающийся осадок железистого мыла. Если этот осадок высушить и растворить в сероуглероде или бензоле, то получается лак, оставляющий на тканях и на бумаге водонепроницаемый слой.

Если желательно иметь бесцветный лак, то берут вместо железного купороса раствор квасцов и получают глиноземное (алюминиевое) мыло.

б) Ткань пропитывается насыщенным водным раствором квасцов, высушивается и натягивается. Затем натянутую ткань обмазывают с обеих сторон горячим крепким раствором обыкновенного мыла, вследствие чего на ткани образуется пленка глиноземного мыла. После этого ткань обмывается, сушится и прокатывается между вальцами. Она получает блеск, водонепроницаемость и отчасти огнеупорность.

3. Лак водоупорный по Винклеру. Берут произвольное количество хорошего клея, размягчают его в продолжение 12 час в чистой воде; по прошествии этого времени воду сливают, а клей замешивают. Затем отдельно берут в шесть раз по весу меньшее количество рыбьего клея, режут его на маленькие кусочки и размачивают в продолжение 12 час в обыкновенной водке и, когда они разбухнут, их также растирают. Далее кипятят воду в глиняном горшке, кладут туда по частям приготовленный столярный и рыбий клей хорошенько смешивают, наливают несколько капель масляного лака и процеживают сквозь чистое полотно.

4. Лак для дерева, сопротивляющийся действию кипящей воды. 500 янтаря расплавляют с небольшим количеством льняного масла и затем выливают в 750 льняной олифы, сваренной с 140 свинцового глёта, 140 свинцовых белил и 140 сурика. Три последних вещества подмешивают в масло в мешочке и продолжают варку до потемнения масла. Всыпав янтарь, продолжают кипячение еще несколько минут, затем охлаждают и выливают в закупоренные бутылки. Дерево грунтуют сначала смесью ламповой сажи со скипидаром, и после высыхания лакируют 4 раза янтарным лаком. В заключение предметы высушиваются в печи и полируются.

5. Лак для непромокаемых плащей:

а) 200 буры растворяют в горячей воде, прибавляют постепенно 600 шеллака, варят, размешивая, до совершенного растворения и затем прибавляют 2–3 черной анилиновой краски. Приготовленный лак наносится на покрываемую материю кусочком полотна.

б) Одна часть обыкновенного черного каучука растворяется в 5–6 сернистого углерода и наносится на ткань кистью.

6. Лак изолирующий против домового грибка. Этот лак рекомендуется как средство против домового грибка, а также для железных строений, для сырых каменных стен, для покрытия дерева и тканей с целью сделать их водонепроницаемыми-

Гасят 5 кг хорошо обожженной извести 2 кг воды, прибавляют 5 кг горячего растопленного необработанного каучука, хорошенько размешивают и соединяют массу, помешивая, с 5 кг кипящей олифы. Мешают до тех пор, пока не образуется однородная масса, затем ее фильтруют и дают остыть. При употреблении лак разбавляется необходимым количеством льняного лака и наносится в теплом состоянии. Он высыхает через два дня.

IX. Лаки для скрипок

1. Лак каучуковый по Дитмару. Германский проф. Дитмар сделал в 1928 г. интереснейшее открытие, привлекшее внимание не только химиков, но и музыкантов. Исследуя дерево знаменитых кремонских скрипок, проф. Дитмар пришел к заключению, что необычайные качества этих драгоценных инструментов всецело зависят от лака, которым эти скрипки покрыты.

Изучение старинных скрипичных лаков показало присутствие в них каучукоподобных веществ. Есть основание думать, что такие мастера, как Амати, Страдивариус, Гварньери покрывали свои скрипки соком молочая, весьма богатого каучуком.

Были сделаны опыты пропитки дерева простых новых скрипок раствором каучука. После такой обработки и последующей лакировки самые обыкновенные скрипки приобретали тон обыгранных инструментов.

Особенно блестящие результаты достигнуты при пропитке дерева скрипок натуральным соком каучуковых деревьев, так назыв. латекс. От времени звучность и чистота тона таких скрипок еще возрастает, что указывает на способность каучука при старении обращаться в упругую и твердую массу.

2. Лак масляный для скрипок по Леману. Под названием итальянского лака известен прозрачный масляный лак, покрывающий струнные инструменты Амати, Гварньери, Страдивариуса и др. итальянских мастеров. Рецепт состава этого лака утрачен около 1770 г. С тех пор скрипки и все вообще струнные инструменты покрываются спиртовыми лаками. Ввиду этого считаем не бесполезным указать на итальянский лак, выработанный известным русским скрипичным мастером А. Леманом.

Раньше чем делать грунт, нужно позаботиться об окраске дерева. Хорошо отшлифованное дерево покрывается водным раствором коричневой краски сепии. Когда краска, наложенная широкой кистью и очень умеренно, высохнет, дерево шлифуют очень мелкой стеклянной бумагой и покрывают слоем бесцветного, скоро высыхающего масляного лака. Затем дерево вновь шлифуется той же мелкой стеклянной бумагой, но на этот раз с деревянным маслом, после чего его насухо вытирают чистой тряпкой и покрывают с помощью круглой мягкой щетки цветным лаком, который засыхает весьма скоро, так что через сутки уже годен к шлифовке стеклянной бумагой с маслом или водою. Цветной лак составляется из бесцветного (лучше всего брать янтарный лак с сиккативом), к которому примешиваются хорошо стертые краски в тюбиках: коричневая, красная и желтая.

Чтобы покрыть скрипку, достаточно 2 стол. ложки лаку, а краски не более 2 кофейных зерен. Краски можно употреблять след.: индийскую желтую, «лак Робера» № 7, коричневый лак, асфальт и краплак. Лучше всего цветной лак составлять на блюдечке. Сперва из тюбика выпускают осторожно краску, тщательно растирают ее стеклянным пестиком, приливают лак и хорошенько смешивают лак с краской. Затем, взяв круглую кисть, неторопливо накладывают лак на дерево. Лак тотчас же подсыхает, а потому не следует проводить кистью по одному месту более 2–3 раз. Должно остерегаться делать грунт при помощи клея и спиртового лака, который слишком глубоко входит в дерево и сильно влияет на резкость звука инструмента. Скоросохнущий масляный лак, напротив, почти не входит в дерево и образует грунт, который не трескается и не облупляется, как спиртовый. После лакирования кисти тотчас же следует выполоскать в керосине, а затем промыть мыльной водою.

б) Существует другой масляный лак для скрипок, который приготовляется след, обр.: растворяют нагреванием 62 г янтаря в 155 г терпентинного масла (или скипидара) и 155 г вареного льняного масла. Протравить дерево сначала драконовой кровью или экстрактом алканного корня.

3. Лаки спиртовые для скрипок:

а) Берут 1 мастики, 5 спирта, 2 терпентина, 2 льняного масла, смешивают, дают отстояться в течение недели, при частом взбалтывании, и сливают прозрачную жидкость.

б) Берут 2,25 л спирта, 186 г сандарака, 93 мастики и 0,25 л скипидарного лака. Все составные части кладут в жестяной сосуд, ставят около печки и часто встряхивают, пока смесь не растворится. Затем фильтруют и сохраняют до употребления. Если при употреблении лак окажется слишком густым, следует его разбавить прибавлением еще скипидарного лака. Перед покрытием лаком нужно дерево протравить. Для красной протравы берут сандаловое или кампешевое дерево или анилиновую краску Bismarkbraun.

в) Распустить на умеренном огне 12 сандарака, 6 шеллака, 6 мастики и 3 элеми в 150 95 % спирта, который следует предварительно окрасить в красный цвет драконовой кровью. Когда смесь растворится, прибавить 6 венецианского терпентина. Так как этот лак сильно воспламеняющийся, то следует при его приготовлении принимать большие предосторожности.

г) 1¹/₂ л спирта ставят на печь в цинковом ведре с 150 г сандарака, 75 г мастики и 1/2 л скипидара и почаще взбалтывают до полного растворения; по охлаждении процеживают.

д) Растворяют 4 сандарака, 2 шеллака, 1 мастики и 2 бензойной смолы в 32 спирта, а затем прибавляется 2 венецианского терпентина, после чего смесь фильтруется. Для протравы употребляется кампешевое дерево, смешанное с 1/4 желтого красильного дерева и прокипяченное в течение 2 час в пятикратном весе воды в медной или глиняной посуде (железную посуду нельзя употреблять, так как раствор чернеет от железа). Скрипки окрашиваются этим раствором, а затем покрываются вышеуказанным лаком.

е) Растворяют 3,5 г мастики, 3,5 г сандарака, 23 г гуммилака в 144 г спирта. Для окраски в желтый цвет можно употреблять орлеан, алоэ, гуммигут или куркуму. Для красного цвета — драконовую кровь, или сандаловое дерево. Смешиванием красных и желтых красящих веществ можно достичь промежуточных оттенков.

X. Лаки для разных целей

1. Фиксатив для рисунков. Берут 8 сандарака и 92 спирта (или дешевого одеколона), растворяют и фильтруют. Вышеуказанным фиксативом покрывают обратную сторону рисунков или опрыскивают лицевую сторону с помощью пульверизатора, после чего рисунок уже не смазывается.

2. Лак для рисунков. Берут 1 даммаровой смолы и настаивают в течение двух недель в 5–6 ацетона, затем сливают прозрачный раствор и к 4 частям его прибавляют 3 густого коллодия и дают смеси отстояться, пока он не просветлеет. Лак наносится на рисунок, акварель и т. п. коланковою кистью. Сначала получается матовый слой; однако, после того как он вполне высохнет, он становится совершенно прозрачным и блестящим.

3. Лак для масляных картин. Берут 8 мастикса, 1 смолы элеми, 2 венецианского терпентина, 2 9 скипидара.

4. Лак для соломенных шляп. 30 шеллака, 50 канифоли растворяют в 120 спирта, фильтруют и прибавляют какой-либо анилиновой краски.

5. Лак для обоев. Равные части буры и шеллака растворяют в десятикратном их весе спирта. Процедить и покрыть обои двумя слоями при помощи щетинной кисти или пульверизатора. Для очень светлых обоев шеллак следует заменить сандараком. Обои, покрытые этим лаком, можно мыть водой и даже, если нужно, мылом.

6. Лак для рыболовных лесок.

Желтый лак: 6 спирта (90°), 3 шеллака коричневого, 1 ладана.

Белый лак: 6 спирта (90°), 3 шеллака белого. Очень быстро высыхающий лак можно получить, распустив шеллак в серном эфире или хлороформе.

7. Лак черный для чугунных печей. Нагреть почти до кипения 1 кг дегтя и прибавить 50 г железного купороса в порошке. Этим лаком, еще горячим, покрывают нагретую печь; он быстро высыхает, довольно красив и не дает запаха.

XI. Производство сургуча

Хороший сургуч должен иметь красивый цвет, ярко гореть, не сильно коптеть и не прилипать к печати. Сургуч приготовляется след, способом: сначала расплавляют шеллак или канифоль в чугунном эмалированном котле, при постоянном помешивании, затем прибавляют терпентин, после чего в эту расплавленную массу всыпают тонкой струёй, не прекращая помешивания, смесь других веществ; мел, сернобариевую соль, краску и пр.

Сургуч красят обыкновенными минеральными красками (киноварью, охрой, хромовой желтой), но для более ярких цветов употребляют также растворяющиеся в жиру анилиновые краски. При выборе красящих веществ нужно обращать внимание на их нечувствительность к температуре расплавленной смолянистой массы.

Когда вся смесь станет однородной, выливают немного массы на холодную жестяную пластинку, на которой сургуч быстро застывает, и испытывают его относительно окраски, твердости и ломкости. После этого прибавляют, по желанию, благовонные вещества и выливают все в латунные формы.

Если в состав массы входит скипидар, то сначала шеллак и терпентин расплавляют вместе на небольшом огне и, при постоянном помешивании, прибавляют кашицеобразную смесь, состоящую из талька, мела и краски со скипидаром. Помешивание продолжают до тех пор, пока не образуются пузыри; затем чугунный горшок снимают с огня и выливают массу в формы, предварительно обмазанные маслом.

Разливание массы в формы производят следующим образом: из горшка вынимают ложкой жидкую массу и наполняют ею предварительно нагретую маленькую кастрюльку с носиком, посредством которого масса равномерно выливается в формы. Формы могут быть двоякого рода: из одного куска или из двух половинок. Перед разливанием их слегка подогревают.

1. Сургуч красный лучшего сорта:

а) Берут: 8640 г камедного лака, 3600 г венецианского терпентина, 5760 г лучшей киновари, 135 г перуанского бальзама, б) Сплавляют: 12 шеллака, 8 венецианского терпентина, 9 киновари, 3 магнезии, 2 скипидара.

2. Сургуч простой для посылок:

а) Канифоли 2000, сосновой смолы 1000, скипидарного масла 30, мела 750, скипидара 500.

б) Камедного лака 2880 г, венецианского терпентина 4320 г, очищенного мела 5040 г, киновари 720 г.

3. Сургуч черный высшего сорта. Берут 720 г брусковой камеди, 360 г белой смолы, 360 г нигрозина (анил. кр.), 15 г перуанского бальзама.

4. Сургуч черный простой. Берут 6480 г камедного лака, 3600 г венецианского терпентина, 2880 г мела, 720 г голландской сажи.

5. Смолка для бутылок. Расплавляют канифоль, воск, парафин и терпентин, прибавляют к массе хорошо растертые краски, помешивают и опускают в жидкую, еще горячую смолку головки бутылок или выливают в формы для продажи.

6. Заливка прозрачная для бутылок. 1 светлой смолы, 2 эфира, 2–3 коллодия растворяют и окрашивают в любой цвет анилиновыми красками.

7. Заливка желатиновая для пробок. Берут 1 желатина, 1 гуммиарабика, 2 крахмала и 15 воды. Кипятят до образования однородной массы, окрашивают ее фуксином, погружают в смесь головки бутылок и дают им просохнуть.

8. Заливка бутылок холодным способом. Обыкновенно для этой цели пользуются расплавленным сургучем или какой-либо массой, состоящей из смолы и воска. При таком способе от горячей массы бутылки нередко лопаются, ввиду чего нижеописанный способ имеет за собою несравненно большие удобства в целом ряде случаев. При заделке пробок холодным способом поступают следующим образом. Берут 3 древесной смолы (тонко измельченной), смешивают ее с 1 каустической соды (в порошке) и, при постоянном размешивании, подсыпают мало-помалу 4,5 гипса (в порошке). Получается совершенно белая масса, которую можно, по желанию, окрасить прибавлением к ней какой-либо краски. Масса хорошо пристает к стеклу и через 3/4 часа вполне затвердевает. Заделанная таким образом бутылка имеет очень красивый вид. Прочность подобной заливки очень значительная: она не трескается, нисколько не пропускает воздуха, не отмокает в воде и не расходится даже в кипятке.

XII. Смесь

1. Очистка смол. Смола нагревается до 200 °C, с 3 объемами воды и небольшим количеством каустической соды. При прибавлении к смеси холодной воды красящие вещества смолы переходят в раствор в виде мыла, а чистая смола осаждается на дне котла. Нужно избегать прибавления большого количества соды, чтобы не уменьшить выхода очищенной соды, которой при нормальных условиях должно быть только немного меньше веса взятой для отбелки смолы. После того как водный раствор отделен, в котел с осадком наливают несколько раз воды, чтобы отмыть следы соды. После этого смолу просушивают.

2. Обесцвечивание шеллака. В 800 воды растирают 20 хлорной извести и прибавляют 100 шеллака. По прошествии суток приливают смесь из 1 концентрированной серной кислоты в 100 воды и, наконец, 600 кипящей воды. Совершенно белый шеллак, плавающий на поверхности жидкости, снимают и выкатывают из него палочки.

3. Удаление старой лакировки производится обмыванием ее при помощи тряпки щелоком, с прибавлением свежегашеной извести. Этот состав быстро размягчает слой лака или краски, и их можно легко счистить тупым ножом или скребком.

Дерево после удаления краски следует смочить уксусом, чтобы уничтожить следы щелока.

М. Кремы и аппретуры

I. Кремы для обуви

Предварительные указания. Нужно иметь в виду, что производство скипидарных кремов представляет некоторую опасность в пожарном отношении, в особенности когда пользуются примусом. Под руками работающего всегда должна быть плотная крышка, чтобы закрыть кастрюлю в случае воспламенения скипидара. Под ногами работающего всегда должен быть старый ковер, чтобы вовремя заглушить возникший пожар. Глазаследует защищать очками-консервами. Курение, зажигание спичек в помещении, где оперируют со скипидаром, ни в коем случае не должно допускаться. На случай ожогов под рукой должна быть всегда двууглекислая сода, которая накладывается густым слоем на ожог.

Для производства работ не требуется специальной посуды: достаточно чугунного эмалированного котла с крышкой. Для разных цветов крема следует иметь особую посуду. Необходимо также иметь термометр по Цельсию.

1. Скипидарные кремы. В котел наливают необходимое количество олеиновой кислоты (см. ниже) и распускают в ней нужное количество анилиновой краски (черной или цветной), растворимой в жирах. Когда краска распустится, кладут в котел процеженную смесь восков и, помешивая, медленно все расплавляют, наблюдая при этом с помощью термометра, чтобы температура расплавленной массы не поднималась выше 95° и не опускалась ниже 90°. Затем, если плавление происходит на примусе, то, погасив предварительно огонь, тонкой струйкой прибавляют необходимое количество скипидара, все время тщательно помешивая. Если плавление происходило на плите, то нужно снять котел и уйти с ним в соседнюю комнату, где нет огня ни в печи, ни в лампе и т. п.

Температура массы должна быть такова, чтобы после прибавления скипидара она была не ниже 40° и не выше 50° Ц. Особенно нужно избегать, чтобы температура смеси была не ниже 40° Ц, так как такая масса, разлитая в жестянки, не будет иметь хорошего рисунка. Подогревание охладевшей смеси не исправит дела, и, в предупреждение этого, нужно предварительно на маленькой пробе выяснить, какая получится температура после прибавления скипидара, и в известных случаях (в особенности зимой) лучше подогреть скипидар, поставив бутылку в горячую воду.

Температура скипидара должна быть зимой около 20–30° Ц, а летом 10–15° Ц.

Скипидарный крем обыкновенно разливают в баночки или плоские жестянки. Крышки как тех, так и других должны быть плотно пригнаны, чтобы скипидар не мог испариться. В кустарных мастерских разливают обыкновенно при помощи маленькой кастрюльки с носиком, в больших производствах — особыми разливными машинами. Чтобы крем во время работы не остывал ниже 40° Ц, следует кастрюлю с кремом опустить в таз с горячей водой (50° Ц). Температура комнаты должна быть около 15°, тогда охлаждение крема в жестянках идет лучше и получается более красивая поверхность крема.

На эту поверхность покупатели обращают большое внимание. Некоторые сорта крема имеют характерный рисунок в виде кольцеобразных или зигзагообразных линий, идущих от краев жестянки к центру. Они образуются только в том случае, если в состав кремов входят лучшего качества материалы, т. е. карнаубский воск. Можно даже при небольшом содержании этого карнаубского воска в мази вызвать этот характерный рисунок на поверхности крема. Для этой цели устраивают приток воздуха к разлитому в жестянках крему, обмахивая мазь опахалом.

Ниже приводим несколько рецептов скипидарных кремов. От опыта мастера зависит подобрать такую смесь восков, чтобы получить наилучшую по качеству и вместе с тем наиболее дешевую мазь.

Вот несколько испытанных рецептов скипидарных кремов для обуви:

1) 30 карнаубского воска, 15 парафина (48–50° Ц), 105 скипидара, 3 олеиновой или стеариновой кислоты и 2¹/₂ анилиновой краски.

2) 5 карнаубского воска, 5 желтого воска, 5 японского воска, 17 парафина, 68 скипидара, 1¹/₂ олеиновой или стеариновой кислоты и 1 анилиновой краски.

3) карнаубского воска, 12 канделильского воска, 10 парафина, 65 скипидара, 1¹/₂ олеиновой кислоты и 1 анилиновой краски.

4) 8 карнаубского воска, 8 канделильского воска, 12 парафина, 68 скипидара, 1¹/₂ олеиновой кислоты и 1 анилиновой краски.

5) 30 шеллачного воска, 15 парафина, 105 скипидара, 3¹/₄ олеиновой кислоты и 2 анилиновой краски.

6) 10 шеллачного воска, 20 парафина, 60 скипидара, 1¹/₂ олеиновой кислоты и 1¹/₂ анилиновой краски.

7) 10 церезина, 5 спермацета, 30 скипидара и 1 анилиновой краски.

Анилиновые краски, как известно, имеются двух сортов: а) растворимые в жирах и б) растворимые в воде и спирте. Для скипидарных кремов употребляются исключительно анилиновые краски, растворимые в жирах, а для водных кремов — анилиновые краски, растворимые в воде.

Для черных кремов наиболее употребителен нигрозин. WLA, WL, KS и С.

Для желтых кремов — метаниловая желтая, оранжевая II, желтая II, аутоль оранжевый, перс-желтая, перс-коричневая. Смешением этих красок можно получить любой оттенок.

Цветные скипидарные кремы готовятся таким же образом, как и черные, с той только разницей, что материалы для цветных кремов идут более светлые и чистые.

Для белых кремов берут цинковые белила лучшего качества, а для уничтожения желтизны прибавляют немного ультрамарина (синька для белья).

2. Водные кремы отличаются от скипидарных тем, что в них растворителем является не скипидар, а вода. При приготовлении водных кремов для омыления восков употребляется поташ. Для приготовления водных мазей кустарным способом не требуется какой-либо специальной посуды. Работать можно в обыкновенном эмалированном котле на примусах или на плите. Так как при этом способе не употребляют скипидара, то работа совершенно безопасна в пожарном отношении.

В котел кладут смесь восков и расплавляют, тщательно помешивая. Чтобы воск не пригорел, температура не должна быть выше 95° Ц. В другой котел наливают 10 % раствор поташа и, когда растворенный поташ закипит, его постепенно приливают к расплавленному воску, тщательно размешивая. Если сразу влить много поташа, в котле поднимется много пены, которая может выйти через край. В таком случае следует спрыснуть ее водой, и пена быстро осядет. Смесь нагревают до тех пор, пока она не станет однородной. В остальной воде, которая должна быть прибавлена к воску, растворяют анилиновую краску, растворимую в воде, наконец, раствор краски постепенно вливают к горячему омыленному воску, тщательно размешивают и разливают в жестяные коробочки.

Вот два испытанных рецепта водных кремов.

1) 4 карнаубского или шеллачного воска, 16 пчелиного воска, 3 поташа, 4 анилиновой краски и 100 воды.

2) 16 карнаубского воска, 6 японского воска, 3,5 поташа, 4 анилиновой краски и 120 воды.

Цветные кремы приготовляются тем же способом, только вместо черной анилиновой краски нигрозин WLA, WL употребляют для желтых кремов метанил желтый экстра, оранжевая II, а для коричневых кремов — коричневую гаванну GM и др.

Водные кремы для обуви обходятся значительно дешевле, чем скипидарные, и их приготовление гораздо безопаснее в пожарном отношении. Хорошо приготовленные водные кремы так же хороши для чистки обуви, как и скипидарные. Они имеют еще то преимущество, что не пахнут скипидаром.

Цветные водные кремы лучше разливать в стеклянную посуду, так как в жестянках цвет мази может измениться.

3. Смешанные кремы. Существует еще третий род кремов — смешанные кремы, представляющие собой обмыленные поташом воска, разбавленные затем скипидаром.

Вот рецепт одного такого крема: 4 карнаубского воска, 16 пчелиного воска, 3 поташа, 2 анилиновой краски, 60 воды и 30 скипидара.

4. Жидкие кремы или аппретуры для обуви представляют собою окрашенные водные щелочные растворы шеллака, которые наносятся на кожу кистью или губкой и, по высыхании, дают превосходный глянец.

Посуда, в которой готовится аппретура, должна быть медная или хорошо вылуженная; ни в коем случае раствор не должен соприкасаться с железом. Аппретура не должна также храниться в жестянках, так как в соединении с железом шеллак будет выделяться из раствора в виде хлопьев.

Вода, употребляемая для приготовления аппретуры, не должна быть жесткая, а еще лучше, если употреблять дистиллированную воду. Приготовляется аппретура следующим образом: в медном котле растворяют поташ, затем прибавляют к кипящему раствору понемногу шеллак. Омыление происходит быстро, и, когда весь шеллак растворится, дают охладиться и всплыть на поверхность шеллачному воску. Воск удаляют фильтрованием или просто снимают ложкой. Воск этот, конечно, не следует выбрасывать, а употреблять для приготовления скипидарных и водных кремов (см. выше). Затем прибавляют в еще горячий раствор необходимое количество анилиновой краски, растворимой в воде, и тщательно размешивают, пока краска не разойдется. Так как аппретура при долгом стоянии может покрыться плесенью, то полезно прибавлять небольшое количество формалина. Разливают аппретуру в стеклянные флаконы, а к пробке при помощи медной (не железной) проволоки приделывают губку, при помощи которой намазывают аппретуру на обувь.

Вот несколько испытанных рецептов аппретур для обуви:

1) 10 шеллака, 2 поташа, 2 нигрозина и 100 воды.

2) 68 шеллака, 15 буры, 10 нигрозина и 400 воды.

3) 20 шеллака, 8 нашатырного спирта, 4 нигрозина, 120 воды и 50 касторово-масляного мыла.

II. Аппретура для обуви

Аппретура для обуви заменяет крем и отличается от последнего тем, что для получения блеска, после намазывания его, не требуется натирания щеткой.

1. Черная аппретура для обуви. Берут 20 шеллака, 10 буры на 140 воды, нагревают, при частом помешивании, до растворения и прибавляют 20 сахара, 12 глицерина и 5 водного нигрозина. Предварительно вычищенные, при помощи мыла и воды, кожаные предметы намазываются кистью или губкой, которые смачиваются в аппретуре.

2. Желтая аппретура для обуви. Берут 2 желтого воска, 1 стеарина, 1 льняного масла, растапливают на водяной бане, прибавляют 6 терпентина, 1 желтой золотистой охры. В то же время растворяют 1 твердого мыла в 10 воды и, при постоянном помешивании, смешивают этот раствор с вышеуказанной смесью до получения однообразной массы, к которой мало-помалу приливают 8 воды. По охлаждении массы ею наполняют склянки с широким горлышком.

3. Аппретуры для кож:

а) 40 г яичного альбумина, растворенного в 10 л воды, 10 л бычьей крови, 2 л молока, 160 г нигрозина, растворенного в 15 л воды, 400 г гематина, растворенного в 20 л воды.

б) 150 г гематина, 500 г нигрозина, 6 л бычьей крови, 18 шт. яичного белка, 3 л молока, 300 аммиака, 50 г желатина.

в) 2 л бычьей крови, 1 л молока, 3 шт. яичного белка, 1 л отвара синего кампеша, 25 г краски черной анилин.

Белок предварительно растворяют в 1 л холодной воды и затем прибавляют остальное.

г) Для сильно жированных кож: 1000 г нигрозина, 500 г хромпика натриевого, 250 г аурамина желтого, 750 куб. см глицерина, 150 г карболовой кислоты, 25–30 л бычьей крови, 70 л воды, 2 л аммиака.

Нигрозин кипятят, прибавляют к нему растворенный отдельно натровый хромпик, затем растворяют отдельно при 75° Ц аурамин желтый и приливают его, при помешивании, затем прибавляют 2 л аммиака и глицерина, а по охлаждении — кровь.

д) Для цветного шевро: 8 л воды, 10 г буры кристаллической, растворенной в 3 л молока, 1 л воды, 40 г шеллака, 1 г аммиака.

е) Для цветных товаров: 1/2 л молока, 1 шт. яичного белка, 1/2 л воды.

ж) Обезжирка для цветных товаров: 80 г винного уксуса, 60 г спирта, 10 г лимонной кислоты.

H. Чернила и карандаши

I. Чернила жидкие и в порошке

1. Чернила орешковые. Для приготовления обыкновенных канцелярских или школьных чернил посредством настаивания или вытяжки на холодной воде берут: 3 чернильных орешков, 2 железного купороса, 2 гуммиарабика, 60 воды. Орешки толкут в порошок и, всыпав в стеклянную бутыль, обливают водою. В другом сосуде растворяют железный купорос и гуммиарабик вместе или порознь. Настой орешков должен стоять несколько дней, пока вода не извлечет из него все дубильное вещество, между тем как купорос и гуммиарабик вполне растворяются в течение нескольких часов. Оба раствора сливают вместе, хорошо перемешиваются и, дав простоять день или два, осторожно сливают, чтобы отделить жидкость от осадка.

2. Чернила ализариновые. Совершенно неправильно называются чернила этим именем, так как ализарин вовсе не входит в их состав. Ализариновые чернила приготовляются также из вытяжки чернильных орешков, причем в состав их входит уксусная кислота. В обыкновенных чернилах красильное вещество находится в мельчайших частицах, плавающих в жидкости. В ализариновых же чернилах, от присутствия в них значительной дозы кислоты и клея, образования осадка не происходит. Уксусная кислота, входящая в состав чернил, имеет назначение растворять и поддерживать в растворенном виде красильное вещество. Впрочем, ализариновые чернила имеют тот недостаток, что быстро высыхают, вследствие чего образуют на пере густую массу и перо приходится часто обтирать тряпочкой.

а) Для приготовления «ализариновых» чернил берут: 10 чернильного орешка, 6 железного купороса, 1 гуммиарабика, 100 уксуса, 20 раствора индигокармина. Толченый орешек настаивают в уксусе в продолжение 4–6 дней, что же касается купороса и гуммиарабика, то их растворяют отдельно в уксусе, причем необходимо их один раз прокипятить. Когда жидкости после этого будут слиты вместе и процежены, тогда прибавляют раствор индигокармина. Последнего не следует прибавлять сразу большое количество, а понемногу и при каждом добавлении взбалтывать раствор. Уксус можно брать обыкновенный, но лучше древесно-уксусную кислоту, как содержащую незначительное количество карболовой кислоты, препятствующей образованию плесени.

б) Другой рецепт приготовления «ализариновых» чернил следующий: 20 чернильного орешка, 5 гуммиарабика, 5 древесного уксуса, 2¹/₂ индигокармина, 50 воды. Чернильный орешек настаивают в продолжение недели в половинной части уксуса и воды. В то же время приготовляют раствор железа в уксусе; для этого надо взять какую-либо деревянную посуду, влить туда остальную часть уксуса и положить в нее разное старое железо, например, гвозди, подковы, обручи и т. п. Дня через три слить жидкость и процедить, гуммиарабик растворить в настое чернильного орешка и соединить все процеженное вместе. К готовым орешкам прибавить индигокармина столько, сколько окажется нужным для придания чернилам желаемой силы сине-зеленого цвета. От присутствия в этих чернилах уксусножелезной соли стальные перья менее портятся.

3. Чернила анилиновые. Анилиновые краски, получившие такое широкое распространение в современной технике красильного искусства, послужили также материалом для приготовления чернил. Чернильные орешки, кампешевое дерево, железный купорос и т. п., исключительно употреблявшиеся раньше для приготовления чернил, отступили теперь на задний план. Для получения анилиновых чернил берется известный анилиновый пигмент и растворяется в воде. Раствор этот не должен быть концентрирован, ибо тогда чернила будут быстро высыхать и непрочно держаться на бумаге. При правильной концентрации анилиновые чернила отличаются постоянством, легко стекают с пера, не разъедают стальных перьев, не так быстро густеют и не покрываются плесенью.

а) Чернила черные.

I. Берут 1 нигрозина (анилиновая краска, растворимая в воде) и растворят в 30 воды, затем прибавляют 1 сахарного песку и 2 древесного уксуса.

II. Берут 3 нигрозина (анилиновая краска, растворимая в спирту) и растворяют в 12 денатурированного спирта, прибавляют 2 соляной кислоты и приливают раствора 5 гуммиарабика и 78 воды.

III. 40 феноловой черной краски смешивают с 120 холодной воды, затем приливают 1800 горячей воды и прибавляют 40 сахарного песку, 2 карболовой кислоты и 1 серной кислоты.

IV. Растворяют 1 растворимого в воде нигрозина или черной краски «Реформ» в 10 горячей воды. В полученный раствор приливают раствор 2 гуммиарабика, раз веденного в 10 холодной воды.

б) Чернила красные.

I. Для приготовления их берут 2 эозина (анилин, краска, растворимая в воде) и растворяют в 90 горячей воды. По охлаждении, прибавляют 2 гуммиарабика, разведенного в 10 холодной воды.

II. Берут 1 фуксина (анилиновая краска, растворимая в воде) и растворяют в 95 воды, затем прибавляют 4 гуммиарабика, предварительно разбавленного холодной водой.

III. Берут 1 диамантфуксина и растворяют в 150 воды, затем прибавляют 1,5 декстрина.

в) Чернила синие.

I. Для приготовления их берут 5 резорцина (анилин, краска, растворимая в воде), обливают 30 холодной воды, а через 2 часа прибавляют 640 горячей воды, в которой растворено 20 сахарного песку и 1 щавелевой кислоты (в кристал.). Все хорошо взбалтывают, оставляют стоять несколько дней и процеживают.

II. 1,5 резорцина, 1,5 сахарного песку, 0,6 разведен, серной кислоты, 1 денатурированного спирта, 3 гуммиарабика, 100 воды.

III. 1 синей анилин, краски, 2 декстрина, 200 воды.

IV. 8 берлинской лазури, 1 щавелевой кислоты, 300 воды.

г) Чернила фиолетовые.

I. Для приготовления их берут 10 метилфиолета (анилин, краска, растворимая в воде), обливают 30 холодной воды, оставляют 3–4 часа и прибавляют 950 горячей воды, 10 сахарного песку и 2 щавелевой кислоты (в кристал.). В течение 2–3 дней смесь взбалтывают и затем процеживают.

II. 120 метилфиолета растворяют в 2000 дистиллиров. воды, 100 уксусной кислоты (30 %) и прибавляют 300 сахарного песку.

III. 1 метилфиолета, 8 гуммиарабика, 200 воды.

IV. 1 метилфиолета, 2 декстрина, 200 воды.

д) Чернила зеленые.

I. Для получения их берут: 1 метилгрюна (анилин, крас ка, растворимая в воде) и растворяют ее в 100–200 кипящей воды. Для получения более яркого зеленого цвета можно прибавить немного пикриновой кислоты (желтая анилин, краска, растворимая в воде).

II. 200 метилгрюна, 100 дистиллиров. воды, 1 денатурированного спирта, 3 гуммиарабика.

III. 1 иодгрюна (анилин, краска, растворимая в воде), 1 декстрина, 100 воды.

4. Чернила копировальные. По своему составу приготовляются так же, как и обыкновенные чернила, их делают только более концентрированными относительно содержания красильного вещества и, кроме того, дополняют прибавкою глицерина и сахара — веществ, поддерживающих влажность. Итак, если бы к обыкновенным чернилам прибавить глицерин или сахар, то они получат способность не впитываться в бумагу, при соприкосновении к несовершенно высохшему письму увлажненной папиросной бумаги отделяют от себя частицу красильного вещества. При этом сила цвета чернил на подлиннике, от снятия с него копии, несколько убавится, но затем через некоторое время копированное письмо вновь усилится и сделается достаточно темным.

Для испытания копировальных чернил нужно положить на лист толстой восковой бумаги (или на клеенку) папиросную бумагу и намочить ее водой с помощью широкой кисти или губки. Затем покрыть протечной бумагой, и все это положить в толстую книгу и сильно надавить, чтобы извлечь лишнюю сырость. После этого положить написанный лист бумаги, покрыть его влажной папиросной бумагой, и все снова поместить в книгу и крепко нажать прессом.

5. Сохранение чернил. Если чернила нехорошо закупорены, то они покрываются плесенью, особенно если они находятся во влажном месте. Некоторые вещества имеют свойство не допускать появления плесени: к ним относятся в первую очередь: креозот, формалин, карболовая и салициловая кислота. Для обыкновенных канцелярских чернил достаточно прибавить на 100 кг чернил 30–40 г креозота или 100 г карболовой кислоты. Для чернил высшего качества на то же количество чернил прибавляют 100 г салициловой кислоты.

6. Анилиновые чернильные порошки:

а) Для черных чернил.

I. Смешивают 1 черной анилиновой краски (в порошке) с 4 сахара (в порошке). 15 г этого порошка берут на 400 г горячей воды.

II. Смешивают 20 феноловой черной краски, 20 сахара (в порошке), 1 серно кислого калия, 20 г этого порошка берут на 1 л горячей воды.

б) Для красных чернил. Смешивают 1 эозина с 2 сахара (в порошке). 45 г берут на 1 л горячей воды.

в) Для синих чернил. Смешивают 5 резорцина, 20 сахара (в порошке), 1 щавелевой кислоты, 25 г берут на 1 л горячей воды.

г) Для фиолетовых чернил. Смешивают 5 метилфиолета, 5 сахара (в порошке), 1 щавелевой кислоты. 20 г берут на 1 л горячей воды.

Примечание. Для копировальных чернил берут 5 краски на 6 сахара (в порошке).

7. Анилиновые чернильные лепешки. Берут 1 черного анилина, растворимого в воде, 1 гуммиарабика в порошке, 10 сернонатриевой соли, высушенной в порошке. Из этого порошка приготовляют лепешки, прибавляя немного глицерина и воды.

8. Чернила вечные. Берут 200 шеллака, 300 буры, 3000 горячей воды, растворяют при нагревании, фильтруют и прибавляют раствор 100 водного нигрозина или другой анилиновой краски, 1 пикриновой кислоты, 3 таннина, 150 нашатырного спирта, 75 дестиллированной воды.

9. Чернила несмывающиеся для этикеток и т. п. Смешивают раствор из 3 желтой кровяной соли и 2 виннокаменной кислоты в 240 воды с 2 аммиака (в порошке). К профильтрованной жидкости прибавляют 160 аммиачного раствора лимонно-железной соли (т. е. растворенной в нашатырном спирте), 40 аммиака (в порошке), 8 анилиновой краски (по желанию, какого угодно цвета) и 70 гуммиарабика. Образующийся в чернилах осадок растворяется от прибавления нескольких капель нашатырного спирта.

II. Туши жидкие и в брусках

1. Тушь китайская жидкая для черчения, похожая на фабрикаты Гюнтер Вагнера и др. Берут 2 шеллака, 1 буры на 15 воды, нагревают, при частом помешивании, до растворения шеллака и прибавляют водной анилиновой краски до получения желаемого тона. Для обыкновенной черной туши употребляют водный нигрозин, для других цветов: сепии, тердисиены и т. п., употребляют смеси водных анилиновых красок. Если краски получатся слишком яркими, то для нейтрализации прибавляют несколько капель водного раствора нигрозина

2. Тушь китайская по Винклеру. Абрикосовые косточки пережигают в печи в уголья. Сожженные зерна, по охлаждении, толкут в мельчайший порошок в фарфоровой ступке и просеивают сквозь частое сито. Полученный черный порошок растирают на плите с мягкой водой и гуммиарабиком, прибавляют немного камфары, выпаривают при помощи водяной бани, потом формуют из него длинные четырехугольные бруски, которые затем высушивают на воздухе.

3. Тушь китайская по Восвелю. Растворяют до насыщения роговые опилки в щелоке едкого калия; полученную темно-коричневую жидкость выпаривают и сплавляют в тигле. Потом массу растворяют с двойным количеством по весу кипящей воды и смешивают с раствором квасцов, благодаря чему образуется осадок, который промывают, высушивают и растирают с разведенным в воде гуммиарабиком.

4. Тушь китайская по Лукасу. Обжигают камфару, причем впускают столько воздуха, сколько необходимо для обжигания. Собранную сажу обрабатывают спиртом, чтобы извлечь из нее неразложившуюся камфару, и, смешав с раствором гуммиара бика, придают форму туши.

5. Закрепление туши на бумаге. Если вместо воды употребить для растворения туши 2 % раствор двухромовокислого калия и сделанный такой тушью чертеж подвергнуть действию солнечных лучей или дневного света, то тушь становится нерастворимой в воде и при раскрашивании чертежа акварельными красками не растекается и не размазывается.

6. Тушь литографская употребляется литографами для изготовления рисунков пером прямо на камне или на переводной бумаге. Литографская тушь, как известно, изготовляется в кусках (как китайская тушь) и только по мере надобности растирается на блюдце с водою требуемой густоты. Хорошее качество этой массы много зависит от точности ее состава, чтобы она не была ни жирной, ни тощей. Оба недостатка препятствуют переводу рисунков или шрифта на литографский камень.

а) Тушь австрийская. Для приготовления ее берут: 600 желтого воска, 125 шеллака, 75 сала, 300 белого мыла, 100 мастики, 25 смолы, 75 голландской сажи. К растопленному предварительно воску прибавляют мелко нарезанного мыла и нагревают, пока масса не начнет издавать неприятный запах. При варке нужно быть очень осторожным, в случае же воспламенения пламя заглушается крышкой. Когда масса несколько остынет, ее переливают в формы.

б) Тушь английская. Для приготовления ее берут: 60 желтого воска, 60 белого мыла, 80 мастики, 60 сала, 120 шеллака, 10 венецианского терпентина, 110 голландской сажи. Мастика и шеллак кладут в нагретый терпентин, затем прибавляют сало, воск, мыло, а под конец сажу. Все это хорошо перемешивается и растирается. Охладившаяся и немного затвердевшая масса выкладывается на гладкий камень или стекло и разрезается на бруски.

в) Берут 12 г высушенного мыла, 120 брусковой камеди, 24 г соды, 24 г мастики, 9 г голландской сажи. Все эти вещества растапливают и выливают в формы.

г) Берут 100 белого мыла, 30 бараньего сала, 50 брусковой камеди, 50 мастики, 30–35 ламповой копоти.

III. Чернила для разных целей

1. Копировальная краска для лент пишущих машин:

а) Берут 3 мыла, 12,5 глицерина, 36 воды и растворяют при нагревании. В другом сосуде растворяют нужное количество любой анилиновой краски (лучше всего метилфиолет) в 72 спирта и смешивают обе жидкости.

б) В фарфоровой чашке нагревают 100 г глицерина и постепенно прибавляют к нагретому глицерину 100 г метилфиолета. После этого массу охлаждают и осторожно приливают понемногу воды, беспрестанно помешивая. Вода наливается для устранения зернистости массы. Лишь только масса примет вид густой блестящей жидкости, приливка воды прекращается. Лента для пишущей машины протягивается через эту краску и прокатывается между гладкими валиками, под сильным давлением.

в) Копировальная краска для лент пишущей машины составляют тщательным растиранием метилфиолета с техническим касторовым маслом.

2. Чернила для писания по металлам:

а) Для писания по цинку: 15 медного купороса, 10 хлористого калия, 14 воды.

б) Для писания по меди и олову: 25 медного купороса, 10 гуммиарабика, 5 голландской сажи, 10 соляной кислоты, 24 нашатыря, 26 воды.

в) Для писания по железу и стали: 20 медного купороса, 5 уксуса, 5 голландской сажи, 10 гуммиарабика, 60 воды.

г) Для писания по жести: 10 медного купороса, 20 воды, несколько капель соляной кислоты, немного гуммиарабика.

3. Чернила для писания по стеклу. 3 плавикового шпата смешивают с 1 хлористого аммония и прибавляют к смеси столько серной кислоты, чтобы образовалась полужидкая масса. Так как такие чернила разъедают стекло, то хранить их можно только в склянках, обмазанных внутри парафином. Пишут этими чернилами посредством гусиного пера.

4. Чернила для метки белья.

Черные чернила: берут 1 нигрозина, растворимого в воде, 1 соляной кислоты, 22 спирта. К этому раствору прибавляют раствор 7,5 гуммиарабика в 100 воды.

Красные чернила приготовляются так же, только вместо нигрозина берут фуксин или эозин.

5. Невыводимые чернила для метки белья приготовляются так:

а) В двух баночках держат две жидкости; в одной солянокислый анилин (анилиновая соль), в другой — сгущенный гуммиарабиком раствор бертолетовой соли с небольшим количеством медного купороса. Перед употреблением смешивают небольшие равные количества обеих жидкостей. Сделав требуемую метку на белье, смачивают ее водою и затем проглаживают горячим утюгом.

б) 15 оранжевого шеллака и 8 буры кипятят до растворения в 130 воды. Раствор фильтруют, отливают небольшую его долю и к последней прибавляют 10 голландской сажи, растертой с 8 гуммиарабика. Смесь нагревают, пока весь гуммиарабик не разойдется. После этого прибавляют, при постоянном помешивании, все оставшееся количество раствора шеллака с бурой, и чернила готовы для употребления,

в) Такие же чернила приготовляются растворением азотно-серебряной соли (ляписа) в спирте в оранжевой склянке. Раствор, побыв в темном помещении в течение нескольких дней, готов к употреблению. Прежде чем метить белье, пропитывают его в надлежащих местах водным раствором соды (1 чайную ложку на стакан воды) и затем просушивают. Чернила сначала едва заметны, но от действия солнца делаются совершенно черными и прочными.

IV. Масса для гектографа и гектографские чернила

1. Изготовление массы для гектографа:

а) Прежде всего нужно взять лучший сорт столярного клея, проделав с ним предварительно следующее испытание. Берут небольшой кусок клея и опускают его в воду комнатной температуры. Если клей в воде разойдется, то он не годен для приготовления гектографической массы; если же он превратится в студенистую массу, то клей будет годиться для приготовления гектографа.

500 г такого столярного клея и 1 кг технического глицерина опускаются в новый жестяной котелок, в котором не должно быть ни малейшего присутствия жира. Сначала наливается глицерин и доводится посредством постепенного нагревания до того состояния, когда от него будет подыматься пар. Тогда в котелок опускается столярный клей, превращенный действием воды в студень, и котелок снова ставится на плиту. Нагревание продолжается до полного растворения клея в глицерине, при осторожном помешивании, чтобы не образовались воздушные пузырьки. Когда нагретая масса станет желтого цвета, ее переливают в плоскую цинковую коробку с хорошо запаянными краями, вышиною в 2–2 1/2 см и оставляют стоять на ровной поверхности до полного охлаждения, и гектограф готов. Если во время переливания массы из котелка в цинковую коробку на поверхности массы образуются пузырьки, то их можно уничтожить придерживанием над ними горящей лучины. Если гектографическая масса вышла слишком крепкой и чернила к ней не пристают, то надо всю массу вновь растопить, прибавив 50–60 г глицерина.

б) Если не имеется под рукой хорошего столярного клея, то его можно заменить желатином. Для приготовления массы по Жирардену берется 2 кг желатина, который растворяется в 3 кг технического глицерина с прибавлением 400 г талька в порошке.

в) Известный германский технолог Варт предлагает следующий рецепт для приготовления гектографической массы: 500 г желатина распускают в 2 кг воды, при нагревании, во время которого прибавляется 6 кг технического глицерина и 500 г сернобариевой соли в порошке.

г) Берут 100 столярного клея, 500 глицерина, 25 каолина (в порошке), 375 воды. С этой массы шрифт очень легко смывается.

д) Берут 100 г глицерина (28° Б.), замешивают с 225–300 г каолина (в порошке), 0,5–1 г серноцинковой соли и немного синьки. Вместо серноцинковой соли можно употребить сернонатриевую или серномагниевую соль. Вместо каолина можно употребить болюс (белую глину, тальк или тяжелый шпат).

2. Шапирограф или гектограф из бумаги, изобретенный инж. Шапиро. Он состоит из длинного листа толстой пропускной бумаги, пропитанной жидким раствором из клея, воды, аммиака, сахара и глицерина, высушенный и намотанный на два валика (вроде катушек). Составные части раствора берутся в следующих пропорциях: 4 светлого столярного клея, 5 холодной воды (отварной или дистиллированной), 3 аммиака, 2 сахара и 8 глицерина.

Клей размачивают в воде и аммиаке до тех пор, пока он не сделается мягким, затем при нагревании совсем растапливают, после чего прибавляют сахар и глицерин и доводят смесь до кипения. Хорошо размешав смесь, ее наносят в горячем состоянии при помощи щетки на пропускную бумагу в таком количестве, чтобы бумага была насквозь пропитана ею и еще покрыта легким слоем. После того как обработанная таким образом бумага пролежит 2–3 дня, она готова к употреблению. При употреблении копировальную бумагу смачивают водой при помощи губки или кисти, чтобы она оставалась влажной в течение 1–2 минут. Затем накладывают на нее лицевой стороной вниз письмо, рисунок или чертеж, подлежащие копированию и исполненные соответствующими чернилами для гектографа, и прижимают их ладонью руки или резиновым валиком. По истечении одной минуты снимают письмо или рисунок, накладывают на копировальную бумагу чистый лист бумаги, на который нужно перевести письмо или рисунок, и слегка прижимают. Таким образом можно сделать несколько оттисков, один за другим. Как только копировальная бумага станет сухой и крепкой, что случается после снятия нескольких копий, ее снова нужно смочить водой. По прошествии 24 часов она снова готова к принятию нового оттиска и к передаче его на другую бумагу.

3. Удаление старого письма с гектографа. Приготовляют жидкость из 90 воды и 10 соляной кислоты. Этой жидкостью смачивают белую тряпку и проводят ею по гектографу. Если поверхность гектографа стала неровной и шероховатой, то ее обливают спиртом и поджигают его. После охлаждения масса снова готова к употреблению. Вместо соляной кислоты можно с еще большим успехом употреблять смесь из столового уксуса и воды или очень разбавленную уксусную кислоту.

4. Гектографские чернила. Гектографские чернила представляют собой густой раствор анилиновой краски, посредством которой можно получить, при помощи гектографа, массу отпечатков.

Главную роль здесь играет глицерин, препятствующий быстрому высыханию чернил.

а) Черные чернила. 10 нигрозина, 90 воды, 10 глицерина.

б) Красные чернила. 10 фуксина, 10 спирта, 10 глицерина, 70 воды.

в) Синие чернила. 10 синего анилина, 15 спирта, 10 глицерина, 80 воды.

г) Фиолетовые чернила. 10 метилфиолета, 5 глицерина, 70 воды или 10 метилфиолета, 8 20 % уксусной кислоты, 4 глицерина, 70 воды.

д) Зеленые чернила. 10 индиго-кармина, 10 пикриновой кислоты, 30 спирта, 10 глицерина, 80 воды.

V. Штемпельные краски и подушки

Штемпельная краска должна давать чистые, ясные отпечатки и не должна высыхать на штемпеле. Она делается разных цветов, но самая употребительная фиолетовая.

1. Фиолетовая краска: 10 метилфиолета, 3 гуммиарабика, 1 глицерина, 2 воды. Гуммиарабик растворяют в холодной воде и смешивают с глицерином. Краску в порошке кладут в плоскодонную фарфоровую ступку и растирают фарфоровым пестиком, прибавляя постепенно гуммиарабик с глицерином.

2. Черная краска: 10 нигрозина, 3 гуммиарабика, 1 глицерина, 2 воды.

3. Красная краска: 10 фуксина, 3 гуммиарабика, 1 глицерина, 2 воды.

4. Невысыхающая подушка для штемпелей. Для приготовления такой подушки 30–40 глицерина насыщают какою-либо легко растворимою анилиновую краскою, напр., метилфиолет. Затем растворяют в нем 10 столярного клея, предварительно размоченного в воде в течение суток, и полученную массу выливают в жестяной ящик. После охлаждения массу обтягивают редкой кисеей и получают подушку, которая будет постоянно пропитана краской и достаточно влажна, так как глицерин имеет свойство притягивать влагу из воздуха. Когда поверхность массы сильно сотрется, то подушку можно переплавить и вновь употребить в дело. Если подушка долго не употреблялась в дело и несколько затвердела, то ее следует смочить несколькими каплями теплой воды.

VI. Кальки для чертежей

1. Калька коленкоровая делается из батиста, крахмалится особым клейстером и гладится горячим утюгом или пропускается через горячий голандер. Клейстер приготовляется след, образом: берут 10 рисового крахмала, обливают его в горшке холодной водой и размешивают до получения массы густоты сметаны. Затем прибавляют, при постоянном помешивании, крутой кипяток (лучше всего из кипящего ключом самовара) в таком количестве, какой густоты желают получить клейстер. Когда клейстер заварится, т. е. сделается прозрачным, к нему прибавляют немного ультрамарина (синька) и несколько капель формалина.

VII. Карандаши для писания

1. Химические карандаши приготовляются из анилиновых красок в соединении с графитом. Самый распространенный цвет — фиолетовый, для которого употребляют анилиновую краску метилфиолет. Для твердости к смеси прибавляют каолин в порошке. От пропорции составных частей зависит твердость карандаша, которая обозначается номерами или литерами.

Мягкие ∙ Средние ∙ Твердые

Краска ∙ 50 ∙ 46–30 ∙ 25

Графит ∙ 38 ∙ 34–30 ∙ 25

Каолин ∙ 15 ∙ 20–40 ∙ 50

Эти вещества мелко растирают, затем увлажняют небольшим количеством воды, прессуют в виде палочек, сушат и обделывают кедровым деревом.

2. Цветные карандаши. Сначала приготовляют массу из 8 церезина, 6,5 карнаубского воска, 5 японского воска и 10 талька. Затем прибавляют краски: для синего карандаша берут 2,5 берлинской лазури, для красного — 3 искусственной киновари. Расплавляют смесь восков, примешивают краску и тальк, после чего массу выливают в формы.

3. Литографские карандаши. 32 желтого воска, 4 топленого бараньего сала и 24 белого марсельского мыла расплавить в кастрюле; когда серый пар станет белым, снять с огня и прибавить 1 селитры, растворенной в небольшом количестве воды; раствор селитры приливать кипящим, сначала по каплям, а затем постепенно все больше и больше. Примешав всю селитру, снова поставить на огонь, сбивая подымающуюся пену железной лопаточкой; варить, пока раскаленный докрасна конец железной палочки не воспламенит смеси; удалить с огня и дать гореть 1 мин, если смеси около 2 кг (при меньшем количестве пропорционально меньше); потушить пламя крышкою, которую тотчас же снять, чтобы дать испариться дыму, после чего мешать лопаточкой — пламя снова появляется (если нет, зажечь, как прежде), дать гореть еще 2 мин, потушить (если на поверхности осталась пена, то зажечь еще на 1 мин) и через несколько секунд прибавить понемногу 7 голландской сажи, мешая, пока не будет комков. Поставить на огонь, варить около 1/4 часа. Сняв с огня и дав немного остыть, налить в форму и, пока масса еще не вполне охладела и отвердела, обрезать излишек. Обрезки сплавляются с полученною в следующий раз свежей массой.

О. Смазочные масла и мази

Еще недавно среди разнообразных сортов смазочных масел можно было встретить только растительные и животные жиры. В настоящее же время, когда научились очищать минеральные масла от вредных примесей, очищенные минеральные масла стали вытеснять все другие. Причины этого явления лежат не только в дешевизне минеральных масел, но и в целом ряде других их преимуществ. Минеральные масла стойки при хранении, могут быть приготовлены любого удельного веса и вязкости. Минеральные масла поступают в продажу под разными названиями, как-то: веретенное масло, машинное, цилиндровое, газовое и соляровое.

Для повышения смазочной способности к минеральным маслам иногда примешивают, хотя и в сравнительно незначительных пропорциях (5-25 %), разные растительные и животные масла. Такие масла известны под названием масел компоунд.

Не указывая особенностей минеральных смазочных масел, вырабатываемых заводским массовым путем, мы даем ряд рецептов разнообразных смазочных смесей, применяемых в указанных случаях.

I. Машинные масла и мази

1. Консистентные машинные масла, известные больше под названием машинных мазей, употребляются главным образом для смазки шестерен, зубчатых колес, цепей и т. п. трудно доступных машинных частей. Они очень экономичны в расходовании, так как при остановке машины быстро затвердевают.

Чаще всего консистентные мази представляют собою коллоидальные растворы известковых или натронных мыл, жиров, жировых и смоляных кислот. Они содержат в себе не более 1–5 % воды и столько же зольных веществ.

Как видно из нижепомещенных рецептов, для приготовления консистентных мазей употребляют самые различные материалы. Для мазей высшего сорта не следует употреблять отбросов жира. Нейтральным жирам нужно отдать предпочтение перед жировыми кислотами, так как жировые кислоты скорее омыляются. При употреблении жировых кислот приходится прибавлять больше минерального масла. В качестве извести употребляют лучший сорт ее — жженый мрамор, свободный от песчинок.

Изготовление консистентных мазей производится в нагретых паром котлах, причем для некоторых целей требуется применение перегретого пара. Для растирания мазей до их охлаждения требуется иметь котел с рубашкой для охлаждения водой. Кроме того, требуется иметь вальцовку для выравнивания массы в случае образования в ней комков.

Процесс изготовления консистентных мазей в общих чертах состоит в следующем: в котле производят омыление жира или жировой кислоты с прибавлением половины пропорции минерального масла. Известковое молоко наливают в вышестоящий сосуд, откуда оно через сито льется в нагретую до 80° Ц смесь. Перед прибавлением известкового молока или щелока пускают в ход механическую мешалку, которая должна действовать во все время процесса омыления. Когда омыление наступит, прибавляют, при частом размешивании, остальное минеральное масло, нагретое до 80–90° Ц. Наступившее омыление узнается по тому, что вынутая и охлажденная проба, при надавливании на нее пальцем, не выпускает из себя больше масла или водянистой жидкости. После прибавления остатка минерального масла размешивают дальше дополучения однородной массы, оставляют в покое в течение 5–6 час, хорошо прикрыв, а затем сливают из крана у дна котла осадившуюся воду.

Омыленную массу спускают из котла в другой котел, охлаждающийся водой, и в нем размешивают до охлаждения массы до 85–90° Ц. Затем оставляют в покое и дают массе затвердеть. Если в мази окажутся комки, ее пропускают через вальцы.

Иногда мази окрашиваются анилиновыми красками, которые растворяются сначала в небольшом количестве нагретого веретенного масла и прибавляются после того, как влито все минеральное масло. Руководствуясь всеми этими указаниями, можно по следующим рецептам изготовить очень хорошие консистентные мази.

а) 16 репного масла, 4 олеина, 3 гашеной извести, 3 натронного щелока в 40° Б., 74 веретенного масла.

б) 18 кунжутного масла, 3 шерстяного масла, 4 олеина, 3 гашеной извести,5 натронного щелока в 36° Б., 67 веретенного масла.

в) 15 репного масла, 5 жженой извести, 2 натронного щелока в 36° Б., 78 веретенного масла.

г) 6 конского жира, 6 сала, 3 пальмового масла, 5 жженой извести, 1 натронного щелока в 40° Б., 79 веретенного масла.

д) 15 репного масла, 5 канифоли, 5 олеина, 5 гашеной извести, 1 натронного щелока в 30° Б., 69 веретенного масла.

е) 11 репного масла, 4 сала, 1 смолы, 1 олеина, 4 жженой извести, 3 натронного щелока в 30° Б., 76 веретенного масла.

ж) 20 очищен, горного воска, 72 веретенного масла, 8 натронного щелока в 36° Б.

з) 15 горного воска очищ., 10 нефтяной кислоты, 65 веретенного масла, 10 натронного щелока в 24° Б.

и) 20 ворвани, 5 олеина, 5 жженой извести, 3 натронного щелока в 24° Б., 67 веретенного масла.

Для окраски следует считать на 100 кг жира 20–25 г хинолиновой желтой или красного Судана G (анилин, краска для жиров) — для чисто желтого цвета и 3 °Cудана II — для оранжевого цвета.

2. Консистентные мази, омыленные холодным способом. 15 олеина, 78 веретенного масла, 7 натронного щелока в 24° Б.

3. Консистентные мази, плавящиеся при высокой температуре:

а) 10 репного масла, 10 касторового масла, 70 машинного масла, 10 натронного щелока в 30° Б. Точка плавления 170° Ц. Способ приготовления тот же, как выше сказано.

б) 8 репного масла, 8 касторового масла, 8 олеина, 66 машинного масла, 10 гашеной извести. Точка плавления 125° Ц. Способ приготовления тот же.

в) 10 репного масла, 15 касторового масла, 63 машинного масла, 12 натронного щелока в 30° Б. Точка плавления 150° Ц. Приготовление то же.

4. Американская консистентная мазь «Hard-Tallow Grease» приготовляется следующим образом: 16 стеарина, 4 гашеной извести, 80 машинного масла, очищенного, вязкости в 5–6 °по Э. По Энглеру. — Для определения вязкости масел при различных температурах имеется вискозометр Энглера, и вычисление вязкости производится по градусам. (Градусы Энглера.) при 50° Ц.

5. Консистентная мазь «Оссаголь» для смазывания кольцовых частей машин приготовляется: 4 репного масла, 1 гашеной извести, 95 очищенного веретенного масла.

6. Консистентная мазь, более мягкая для нанесения ее кистью или при помощи пульверизации (револьверным пульверизатором). Состав и способ приготовления такой же, как и других консистентных мазей. Только веретенного масла берут на 10–15 % больше, в зависимости от желаемой точки плавления и требуемой степени мягкости. Точка плавления должна быть между 50 и 70° Ц.

7. Смазочные мази, приготовляемые путем омыления для гребенчатых и зубчатых колес. Для их изготовления применяют различные материалы, как видно из нижеприведенных рецептов. Очень часто прибавляют графит или тальк. Твердые составные части растапливают, затем прибавляют жидкие составные части и, как только температура достигнет 90° Ц, вливают тонкой струёй, при постоянном помешивании, щелок. Тальк и графит прибавляют тоже при помешивании непосредственно до или после вливания щелока. Затем поддерживают температуру в 110–120°Ц, пока не наступит омыления, т. е. пока вынутая и охлажденная капля, при нажатии на нее пальцем, не выпустит из себя больше жидкости. После этого продолжают размешивание до начинающегося охлаждения. Работу лучше производить в котлах с двойными стенками, нагреваемыми паром. Вот три испытанных на практике рецепта:

а) 15 сырого горного воска, 80 минерального масла, 5 натронного щелока 40° Б.

б) 25 сырого шерстяного жира, 10 отбросов жира, 55 минерального масла, 10 натронного щелока 30° Б.

в) 15 сырого горного воска, 70 минерального масла, 10 талька, 5 натронного щелока 40° Б.

8. Мази, приготовленные без омыления:

а) 20 церезина, 70 нефтяных остатков, 10 графита.

б) 20 церезина, 5 канифоли, 65 нефтяных остатков, 10 графита.

в) 40 шерстяного жира, 30 сала, 10 репного масла, 20 талька или графита.

г) 40 шерстяного жира, 30 консистентной мази (см. выше), 30 графита.

9. Смазочная мазь для зубчатых колес: 15 консистентной мази, 30 шерстяного жира, 10 нефтяных остатков и 45 графита. Растворяют 17 озокерита, 17 сала и 16 шерстяного жира, прибавляют 50 графита, продолжая размешивать до охлаждения.

10. Смазочные мази для шариковых подшипников.

а) Отличные результаты дает во многих случаях тоже свободный от кислот вазелин с точкой плавления в 40–45° Ц.

б) Лучшим смазочным средством для тяжелых шариковых подшипников являются очень вязкие очищенные машинные масла или, еще лучше, фильтрованные, светло-зеленые густые цилиндровые масла.

в) Для более легких подшипников, как в велосипедах и т. п., употребляют желтое веретенное или вазелиновое масло вязкостью в 4–6° по Э при 20° Ц и точкой затвердения в 5° Ц.

11. Смазочное масло для пусковых рычагов служит для предупреждения образования искр при пуске в ход машины. Представляет продукт дистилляции или очищения минерального масла. Такое масло должно быть абсолютно свободно от воды, кислот и механических нечистот. В общем, от него требуются следующие свойства: уд. вес при 20° Ц. = 0,880-0,900, температура воспламенения, по возможности, выше 170° Ц., точка затвердевания ниже-20° Ц.

12. Смазочная мазь для компрессоров служит, главным образом, для смазывания маслянок в компрессорах. Растопляют 22 парафина и 11 церезина и смешивают с 67 керосина. Мазь иногда подкрашивают красной, растворимой в жирах, анилиновой краской, напр., Sudanrot.

13. Смазочное масло для паровых турбин. К этим маслам предъявляют большие требования, так как они подвергаются в течение продолжительного времени сильному нагреванию в паровых турбинах. При случайном соприкосновении с конденсационной водой они ни в коем случае не должны образовывать эмульсий.

Для этой цели могут быть употребляемы только очищенные, свободные от кислот минеральные масла со следующими свойствами: вязкость при 20° Ц 9-13° по Э. при 50° Ц. 2,5–4° по Э., уд. вес 0,870-0,900, температура вспышки 160° в закрытом аппарате, точка затвердевания — 5° до 10° Ц., содержание золы не больше 0,003 %.

14. Смазочные мази для кранов служат для придания легкого хода всяким видам кранов при обыкновенной температуре. Изготовление их очень простое и состоит в расплавливании составных частей. Следует только иметь в виду, что излишнее повышение температуры над точкой плавления, а также длительное нагревание ведет всегда к получению продуктов более низкого качества вследствие «перегревания материалов. Лучше всего производить растапливание в котлах с двойными стенками, нагреваемых паром. Если таковых не имеется, то растапливают на огне, с соблюдением большой осторожности:

а) 20 парафина, 30 цилиндрового масла, 50 графита.

б) 50 консистентной мази (см. выше), 50 графита.

в) 20 шерстяного жира, 30 парафина, 20 цилиндрового масла, 30 графита.

г) 50 машинного масла (дистилл.), 30 сала, свободного от кислоты, 20 графита.

15. Смазочные мази для паровпускных кранов. Эти мази находят применение в местах с высокой температурой, напр., в монометрах, водомерных стеклах и т. п. Они приготовляются, обыкновенно, простым растапливанием основных составных частей, в редких случаях омылением. В готовую, еще теплую массу примешивают твердые составные части, как графит и тальк, и продолжают размешивание до начинающегося охлаждения, чтобы воспрепятствовать осаждению графита и талька. Помимо этих двух твердых веществ, употребляют еще смолу, сало, шерстяной жир, каучук, цилиндровое масло и т. п.

а) 55 сала, 25 церезина, 10 каучука, растворенного в бензине, 10 графита.

б) 30 цилиндрового масла, 20 парафина, 50 тончайшего порошка графита.

в) 10 каучука, 25 цилиндрового масла, 36 сала, 2 парафина, 27 графита.

г) 50 шерстяного жира, 5 каучука, 45 графита.

д) 50 консистентной мази (см. выше), 50 графита.

е) 40 консистентной мази (см. выше), 10 цилиндрового масла, 50 графита.

Во всех рецептах, где применяется каучук, требуется его растворить в 3-5-кратном количестве бензола. Раствор бензола прибавляется к растопленной смеси при полном отсутствии дневного света или огня, а затем смесь нагревается в водяной бане до тех пор, пока не улетучится весь бензол. При больших количествах нужно, разумеется, бензол перегнать и снова добыть.

16. Смазочные мази для паровпускных кранов (омыленные).

а) 22 сырого шерстяного жира растапливают с 7,5 цилиндрового масла, 7,5 сырого смоляного масла и 7,5 глинозема (жирнокислого). К горячей смеси прибавляют хорошо размешанную пасту, состоящую из 3,5 гашеной извести, 15 цилиндрового масла и 37 графита. Полученную смесь поддерживают, при постоянном размешивании, на температуре в 100° Ц., до тех пор, пока не наступит омыления, т. е. пока вынутая, охлажденная капля, при слабом на нее нажатии пальцем, не будет выпускать из себя жидкости.

б) 85 шерстяного жира, 5 каучука, растворенного в 25 бензола, 10 натронного щелока 24° Б. После испарения бензола омыление происходит таким же образом, как в предыдущем рецепте.

17. Мазь для болторезных станков служит для смазывания самих станков и об рабатываемых предметов. Употребляется в виде 5-10 % водного раствора. Изготовление такое же, как изготовление мазей, употребляемых при обработке металлов (см. ниже).

Берут 8 шерстяного жира, 8 канифоли, 8 олеина, 16 машинного или веретенного масла. Смесь омыляют семью частями 48 % калийного щелока, после чего прибавляется, при постоянном размешивании, 53 воды.

18. Мазь для смазывания веретен кольцевых ватеров в текстильной промышленности. Для этой цели можно употреблять растопленную смесь воска с вазелиновым маслом. Однако эта смесь имеет тот недостаток, что она очень трудно смывается из ткани, если на нее попадет. Гораздо лучше, но, конечно, и дороже те продукты, которые смываются без остатка мыльной водой или слабым раствором соды. Эти продукты получаются также путем растапливания. Обыкновенно точка плавления находится на 35–40° Ц., но в некоторых случаях требуется, чтобы она доходила до 50° Ц. Для достижения более высокой точки плавления т. е. для придания мази большей твердости, прибавляют небольшое количество горного или карнаубского воска.

19. Мази для веретен, не целиком смазывающиеся:

а) 30 белого церезина, 4 сала, 66 белого вазелинового масла.

б) 20 белого церезина, 5 стеарина, 10 свиного сала, 1 ядрового мыла, 64 белого вазелинового масла.

в) 20 сала, 10 стеарина, 5 ядрового мыла, 65 белого вазелинового масла.

20. Мази для веретен, смывающиеся без остатка:

а) 20 очищ, карнаубского воска, 40 сала, 40 костяного масла.

б) 20 очищ. горного воска, 20 сала, 20 свиного сала, 40 костяного масла.

21. Мази для смазки пунсонов, штампов и т. п. 80 консистентной мази (см. выше), 20 шерстяного жира.

22. Смазочные масла для пунсонов, штампов и т. п. а) 75 очищ, веретенного масла, 25 касторового, приготовленного как для автомобильных масел (см. ниб) 10 стеарина, 40 олеина, 50 очищ. веретенного масла.

в) 15 стеарина, 60 олеина, 25 льняного масла.

Кроме того, можно употреблять все масла, помещенные для смазки форм (см. ниже § 23).

23. Смазочные масла для форм и моделей служат для смазывания форм и моделей в различных отраслях промышленности. Чистые масла растительного и животного происхождения слишком дороги, а потому в настоящее время они заменяются смесями их с минеральными маслами. Состав их, в сущности, безразличен, они должны только удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой температурой вспышки и сгорать без остатка. С этой точки зрения и были составлены следующие рецепты:

а) 60 газового масла, 30 льняного масла, 10 ворвани.

б) 20 канифоли, 20 ворвани, 60 нефтяных остатков.

в) 75 цилиндрового масла, 25 репного или льняного масла или ворвани.

г) 85 льняного масла, 15 веретенного масла (дистилл.). Этот рецепт предназначен специально для литейных мастерских.

д) 25 олеина, 75 веретенного масла — специально для цементных форм, для пластических масс, папье-маше.

е) 12 стеарина, 4 церезина, 85 керосина — специально для фарфоровых заводов.

II. Смазочные масла и пасты, употребляемые при обработке металлов

Эти продукты служат для охлаждения металлических предметов, обрабатываемых на сверлильных, фрезерных и токарных станках. Они заменяют употреблявшиеся в прежнее время мыльные растворы, жирные масла и т. п. Они образуют с водой или прозрачный раствор, или белую эмульсию. Они смешиваются с водой в любой пропорции и даже при долгом стоянии не должны давать никаких осадков. Они должны реагировать нейтрально и. не должны содержать составных частей, вредно действующих на обрабатываемые металлы. На обрабатываемом предмете они должны оставлять тончайшую пленку масляного слоя для предохранения его от ржавчины и не должны оставлять клейких выделений.

Если случается, что хорошо растворяющиеся вначале или хорошо эмульгирующие масла теряют затем эти свойства, то на это-могут быть разные причины. Если для изготовления были применены нашатырные мыла, то эти мыла, особенно в тепле, легко подвергаются разложению, от чего совсем или частично теряется способность эмульгирования. Так как приготовленные таким образом продукты, кроме того, образуют на обрабатываемом предмете ржавчину, то в приводимых ниже рецептах не помещены такие, в состав которых входят нашатырные мыла.

Продукты, изготовленные с натронными или калийными мылами, не образуют ржавчины, но могут также потерять способность эмульгирования. Если, напр., в качестве растворителя употребляют спирт, бензин или бензол и хранение готовых продуктов происходит в тепле, в плохо закрытых сосудах, то растворитель улетучивается и смазочное масло становится непригодным или теряет в качестве. Такие продукты можно сделать снова пригодными прибавлением растворителя, но первосортного товара уже не получится. Избежать этот недостаток можно употреблением в качестве растворителя слаболетучего метильгексалина. Поэтому в нижеприведенных рецептах можно везде заменить спирт тем же количеством метилгексалина или гексалина.

Изготовление смазочных масел и паст для обработки металла сравнительно простое и производится, за редкими исключениями, холодным способом. Для этого употребляют или деревянные чаны с вращающимися лопастями, или цилиндрические железные сосуды с механическими мешалками. Требуются еще насосы для вливания масел, монжу для щелока и электромотор для вращения мешалки.

В качестве минерального масла употребляют, главным образом, очищенное веретенное масло, свободное от парафина, но употребляют также обычные машинные масла.

1. Смазочные масла для обработки металлов нужно рассматривать, как коллоидальные растворы мыла в минеральных маслах, а именно натриевых, калиевых или нашатырных мыл, смоляных и жирных кислот различного происхождения. Ввиду некоторых особенностей смоляных и жировых кислот в отдельных рецептах количество щелока не всегда строго точно. Иногда его приходится увеличить или уменьшить. Если взято было слишком много щелока, т. е. готовый продукт показывает сильную щелочную реакцию, то исправляют ошибку добавлением жировой кислоты. Лучше всего установить пробой, требуется ли прибавить еще щелока или жировой кислоты; для этого готовый продукт смешивают и взбалтывают с водой и наблюдают в течение некоторого времени, выделяет ли эмульсия неомыленное масло или нет. Последующее добавление щелока или жировой кислоты или растворителя должно производиться очень осторожно, маленькими количествами и при постоянном размешивании.

Способ приготовления следующий. При смазочных маслах, содержащих смолу, растопляют сначала смолу с небольшой частью минерального масла, затем прибавляют остальное количество минерального масла и дают смеси остыть до температуры окружающего воздуха. В других случаях хорошенько смешивают жировую кислоту с минеральным маслом. Затем прибавляют осторожно щелок и от времени до времени берут на пробу некоторое количество, чтобы испытать способность образовать эмульсию. Смазочные пасты должны иметь консистенцию жидкого мыла от белого до желтоватого цвета.

Смазочные масла представляют вязкую жидкость, желтого до желтовато-коричневого цвета. Вот целый ряд испытанных на практике рецептов:

а) 28 ализаринового масла, 54 веретенного масла (очищен.), 6 олеина, 6 едкого натра (раствор 35° Б.), 6 спирта.

б) 25 олеина, 65 веретенного масла (очищен.), 10 едкого натра (раствор 50° Б.).

в) 30 смолы, 20 сырого смоляного масла, 30 веретенного масла (очищен.), 20 едкого натра (раствор 35° Б.).

Смазочные масла без содержания смолы, употребляемые при обработке металлов:

а) 15 олеина, 75 веретенного масла (очищен.), 5 едкого натра (раствор 40° Б.), 5 спирта.

б) 15 олеина, 75 веретенного масла (очищен.), 5 едкого калия (раствор 40° Б.), 5 спирта.

в) 30 ализаринового масла, 50 веретенного масла (очищен.), 10 едкого натра (раствор 20° Б.), 10 спирта.

г) 30 олеина, 55 веретенного масла (очищен.), 7,5 едкого натра (раствор 38° Б.), 7,5 спирта.

д) 20 жировой кислоты, 65 веретенного масла (очищен.), 7,5 дкого натра (раствор 24° Б), 7,5 спирта.

е) 20 олеина, 60 веретенного масла (очищен.), 10 едкого натра (раствор 20° Б.), 10 спирта.

ж) 12,5 нефтяной кислоты, 12,5 олеина, 50 веретенного масла дочищен.), 12,5 едкого натра (раствор 24° Б.), 12,5 спирта.

з) 6 нефтяной кислоты, 22 кислоты ворванного жира, 42 веретенного масла (очищен.), 15 едкого натра (раствор 40° Б.), 15 спирта.

и) 25 кислоты ворванного жира, 55 веретенного масла (очищен.), 10 едкого калия (раствор 38° Б), 10 спирта.

к) 8 нефтяной кислоты и 8 кислоты из шерстяного жира при нагревании омыляются 8 калийного щелока в 24° Б. до тех пор, пока не образуется полутвердого мыла, которое при нагревании растворяют в 66 очищенного веретенного масла. После охлаждения прибавляют осторожно небольшими количествами при постоянном помешивании 10 перегнанной воды.

2. Смазочные масла, употребляемые при обработке металлов, без смолы. Эти смазочные масла считаются второсортными, так как они всегда оставляют более или менее липкие осадки на обрабатываемых предметах.

а) 10 сырого смоляного масла, 10 олеина, 70 веретенного масла (очищ.), 5 едкого натра (раствор 36° Б.), 5 спирта.

б) 20 сырого смоляного масла, 30 олеина, 35 веретенного масла (очищен.), 7,5 едкого натра (раствор 40° Б.), 7,5 спирта.

в) 25 канифоли, 60 веретенного масла (очищен.), 7,5 едкого натра (раствор 40° Б.), 7,5 спирта. В случае надобности это масло очищают олеином.

г) 28 смолы растапливают с 20 очищен, веретенного масла и перед полным охлаждением смешивают с 9 ализаринового масла. Затем прибавляют 3 олеина, хорошо размешивают и смешивают с 36 конденсационной воды. Потом все омыляется смесью из 2,4 едкого натра (раствор 20° Б), и 1,5 спирта.

д) 25 канифоли, 3 олеина, 57 веретенного масла (очищен.), 7,5 едкого калия (раствор 30° Б), 1,5 спирта.

3. Смазочные масла для обработки металла без спирта:

а) 6 канифоли, 35 сырого смоляного масла, 35 ализаринового масла, 24 веретенного масла (очищен.), едкого натра (раствор 36° Б.) сколько потребуется. Очистить олеином.

б) 30 ализаринового масла, 60 веретенного масла (очищен.), 5 олеина, 5 едкого калия (раствор 40° Б.).

III. Смазочные мази для смазки приводных ремней

Эти мази служат не для сохранения кожи ремней, а для предупреждения их от соскальзывания. Они должны повысить трение, а потому к ним прибавляют клейкие примеси, как-то сало, смолу или каучук. Клеющее действие не должно быть, однако, слишком сильным, иначе ремни могут лопнуть.

В целях удешевления мази для ремней очень часто делают из смолы и минерального масла, хотя оба эти средства вредны для ремней. От длительного употребления таких мазей ремни становятся ломкими. В нижеприводимых рецептах мазей для приводных ремней первым сортом помечены мази, в которые не входит смола и минеральное масло, а вторым сортом мази, в которые входят эти составные части.

Приготовление смазочных мазей для приводных ремней чрезвычайно простое. Оно заключается в плавлении отдельных составных частей, в редких случаях применяется омыление.

Мази выделываются обыкновенно в виде палочек цилиндрической или призматической формы или полужидкими. В последнем случае мазь наносится с помощью кисти.

При изготовлении смазочных мазей следует обращать особое внимание на то, чтобы при растапливании температура, по возможности, не превышала точки плавления. Иначе может произойти разложение, в особенности при применении смолы. Результатом этого является понижение качества продукта, клеющее действие которого значительно уменьшается от слишком высокой температуры.

Выливание в формы производят, когда температура массы опустится до 50–60° Ц. При растапливании следует употреблять котлы с двойными стенками и плавление производить с помощью пара. В таком случае можно точно регулировать температуру, чего нельзя при котле, поставленном непосредственно на открытый огонь. Последние имеют еще другой недостаток, что при разогревании содержимое котла может перекипеть и загореться.

1. Смазочные мази для ремней 1-го сорта:

а) 75 сырого шерстяного жира, 25 касторового масла (технического).

б) 27 сала и 2 каучука растапливаются вместе, затем к смеси прибавляют 15 ворвани, а под конец 56 шерстяного жира.

в) 60 шерстяного жира, 25 сала, 15 ворвани.

г) 50 шерстяного жира, 25 сала, 25 льняного масла.

2. Смазочные мази для ремней 2-го сорта:

а) 50 смолы, 5 парафина, 45 веретенного масла.

б) 50 смолы, 5 парафина, 45 ворвани.

в) 53 смолы, 7 парафина, 16 шерстяного жира, 24 сала.

г) 60 смолы, 10 церезина, 30 шерстяного жира.

д) 50 смолы, 40 шерстяного жира, 5 церезина, 5 цилиндрового масла.

е) 65 смолы, 35 веретенного масла (очищен.).

ж) 40 смолы, 40 смоляного масла, 20 веретенного масла (очищен.).

з) 60 смолы, 20 смоляного масла, 20 касторового масла (технического).

и) 50 смолы, 30 шерстяного жира, 20 дегра (Дегр — жир, отжатый из жированной кожи.).

к) 50 смолы, 30 сала, 20 парафина.

3. Смазочные мази для ремней, приготовленные омылением:

а) 50 смолы, 8 сала, 30 шерстяного жира, 5 парафина растапливают вместе, затем при постоянном помешивании вливают тонкой струёй 7 едкого натра (раствор в 10° Б.) и дают медленно кипеть, пока не наступит омыления, т. е. когда вынутая для пробы на стеклянную пластинку капля не застынет и при слабом нажиме на нее пальцем из нее не выступит жидкости.

б) 50 смолы, 20 шерстяного жира, 23 веретенного масла (очищен.), 7 едкого натра (раствор в 15° Б.). Способ приготовления тот же, что и в первом рецепте.

в) 45 смолы, 22 сала и 23 белого вазелинового масла растапливают вместе, омыливают, как сказано в первом рецепте, 3 раствором поташа в 20 °Б., после чего в омыленную массу просеивают 7 осажденной углекислой извести, размешивают до начинающегося охлаждения и разливают в формы.

4. Смазочные мази для ремней, мягкие:

а) 20 смолы, 20 сала, 40 шерстяного жира, 20 ворвани.

б) 30 смолы, 20 мягкого парафина, 25 сала, 25 шерстяного жира.

5. Смазочные масла для ремней для нанесения кистью:

а) 50 смолы, 50 светло го смоляного масла.

б) 60 олеина, 20 смолы, 15 веретенного масла (очищен.), 3 касторового масла, 2 спирта.

в) 6 смолы, 4 сала, 30 ворвани, 20 окисленного репного масла, 50 вареного льняного масла.

г) 50 смолы, 50 веретенного масла (очищен.).

д) 4 смолы, 6 сала, 40 ворвани, 50 льняного масла.

6. Смазочное масло каучуковое для ремней. 10 смолы, 20 шерстяного жира, 30 ворвани, 1 каучука, растворенного в 6 бензоле, 33 скипидара.

7. Смазочные мази специально для хлопчатобумажных ремней и ремней из балата:

а) 80 касторового масла (технич.), 20 сала.

б) 30 смолы, 20 сала, 50 ворвани или льняного масла.

в) 25 смолы, 25 шерстяного жира, 25 веретенного масла (очищен.), 15 ворвани, 10 графита.

IV. Смазочные мази для канатов

Смазочные мази употребляются для предохранения канатов, а также блоков, по которым скользят канаты, от слишком быстрого изнашивания. При употреблении они не должны крошиться и должны противостоять морозу. Зимой они приготовляются немного более мягкой консистенции, чем летом.

Они приготовляются или горячим способом путем омыления, или путем растапливания составных частей. Последний способ очень прост и не требует пояснений. При омылении растопленные при умеренной температуре жиры и масла смешиваются со щелоком при 80 °Ц и при постоянном помешивании нагреваются до 100–120 °Ц, пока не наступит омыления. Узнается это по тому, что вынутая и охлажденная на стеклянной пластинке капля при слабом нажатии на нее пальцем не выпускает из себя жидкости. Если при омылении масса стала слишком твердой, то можно осторожным добавлением минерального масла довести ее до нужной густоты.

При изготовлении маленьких количеств размешивание производится ручным способом, при больших же количествах — исключительно механическими мешалками. Во избежание перекипания и могущего произойти воспламенения рекомендуется употреблять котлы с двойными стенками, нагреваемые паром.

1. Мази для пеньковых канатов, омыленные горячим способом:

а) 5 церезина, 10 канифоли, 10 сала, 20 шерстяного жира, 10 сырого смоляного масла, 5 древесного дегтя, 30 минерального масла (очищен.), 10 едкого натра (раствор в 20° Б.).

б) 30 шерстяного жира, 60 солярного масла (синеватого), 10 едкого натра (раствор в 38 °Б.).

2. Мазь для пеньковых канатов, омыленных холодным способом:

а) Смешивают 20 серого смоляного масла и 50 парафинового масла и, при помешивании, прибавляют сквозь сито массу, растертую из 21 парафинного масла, 8 гашеной извести и 1 едкого натра (раствор в 20 °Б.). Размешивают до начинающегося сгущения, после чего оставляют стоять 12 час для окончания процесса, омыления.

3. Мазь для пенковых канатов, без омыления:

а) 85 шерстяного жира, 5 льняного масла, 10 графита (в порошке).

б) 75 сала, 25 ворвани.

Прибавлять в мазь наполнители, как мел, тальк, тяжелый шпат, не рекомендуется.

V. Смазочные масла для тракторных, автомобильных и аэропланных моторов.

Прекрасным смазочным маслом для тракторных, автомобильных и аэропланных моторов служит техническое касторовое масло в соединении с очищенным минеральным маслом. Но в отличие от других жирных масел касторовое масло не смешивается с минеральными маслами. Чтобы сделать его способным к смешиванию, нужно подвергнуть его перегонке в перегонном кубе с примыкающим к нему сосудом-холодильником и перегоняют 5-10 % касторового масла. Перегнанную часть, состоящую из энантола, ундециленовой кислоты, можно применять для изготовления более низких сортов смазочных мазей, как, напр., колесной мази. Оставшееся в кубе касторовое масло смешивается с минеральными маслами в любой пропорции.

Кроме того, для автомобильных масел можно приготовить смеси очищенных машинных или цилиндровых масел различной вязкости. Масла должны быть свободны от кислот, воды и механических нечистот. Нельзя смешивать вместе веретенные масла с цилиндровыми.

Автомобильные масла должны обладать следующими свойствами:

а) Густое масло для летнего времени. Вязкость при 50 °C 7-11° по Э., уд. вес при 20 °C 0,880-0,940, температура вспышки-210 °C, точка затвердевания летом не имеет значения

б) Жидкое масло для зимнего времени. Вязкость при 50 °C 4–7° по Э., уд. вес при 20 °C 0,870-0,940, температура вспышки — 170 °C, точка затвердевания — 12 °C.

в) Цилиндровое масло для автомобилей. Вязкость при 50 °C 5-10° по Э., уд. вес при 20 °C 0,890-0,940, температура вспышки 175–200 °C, точка затвердевания от 0 до -5 °C.

1. Смазочные мази для моторов. Изготовление их такое же, как консистентные мази из репного масла (см. выше), только вместо веретенного масла берут темное цилиндровое масло. Но можно также холодным или полугорячим способом изготовить мази для автомобильной промышленности след, образом: 20 олеина смешивают с 72 темного цилиндрового масла. Для лучшего смешивания нагревают до 40–45 °C. Затем при постоянном помешивании механической мешалкой прибавляют 8 едкого натра (раствор 40 %) и продолжают размешивать до наступления омыления.

Если при слишком быстром прибавлении щелока в мази образуются комки, то нужно пропустить ее между вальцами. Но лучше если этого можно избежать, так как олеиновые мази при вальцевании легко делаются слишком мягкими.

2. Смазочная мазь для велосипедных цепей:

а) 35 сала и 15 хлопчатникового масла растапливают и смешивают между собой. В теплую еще смесь примешивают 50 графита (в порошке), размешивают до начинающегося охлаждения и разливают массу в коробки.

б) Растапливают 50 церезина, примешивают 50 графита, продолжают размешивать до начинающегося охлаждения, после чего отливают из массы палочки.

Примечание. Для получения белой мази графит заменяется тем же количеством талька.

VI. Колесные мази

Колесные мази принадлежат к густым, твердым мазям и приготовляются холодным или горячим способом омыления смолы, смоляного масла, шерстяного жира, горного воска и т. п. и соединением их с минеральными или дегтярными маслами. В качестве щелочей для омыления служит известь, гашеная известь и раствор едкого натра. Очень часто для увеличения веса мази прибавляют тальк, тяжелый шпат или легкий шпат. Эти наполнители служат только для удешевления мази. Если количественное отношение их не превышает 10–15 % и если употребляется тальк, то это не понижает качества продукции. Если же наполнители входят в состав мази в количестве 20 и больше процентов, то это нужно безусловно квалифицировать как обман.

Приготовление колесных мазей сравнительно простое. Для холодного способа требуется мешалка, а для горячего способанагреваемый паром котел с двойными стенками и с мешалкой.

Приготовление холодным способом производится следующим образом. Масла или жиры основательно размешиваются с 2/3 всего количества минерального или дегтярного масла. Оставшееся количество минерального или дегтярного масла растирают до гладкости с гашеной известью и с наполнителями, если таковые употребляются, и полученную смесь прибавляют сквозь сито в первую смесь жира с маслом. Размешивание продолжается до тех пор, пока не начнется сгущение, после чего массу оставляют в по кое на 6–8 час, для завершения процесса омыления.

При изготовлении горячим способом растапливают жир, горный воск и т. п. со всем количеством минерального или дегтярного масла и тонкой струёй вливают щелок, при постоянном размешивании. Нагревание продолжается, при размешивании, до наступления омыления, после чего оставляют массу в покое. Наступившее омыление узнается по тому, что вынутая и охлажденная проба при нажатии на нее пальцем не выпускает из себя больше жидкости. Если при горячем способе употребляются наполнители, то они прибавляются к горячей смеси жира с маслом до приливания щелока.

Точка плавления колесных мазей колеблется между 70-110° Ц. Приготовленные горячим способом мази при сравнительно одинаковом составе тверже мазей, приготовленных холодным способом.

1. Колесные мази, приготовленные холодным способом:

а) 25 сырого смоляного масла, 65 солярного масла (синеватого), 8 гашеной извести, 2 голландской сажи.

б) 30 сырого смоляного масла, 25 нефтяных остатков, 35 солярового масла (синеватого), 10 гашеной извести.

в) Естественного цвета: 30 сырого смоляного масла, 58 солярового масла (синеватого), 12 гашеной извести.

г) Зеленого цвета: 22 сырого смоляного масла, 66 зеленого масла, 12 гашеной извести.

д) Желтого цвета: 48 кг веретенного масла (очищен.), 17 кг сырого смоляного масла, 8 кг гашеной извести, 50 г золотисто-желтой или метаниловой желтой анилиновой краски, растворенной в 1,5 кг раствора едкого кали в 40° Б.

е) Коричневого цвета: 48 кг веретенного масла (очищен.), 17 кг сырого смоляного масла, 8 кг гашеной извести, 50 г кислотной бурой (Saurebraun), растворенной в 1,5 кг раствора едкого кали в 40° Б.

Примечание. Раствор анилиновых красок прибавляется к смеси веретенного и смоляного масел до просеивания в нее смеси из гашеной извести с веретенным маслом.

2. Колесные мази, приготовляемые горячим способом:

а) 25 шерстяного жира, 65 дегтярного масла (получаемого от сухой перегонки бурых углей), 10 едкого натра (раствор 40° Б).

б) 10 горного воска, 82 дегтярного масла, 8 едкого натра (раствор в 28° Б).

3. Колесная мазь для экипажей, вагонеток и т. п. Эта мазь приготовляется из отбросов смазочных масел. Если вязкость их недостаточна, их смешивают с густыми отбросами минерального масла или, для удешевления, с дегтярным маслом. Однако прибавлять много дегтярного масла не следует, так как смазочная способность его невелика. Вязкость колесных мазей должна равняться 5–6° по Э. при 50° Ц, точка затвердевания-5 ° Ц, температура воспламенения 130° Ц.

VII. Копытные мази

Копытные мази служат для смазывания копыт в целях предохранения их от трещин. Для этой цели более всего пригодны животные жиры и масла, как-то: сало, шерстяной жир, ворвань и т. п. Менее пригодны минеральные масла, так как они не доставляют копытам необходимого им естественного животного жира. Поэтому копытные мази, приготовленные на минеральном масле, должны считаться второсортными.

В копытные мази прибавляют часто антисептические средства, как креолин и лизоль, или дезинфицирующие и целебные средства, как древесный деготь и т. п.

Приготовление состоит в растапливании твердых составных частей при умеренной температуре, после чего примешивают жидкие составные части и размешивают до начинающегося охлаждения.

а) 5 церезина, 25 сала, 30 нейтрального шерстяного жира, 30 костяного жира, 9 костяного масла, 1 камфорного масла.

б) 50 конского жира, 20 сала, 20 нейтрального шерстяного жира, 9 жира из бычьих ног, 1 камфорного масла.

в) 5 церезина, 30 костного жира, 20 сала, 20 нейтрального шерстяного жира, 20 репного масла, 5 древесного дегтя.

г) 5 горного воска, 74 нейтрального шерстяного жира, 20 веретенного масла (очищен.), 1 карболовой кислоты.

VIII. Смазочные масла для разных целей

1. Смазочные мази для смазки подъемных шахт в рудниках.

а) Хорошие результаты дает толченый графит, растертый в пасту с теплым 10 % раствором ядрового мыла.

б) Рекомендуется также растереть картофельную муку с раствором хлористого магния.

2. Смазочные мази для лыж. Эти мази наносятся на лыжи или в холодном состоянии, или разогреваются перед употреблением. Особенно удобна мазь в виде пасты, наполняемой в оловянные тубы (трубки). Перед смазыванием лыжи нужно хорошенько вычистить и насухо вытереть.

Мази для употребления в холодном состоянии:

а) 60 парафина (40–42 %), 12 канифоли, 6 шерстяного жира, 4 карнаубского воска, 18 горного воска.

б) 55 сала, 30 канифоли, 15 церезина.

Мази для употребления в нагретом состоянии:

а) 90 церезина, 10 шерстяного жира.

б) 55 озокерита, 35 канифоли, 10 веретенного масла (очищен.).

в) 60 парафина (50–52 %), 16 церезина (60°), 14 пальмового масла, 10 талька.

Мази для наполнения в оловянные тубы:

а) 15 горного воска, 5 карнаубского воска, 80 олифы.

б) 15 горного воска, 5 церезина, 80 скипидара.

3. Смазочные масла и мази для ружейных стволов. Эти масла и мази служат для смазывания ружейных стволов, предохраняют от ржавчины и растворяют нагар от пороха.

а) Смешать при нагревании 85 белого вазелинового масла и 15 олеинокислого калия.

б) 75 белого вазелинового масла, 25 белого костяного масла, свободного от кислот.

в) 8 озокерита, 6 парафина, 6 сала и 80 веретенного масла (очищен.).

4. Мазь для правильного ремня. 83 технического вазелина обрабатываются в месильной машине с 17 калькотаром до образования однородной массы.

5. Масло для часов. Для этого лучше всего употреблять чистое, свободное от кислот костяное или прованское масло, или в смеси с белым вазелиновым маслом или маслом какао.

Костяное масло предварительно вымораживают при -3° или -5° Ц и отмывают от осадка твердые жиры. Еще лучше растворить, слить с осадка и выпарить для удаления бензина. Костяное масло добывается из костей ног животных. Обработав кости водою на паровой бане, масло отделяют от воды и процеживают.

IX. Смесь

Очистка отбросов смазочных масел. Стекающие при смазывании машин смазочные масла следует всегда собирать и подвергать очистке. Очистка имеет целью удаление механических нечистот, воды, содержание которой в отбросах масла для цилиндров может доходить до 60 %, а также содержащихся в маслах мыла для чистки металлов, продуктов окисления и т. п. Очищенное таким образом масло не может, разумеется, равняться очищенному минеральному маслу, но может служить добавлением к нему в количестве до 10 %. Для смазки же трансмиссий (приводных ремней), осей и т. п. его безусловно можно употреблять при условии, чтобы тягучесть и температура вспышки соответствовали требованиям.

Собранные отбросы масла сначала процеживают сквозь большое сито в котел, нагреваемый змеевиком или рубашкой (двойным дном котла). При процеживании на сите остаются самые крупные механические нечистоты. Лучше всего, если котел книзу переходит в конус, снабженный краном. Этим облегчается сливание воды и мутного осадка. Масло сначала нагревается до 105–110° Ц, чтобы удалить часть воды, так как совершенного удаления воды не требуется. Затем масло сильно размешивается при небольших количествах лопаткой, а при большом количестве сжатым воздухом и смешивается с 8-10 % его веса 10 %-ным раствором едкого натра, причем температуру поддерживают в 80–90° Ц. После прибавления натронного щелока продолжают размешивать еще в течение 1/2 часа, а затем оставляют смесь в покое на 3–4 часа. После этого сливают через кран у дна котла осадившийся щелок и муть и повторяют операцию до тех пор, пока осадившийся щелок не будет больше окрашен в темный цвет. Затем промывают 3–4 раза масло водой в 70–80° Ц, причем после каждого промывания дают отстояться 2–3 часа и сливают промывную воду. Промывание продолжается до тех пор, пока промывная вода не будет показывать щелочной реакции, т. е. лакмусовая бумага не окрашивается больше в синий цвет. Затем масло обезвоживают, нагревая его до 110° Ц, до тех пор, пока вся вода не будет удалена, т. е. перестанет пениться. Удаление воды ускоряется размешиванием или вдуванием воздуха.

П. Мыло и свечи

Производство мыла в наши дни приняло вполне организованный характер. Наши государственные, прекрасно оборудованные мыловаренные заводы всецело вытеснили с рынка кустарное производств мыла. Встречающееся в продаже мыло имеет не только нормальный состав, но и является дешевым продуктом именно благодаря своему массовому производству. Однако отдельным производственным организациям в лице кустарей остается все же немалое поле деятельности для дальнейшего улучшения качества мыла. Мы имеем в виду выделку специальных видов мыла, как-то туалетных и медицинских. Вот почему в нашей книге мы считаем возможным дать ряд соответственных рецептов по мыловарению, отсылая читателя к подробностям, которые можно найти в специальной технической литературе по этому вопросу.

I. Производство обыкновенного мыла.

1. Варка мыла кустарным способом. Берут древесную золу или золу, полученную от пережога сорных растений, и просеивают ее сквозь сито, затем рассыпают ее по полу, смачивают и перемешивают до тех пор, пока не получится равномерно увлажненная масса золы. После этого ее собирают в кучу, в которой сверху образуют углубление. В последнее кладут известь,которая гасится от присутствия влаги. Извести следует брать в половинном количестве от веса взятой золы. Когда известь распадается в тонкий порошок, ее покрывают золой. Затем обливают водою и оставляют на 24 часа, после чего спускают щелок. Это первый щелок, наиболее концентрированный. Его помещают в особый сосуд, и затем еще раз обливают золу водой, сливают ее и получают более слабый щелок. Когда и этот щелок будет готов, то более крепкий наливают в котел и нагревают до кипения.

Далее прибавляют к щелоку соответственное количество различных жирных отбросов и кипятят, прибавляя более слабого щелока, пока взятая на стеклянную пластинку проба не застынет в прозрачную клейкую массу. Этим способом получают жидкое поташное мыло, обыкновенно называемое мыльным клеем. Чтобы обратить мягкую массу в твердое, плотное мыло, прибавляют к мыльному клею поваренной соли. При этом выделяется так называемое мыльное ядро, которое и представляет собою твердое, натровое мыло.

После прибавления поваренной соли вычерпывают полученное ядровое мыло, а также и щелок, после чего мыло помещают опять в котел, снова варят с более густым щелоком, еще раз солят, вычерпывают и кладут в ящики, обложенные полотном; когда излишний, приставший к мылу, щелок соберется по каплям на дно ящика, последний переворачивают, вынимают мыло, разрезают его на куски и сушат на воздухе.

Для изготовления мыла лучше, конечно, брать не золу и известь, а непосредственно едкий натр, называемый в продаже мыльным камнем.

2. Приготовление простого мыла — твердого и жидкого:

а) Для приготовления твердого мыла берут 2 кг едкого натра, распускают в 8 кг воды, доводят раствор до 25° Ц и вливают его в расплавленное и охлажденное до 50° Ц сало (сало должно быть несоленое и берется его 12 кг 800 г на указанное количество воды и соды). Полученную жидкую смесь тщательно размешивают, пока вся масса не станет совершенно однородной, после чего разливают по деревянным ящикам, хорошо окутанным войлоком, и ставят в теплое сухое место. По истечении 4–5 дней масса затвердевает, и мыло готово. Если желают иметь более пенистое мыло, то к указанному количеству воды прибавляют еще 500 г очищенного поташа или берут сала на 2 кг меньше и добавляют взамен такое же количество кокосового масла.

б) Для приготовления жидкого мыла распускают в 2 кг воды такое же количество неочищенного едкого кали, доводят раствор до 25° Ц и тщательно смешивают с 8 кг несоленого сала, предварительно растопленного и охлажденного до 50° Ц. В дальнейшем поступают, как указано выше.

II. Производство туалетных мыл

1. Горячим способом. Как основную массу для туалетных мыл можно взять сальное мыло, приготовленное с содовым щелоком, или приготовить особо, употребляя для этого свиной жир в соединении с кокосовым маслом.

Кокосовое масло должно быть самого высшего качества, а свиной жир исключительно свежий и хорошо очищенный.

Очистка жира производится следующим образом: свежий жир несколько раз промывают в холодной воде, разрезают его на кусочки и кладут в мешок, который подвешивают в котел с водою и кипятят. Когда вода закипит и сало распустится, его слегка отжимают, причем большая часть клетчатки остается в мешке вместе с мусором. Мешок вынимают, а в смесь сала с водою, на каждое кило сала, кладут 4–5 г поваренной соли и 1–2 г квасцов в порошке, при сильном кипении жидкости и постоянном перемешивании. По прошествии некоторого времени кипячение приостанавливают и дают жиру всплыть на поверхность. Образующуюся накипь тщательно снимают, процеживают сквозь полотно в чистый чан и дают затвердеть. Таким образом приготовленный жир может сохраняться без изменения в прохладном месте очень долгое время.

Для получения хорошего туалетного мыла на каждые 100 г жира берут 5-20 г кокосового масла. Последнее прибавляется не только с целью удешевления, но также и для того, чтобы «налить» его большим количеством воды.

Сама варка мыла производится обычным способом, только необходимо следить, чтобы полученное мыло было нейтральное, т. е. чтобы в нем не было избытка щелочей. С этой целью его несколько раз отсоливают и затем снова кипятят. После последней отсолки кипячение продолжают до тех пор, пока проба, взятая стеклянной палочкой на пластинку, не окажется вполне удовлетворительной, т. е. при сдавливании массы между пальцами получатся твердые пластинки, которые не должны ломаться.

Для того чтобы иметь совершенно чистое мыло, его размешивают шестом, снимают пену и вливают в формы, пока оно прозрачно. Мыльная масса, оставшаяся на дне котла, будет менее прозрачна и чиста, а потому ей надо дать затвердеть отдельно.

2. Холодным способом. Приготовление туалетных мыл холодным способом, посредством размешивания, отличается многими достоинствами, которые, главным образом, сводятся к тому, что здесь окраска и парфюмировка производится одновременно, составляя как бы одну операцию, после чего остается только затвердевшую мыльную массу разрезать и штамповать.

Для приготовления мыла холодным способом берут кокосовое масло, предварительно очищенное от случайной грязи, и омыляют его крепким натровым щелоком при низкой температуре и постоянном размешивании. Для того, чтобы полученное мыло было нейтральным, необходимо сделать несколько предварительных проб и точно определить количественное соотношение жира и щелочи. В среднем приходится брать едкого натра в твердых кусках около 15 % по весу от жировой части.

Когда процесс омыления дойдет до того состояния, что содержимое котла превратится в однородную и трудно размешиваемую массу, тогда к ней прибавляют красящие и парфюмирующие вещества, которые вследствие продолжительного размешивания равномерно распределяются по всей массе.

3. Переплавкой. Приготовление туалетных мыл переплавкой производится следующим образом: обыкновенное ядровое мыло разрезают на куски и бросают их в котел, вставленный в другой котел с кипящей водой (водяная баня). К мылу надо влить столько воды, чтобы взятая проба имела хорошую консистенцию, после чего мыло разливают в формы и смешивают с красящими и парфюмирующими веществами. Количество прибавляемой воды, наливаемой для переплавки, находится в зависимости от свойств мыла: для твердого сального мыла необходимо взять больше воды, чем когда в дело идут другие сорта, содержащие и без того много воды. Воды вообще наливают столько, чтобы при остывании получилось твердое мыло, сильно пенящееся в воде.

Если взятое для переплавки мыло сильно загрязнено, то его необходимо расплавить с большим количеством воды (50–60 %), а затем отсолить и уварить.

4. Строганием. Приготовление туалетного мыла строганием производится следующим образом: ядровое мыло обращают в стружки при помощи особого станка, собирают в деревянное корыто, смешивают с красящими и пахучими веществами и затем при помощи месильного станка превращают в однородную массу. Станок состоит из горизонтального цилиндрического барабана, на окружности которого находятся 4–8 ножей. Над барабаном, приводимым во вращательное движение, находится наклонная плоскость, на которую кладут пласты мыла для строгания. Мыло собственным весом нажимается на барабан, ножи которого беспрерывно срезают стружки с мыльного пласта. Ножи установлены под очень значительным уклоном и потому могут срезать стружки толщиной в писчую бумагу.

Вот несколько рецептов для туалетных мыл, приготовленных разными способами:

5. Миндальное мыло. Для приготовления его берут 4 кг белого ядрового мыла, наскабливают его в мелкие стружки и подливают немного молока. Массу наливают в котел, ставят на умеренный огонь и размешивают, пока она не загустеет и не начнет тянуться. Остудив, прибавляют искусственного горько-миндального масла и выливают мыло в плоский деревянный ящик, на дно которого положено полотно. Мылу дают остыть, затвердеть, и тогда разрезают его на куски требуемой формы.

На заводах приготовляют миндальное мыло из хорошего крепкого щелока с двойным по весу количеством сала, жира, кокосового или пальмового масла, которое надо уварить до тех пор, пока вынутая проба, положенная на холодную гладкую плиту, быстро не затвердеет.

6. Розовое мыло. Для приготовления этого мыла берут: 64 кокосового масла, 40 сального мыла, 30 воды и нагревают эту смесь в течение 2–3 час, вымешивают и прибавляют немного эозина для подкраски. Затем снимают с огня и примешивают искусственного розового масла. Мыло отливают в формах.

7. Фиалковое мыло. Для приготовления этого мыла, придающего мягкость коже, берут 100 белого ядрового мыла, 10 фиалкового корня, 10 росного ладана. Мыло вымешивают с водою, окрашивают в фиолетовый цвет и душат фиалковой эссенцией. Затем прибавляют столько крахмала, сколько необходимо для сообщения мылу твердости, после чего мыло кладут в формы.

8. Лимонное мыло. Смешивают, при легком нагревании, 1 белого жирного мыла и 1 крахмала, окрашивают в желтый цвет и душат лимонной эссенцией. Из полученной массы формуют в специальных формах в виде лимона и подкрашивают сверху в желто-лимонный цвет, окуная в желтую краску, с прибавлением воска.

9. Английское круглое мыло. Для приготовления этого мыла надо нарезать на мелкие куски 200 хорошего белого ядрового мыла и затем растереть в нагретой фарфоровой ступке, прибавив к массе 1 камфары. В полученное жидкое тесто прибавляют 100 крахмала, окрашивают в разные нежные тона и парфюмируют. Из этой массы формуют плоскокруглые куски.

10. Английское мыло для бритья приготовляется следующим образом: 100 белого мыла наскабливают в мелкие стружки и растворяют в воде до консистенции жидкого киселя. Затем прибавляют 10 тальку и 10 квасцов в порошке, окрашивают в кремовый цвет и парфюмируют мускусом и померанцевым маслом. Мыло это отливается в цилиндрической форме.

11. Яичное мыло. Яичный желток варят до тех пор, пока вода настолько не испарится, что из желтой массы при сдавливании ее пальцами не будет сочиться масло. Последнее выжимают, процеживают и обращают в мыло при помощи калия. Потом смешивают желток с шестнадцатой долей этого мыла, прибавляют на 30 желтка 1 крахмала и благовонного масла и, когда все это надлежащим образом сгустится, кладут в формы.

12. Глицериновое мыло. 13 сала и 12 кокосового масла расплавляют в котле и процеживают сквозь редкую ткань; к процеженным жирам вливают смесь из 12 щелока в 39,5° Б. и 8 спирта в 95°. Массу мешают, затем вливают 3 глицерина и под конец прибавляют так назыв. соту, состоящую из 8 сахара и 5 горячей воды. Когда проба, взятая на нож, показывает, что мыло готово, выливают его в формы. Цвет и запах можно придать по желанию.

13. Мыло о-де-колон. 50 кг основного мыла, 60 г лавандового масла, 35 г розмаринового и 30 г бергамотового масла, 70 г лимонного масла. Для окраски берут 1 г хлорофила, растворенного в перечисленных маслах.

14. Бензойное мыло. 50 кг основного мыла, 40 г перуанского бальзама, 1 г фиалкового корня, 15 г гелиотропина, 5 г бензойной тинктуры. Для окраски берут коричневую бриллиантовую (анилиновую) краску.

15. Мыло для детей. 10 кг основного мыла, 200 г белого вазелина, 200 г рисовой муки, 30 г гераниевого масла, 20 г терпинеола. Цвет белый.

16. Окраска туалетных мыл. Мыло можно красить двумя различными способами,

а) В горячую мыльную массу вливают водные растворы основных и кислых красящих веществ, при постоянном промешивании. Для этого способа окраски годятся также растворяющиеся в жиру красящие вещества, которые размешиваются с маслом. Все красящие вещества не должны быть подвержены действию квасцов.

б) Сухое мыло нарезают на маленькие кусочки (стружки) и обрабатывают на месильной машине вместе с растворенными в воде или растертыми с маслом основными и кислыми красящими веществами. Этот способ допускает применение нерастворимых смолистых цветных лаков. Таким образом выделываются мраморные мыла.

Красящие вещества, употребляемые для подкраски туалетных мыл, могут быть весьма различны. Главные условия, которым они должны, удовлетворять: быть достаточно прочными, хорошо смешиваться с мылом и не оказывать вредного влияния на кожу. Такие краски могут быть разделены на две группы: растворимые и нерастворимые. Первые заслуживают предпочтения перед последними уже потому, что не оставляют после себя нерастворимый порошкообразный осадок; кроме того, растворимые краски распределяются в мыле легче и равномернее нерастворимых.

Красный цвет. Для прозрачных мыл: алканин, фуксин, эозин. Для непрозрачных — киноварь, сурик.

Желтый цвет. Для прозрачных мыл: экстракт куркумы и пикриновая кислота. Для непрозрачных — хромовая желтая краска.

Оранжевый цвет составляется из смеси красных и желтых красящих веществ.

Зеленый цвет. Для прозрачного мыла: зеленый анилин или же смесь индигокармина и пикриновой кислоты. Для непрозрачных — хромовая зеленая краска.

Фиолетовый цвет составляется из метилфиолета или из смеси красной краски и индиго-кармина.

Коричневый цвет — из светлой или темной коричневой анилиновой краски или жженого сахара,

Нерастворимые краски применяются в виде тонкого порошка, которым посыпают стружки, поступающие в ящик строгальной машины. Затем на обсыпанные стружки накладывают новый слой стружек, которые вновь посыпают краской и т. д. Когда все мыло таким образом подготовлено, стружки размешивают и пропускают через месильную машину для получения однородноокрашенной массы.

17. Парфюмирование туалетных мыл. Наряду с первоклассной, совершенно нейтральной мыльной основой (ядровое мыло), при изготовлении туалетных мыл особенно большую роль играет парфюмирование. Дело в том, что отдушка не только должна быть приятной, но и должна долго сохранять свой запах и даже, по возможности, улучшаться при лежании и сушке мыла.

Приступая к парфюмированию, нужно строго различать, какие сорта мыла хотят парфюмировать, и сообразно с этим выбирать необходимые пахучие вещества. Туалетные мыла делят, как мы видели, на такие, которые изготовляются 1) горячим способом, 2) холодным способом, 3) переплавкой, 4) строганием.

Поэтому при парфюмировании первый вопрос заключается в том, при какой температуре должно быть парфюмировано мыло. Затем, во-вторых, каково влияние щелочей на применяемые, пахучие вещества. И, наконец, в-третьих, хорошо ли сохраняются в щелочах данные пахучие вещества. На этих трех основных вопросах зиждется все искусство умелого парфюмирования туалетных мыл.

Туалетные мыла, изготовляемые горячим способом или путем переплавки, относятся, в большинстве, к дешевым сортам. Тратить много на их парфюмирование нельзя, чтобы мыла эти не обошлись слишком дорого. Поэтому для парфюмирования таких сортов мыл можно выбрать только дешевые пахучие вещества, но имеющие тем не менее возможно более сильный запах, так как именно при этих сортах мыл часто требуется перебить какой-нибудь нежелательный посторонний запах. Для этой цели, главным образом, употребляют мирбановое масло, сафроль, цитронеллевое масло, искусственное горькоминдальное масло.

Для второй категории туалетных мыл, изготовляемых холодным способом, то есть для хороших сортов кокосовых мыл, можно употреблять пахучие вещества более высокого качества, и выбор среди них представляется более разнообразный. Хотя кокосовые мыла, к которым относятся также миндальные мыла, в последнее время оттеснены на задний план строгаными мылами, однако хорошие и чистые кокосовые мыла покупаются очень охотно, особенно в местностях, где вода сильно известковая, а потому строганые мыла плохо мылятся. Кокосовые мыла можно отлично парфюмировать благодаря имеющимся многочисленным естественным и искусственным пахучим веществам. Можно также значительно улучшить качество этих мыл, прибавив к ним ланолин. Даже мыла с прибавлением японского воска пользуются большим успехом, так как они выглядят совершенно как строганые мыла. Их не следует только долго оставлять в форме, иначе они делаются слишком твердыми и их очень трудно прессовать.

Из пахучих веществ можно очень рекомендовать анисовый альдегит, имеющий очень нежный запах, борнилацетат, который замечательно хорош в кокосовых мылах; цитронеллевое масло, которое особенно хорошо подходит для медовых мыл. Затем, хорошего эффекта можно достигнуть кумарином, эугенолем и геранилацетатом. Можно также рекомендовать неролин, а в особенноности терпенеоль. С блестящим успехом применяют также коричный алдегит. Запах фиалки можно достигнуть иононом II, с прибавлением терпенеола, а также блестящие результаты получаются от применения искусственного неролинового масла.

18. Мраморирование туалетных мыл. Производится оно с целью придать им вид пятнистого или жилистного мрамора. Для этого наливают жидкое мыло в форму до известной высоты, обсыпают или обливают поверхность его нерастворимыми смолистыми лаками, затем наливают новый слой мыла, производят ту же операцию и т. д., пока форма не наполнится. В мыльную массу опускают деревянную лопаточку, которой и помешивают, двигая ее параллельно стенкам формы. Если же хотят получить волнистую мраморировку, то двигают лопаточкой по кривым или спиральным линиям. Для пестрой мраморировки употребляются различные краски.

III. Производство мыл для бритья

1. Мыло для бритья горячим способом. Такое мыло приготовляется из 12 кг жира, 4 кг свиного сала и 1¹/₄ кг канифоли. Все эти материалы увариваются до твердого ядра. После варки отделяют осторожно твердую массу от щелока и кладут в особый сосуд. Затем в другом котле варят 3 кг кокосового масла с 2 кг 30° поташного щелока. После окончания процесса омыления усиливают огонь и прибавляют, тщательно размешивая, приготовленное заранее ядровое мыло. Если масса не должна быть слишком густою, то прибавляют еще 2 кг воды и уваривают до тех пор, пока взятая проба не затвердеет на стекле. Когда мыло готово, то массу отливают в формы и прибавляют 50 г лавандного масла для отдушки мыла.

2. Мыло для бритья холодным способом. Берут 14 кг сала, 2 кг беленого пальмового масла, 4 кг кокосового масла, 8 кг натрового щелока в 30° Б.; для ароматизации прибавляют 100 г лавандового и 80 тимианного масла.

3. Мыло для бритья переплавкой. 4 кг свиного сала и 2 1/2 кг кокосового масла расплавляют в песочной или водяной бане; к расплавленному жиру, беспрерывно перемешивая, прибавляют 2 3/4 кг калиевого щелока в 42°. Когда прибавлено около половины щелока, масса начинает густеть, когда же прибавлен весь щелок, она так густа, что невозможно мешать.

Смесь оставляют при температуре 60–70° Ц на несколько часов в покое. Отвердевшую массу растирают в мраморной или фарфоровой ступке, прибавляя постепенно 9 г горькоминдального масла, предварительно растворенного в 100 г спирта.

4. Жидкое мыло для бритья:

а) Смешивают 60 г олеина с 125 г горячей воды и к полученной жидкости прибавляют, при сильном размешивании, 50 г натрового щелока и, наконец, 120 г белого мыла. Вся смесь разводится 75 смЗ горячей воды, доливается 25 куб. см. спирта и процеживается.

б) Смешивают 1 кг белого мыла, 100 г миндального масла, 500 г спирта, 500 г розовой воды, 10 г амбровой и 10 г бензойной настойки.

5. Мыльная паста для бритья. Берут 90 г спермацета, 90 г сладкоминдального масла, 100 г калийного мыла и горькоминдальнего масла для одушки.

6. Мыльный порошок для бритья. Размешать 400 г мыльного порошка, 50 г буры и 25 г миндальных отрубей. (Другие препараты для бриться см. в отд. «Косметика».)

IV. Производство медицинских мыл

1. Вазелино-ланолиновое мыло. 3,5 кг вазелина и 1,5 кг ланолина прибавляют к 95 кг расплавленной мыльной массы. Применяется как смягчающее кожу средство.

2. Камфорное мыло. Берут 10 кг лучшего сального мыла. 400 г розмаринового масла и 400 г камфоры. Когда мыло растопится и его надо класть в формы, то прибавляют мельчайшим образом истолченной камфоры, смешанной с 25 г или более горькоминдального масла, также розмаринового масла и хорошенько размешивают.

3. Дегтярное мыло состоит из 12–16 обыкновенного мыла и 1–2 березового дегтя.

4. Вазелино-дегтярное мыло. Это мыло состоит из 9 1/2 кг кокосового масла, 5 кг сала, 8¹/₄ кг щелока в 38° Б, 3¹/₂ кг древесного дегтя, 1 кг желтого вазелина, 83 кг воды, 70 г розмаринового и 50 г лавандового масла. Мыло приготовляется при 45° Ц.

5. Серно-дегтярное мыло (5 %). 1 кг серного цвета смешивается с 4 кг нагретого березового дегтя и прибавляется к 95 кг мыльной массы.

6. Карболовое мыло. Обыкновенное белое мыло смешивается с 2–3 % карболовой кислоты.

7. Сулемовое мыло. При приготовлении сулемового мыла необходимо применять хорошее мыло с избытком свободного жира, так как все сулемовые мыла, содержащие в своем составе свободные щелочи, покрываются через несколько дней по изготовлении черными пятнами. Сулему добавляют к мылу до 0,1 %.

8. Ментоловое мыло (5 %). 95 кг мыльного порошка и 5 кг ментола смешивают и прессуют. Применяется для мытья головы при невралгии.

9. Тимоловое мыло (3 %). 3 кг тимола смешивают с 97 кг мыльного порошка и прессуют. Тимоловое мыло обладает приятным запахом и применяется как антисептическое (противогнилостное) средство.

10. Формалиновое мыло (5 %). К 95 кг мыльного порошка прибавляют 5 кг формалина (содержащего 40 % формалдегида). Формалин нельзя примешивать к горячему мылу, так как, если последнее обладает щелочностью, легко может образоваться муравьиная кислота.

V. Производство свечей

1. Производство стеариновых свечей без употребления прессов и других дорогих машин. Нагреть 10–12 % хорошего сала в чистой вскипяченной воде. Когда растопится, погасить огонь и дать салу постоять, пока на поверхности образуется тонкая пленка. Тогда прибавить 2 % содового раствора 30° Б и мешать, пока масса приобретет консистенцию мыла, приготовленного холодным способом. Снова зажечь огонь и довести смесь до точки кипения. При кипячении мыло снова разлагается и образуется осадок в виде хлопьев, содержащий заключающиеся в сале нечистоты. Если дать салу отстояться некоторое время, то оно становится прозрачным и почти бесцветным. В таком состоянии оно с успехом может быть использовано для смазывания машин, но для фабрикации свечей оно требует дальнейшей обработки, так как содержит в себе еще следы мыла. Его помещают в медный котел и очищают подкисленной водой 1–2 % Б. До тех пор, пока сало содержит в себе следы мыла, на поверхности появляется пена, которая не растворяется. Подкисленную воду прибавляют до тех пор, пока пена совершенно не исчезнет. Но лучше сделать пробу, чтобы быть уверенным, что мыло разложилось. Для этой цели со дна котла достать небольшое количество жидкости и сделать пробу при помощи лакмусовой бумаги. Если она не покраснеет, то кипячение должно продолжаться с дальнейшим прибавлением подкисленной воды. Если же лакмусовая бумага покраснеет, то салу дают отстояться, после чего кислая вода сливается и жир снова кипятится со свежей водой.

Затем отделяют олеин и стеарин следующим образом: берут котел с двойным дном, которое помещается на расстоянии 10 см от настоящего дна котла. Двойное дно снабжено отверстиями в 1¹/₄ см диаметром, а между днами имеется кран. В котел кладут равные части сала и кипящей воды и покрывают котел крышкой для предупреждения слишком сильного охлаждения. Массе дают постоять два или три дня, смотря по количеству, до тех пор, пока термометр, погруженный в верхний слой сала, не покажет температуру 22°-25° Ц. Тогда открывается кран и сперва из нижнего помещения вытекает вода, затем олеин, между тем, как кристаллизованный стеарин остается на двойном дне и готов для формования из него свечей. Это производится таким же образом, как выделывание сальных свечей, но при более высокой температуре. Массу, имеющую вид молока, нужно все время помешивать.

2. Сальные свечи. Чтобы сделать сальные свечи более твердыми, рекомендуется окунать свечи последовательно в следующие три смеси:

I. Растопить 4 белой смолы, 88 хорошего сала, 6 камфоры, 20 стеариновой кислоты, 2 даммаровой смолы.

II. Растопить 48 сала, 6 камфоры, 20 стеариновой кислоты, 4 белой смолы, 10 дамарной смолы.

III. Растопить 20 стеариновой кислоты, 4 белого воска, 10 сала, 6 камфоры.

3. Свечи из жира:

а) Растворить 450 г квасцов и 450 г селитры в 2 л воды на медленном огне. Прибавить 5400 г жира, постоянно мешая, пока весь жир не растворится. Не оставлять слишком долго на огне, так как жир может потемнеть.

б) Нарезать 8 кг жира на маленькие куски, положить в горшок вместе с 250 г квасцов и 250 г селитры, предварительно растворенных в 1/2 воды на медленном огне. Постоянно размешивать на медленном огне, пока весь жир не растворится. Оставить на потухающем огне, пока пар не перестанет подниматься, затем снять с огня.

4. Глицериновые свечи по Ларошу. Растворяют 5 бесцветного желатина в 20 воды, прибавляют 26 глицерина и нагревают до тех пор, пока не образуется совершенно прозрачный раствор. К этому раствору прибавляют 2 таннина, растворенного нагреванием в 10 глицерина. Появляется муть, которая исчезает при дальнейшем кипячении. Кипячение продолжается до тех пор, пока вся вода не испарится. Свечи, приготовленные из такого состава, прозрачны, как вода, и горят спокойно, не распространяя никакого запаха.

5. Имитация восковых свечей. Бросить негашеную известь в растопленный бараний жир. Известь упадет на дно и увлечет с собой всю грязь от жира, так что жир получится чистый, как воск. Если к 3 частям такого жира прибавить 1 часть пчелиного воска, то получатся отличные свечи, напоминающие восковые. Фитили погрузить в раствор из 28 г селитры и 125 г извести в 2 л воды. Благодаря этому свечи лучше горят, и сало не стекает.

6. Цветные свечи. Для окраски свечей употребляются следующие красящие вещества:

а) Синие: прусская синяя, ультрамарин, медный купорос, анилиновая синяя.

б) Красные: кармин, алканный корень, анилиновая красная.

в) Желтые: хромовая желтая, нафталиновая желтая (анилиновая).

г) Зеленая: смесь из синих и желтых красок. При окраске анилиновыми красками следует брать краски, растворимые в жирах.

7. Ароматические свечи. В материал, из которого приготовляются свечи (воск, жир или фитиль), вводят небольшое количество подходящего ароматического вещества. Для этой цели наиболее пригодны камфора, бензойная смола, перуанский бальзам, каскарилья, эфирные масла и т. д. Не следует только прибавлять слишком много ароматических веществ, иначе свечи будут коптеть и давать мало света.

8. Прочные свечи «Адамантин». 100 бараньего жира, 2¹/₂ камфоры, 4 пчелиного воска, 2 квасцов.

9. Прозрачные свечи «Диафан». Расплавить на пару 5 растительного воска, 3 прессованного бараньего жира, 11 стеариновой кислоты.

10. Фитили для свечей. Для того чтобы свечи лучше горели и сало не стекало, рекомендуется несколько способов:

а) Окунуть фитили в раствор известковой воды, к которой прибавлена селитра: на 5¹/₂ воды взять 85 г селитры и 300 г извести. Высушить фитили до употребления.

б) Приготовить раствор из 85 г буры, 45 г хлористого кальция, 45 г селитры и 45 г хлористого аммония в 4¹/₂ л воды и профильтровать. Вымочить в этом растворе фитили, затем высушить.

в) Вымочить фитиль в течение нескольких часов на холоде в растворе 1 кг борной кислоты в 37 л воды.

г) Приготовить раствор из 4 кг борной кислоты, 2,5 кг серной кислоты в 370 л воды. Поступить, как в предыдущем рецепте.

д) Растворить 10 г хлористого аммония и 10 г азотнокислого натрия в 7 л воды. Фитили вымачиваются в этом растворе 10–15 минут при кипении и затем высушиваются при 40–50° Ц.

е) Положить фитили на 24 часа в ванну, состоящую из серной кислоты и из 100-кратного по весу количества воды. Высушить при низкой температуре и положить в другую ванну, состоящую из 12¹/₂ кг борной кислоты, 9 кг сернокислого аммония и 370 л воды. Фитили высушиваются затем в теплой комнате.

Р. Средства для стирки и вывода пятен

I. Аппретура тканей

1. Аппретура для льняных тканей. 1 кристаллической угленатровой соли, 4–6 белого воска; 4–6 чистого белого мыла, 20 тончайшего порошка чистой углемагниевой соли, 40 картофельного и 160 высшего сорта пшеничного крахмала варят с достаточным количеством воды, чтобы образовалось всего 1000, и прибавляют, в случае надобности, немного ультрамарина для подсинивания желтоватого оттенка полотна. Накрахмаливают этим составом полотно, запаривают его и высушивают.

2. Аппретура для перкаля. Смешивают вместе 14 кг белого крахмала, 3–4 кг картофельной муки, 120 л воды, 400 г стеаринового мыла и пропускают в смесь пар до образования густого клейстера. Для получения стеаринового мыла расплавляют 5 кг стеарина, прибавляют 3 кружки кипящей воды, а затем 300 г едкого натра и хорошо размешивают до совершенного охлаждения.

3. Аппретура для шерстяных тканей, бархата и хлопчатобумажных лент приготовляется из 500 желатина, 60 карагенского моха, 20 хлористого магния, 10 карамели и 10 марсельского мыла.

4. Аппретура для легких тканей. 120 белого крахмала, 150 л воды, 2 кг алебастра, 2 кг сала, 50 г ультрамарина и 2 Н бутылки мыльного раствора (50 г мыла на 1 л воды). Аппретированные куски высушиваются на сушильных цилиндрах.

5. Аппретура для кретона. 10 кг белого крахмала, 4 кг картофельной муки и 100 л воды увариваются, при незначительном давлении пара, до загустения, а затем прибавляется 1 кг стеаринового мыла.

II. Отбелка тканей

1. Беление известью. Для усиления действия растворов белильной извести прибавляется к ним уксусная кислота в малом количестве. Сначала получается из уксусной кислоты и белильной извести свободная хлорноватистая кислота и уксусноизвестковая соль. Хлорноватистая кислота отдает затем свой кислород и превращается в соляную кислоту, образующую с уксусноизвестковою солью хлористый кальций и свободную уксусную кислоту. При этом способе после отбеливания излишне обрабатывать кислотами и еще раз промывать.

2. Беление перекисью водорода. Все ткани, отбеливаемые перекисью водорода, подвергаются предварительной подготовке, имеющей целью вызвать полное смачивание их водными растворами перекиси водорода и удаление жира, пота и других нечистот. Средством для этого служат ванны из мыла с 3–5 % раствором углеаммиачной соли. Ткани погружаются в раствор перекиси водорода до полного пропитывания жидкостью, после чего вынимаются и медленно высушиваются в вентилируемом и нагретом не свыше 20° Ц помещении.

а) Беление шелка. После варки шелка-сырца в мыльных ваннах его обрабатывают углеаммиачной солью. После этого отбеливают шелк перекисью водорода так, как сказано выше.

б) Беление шерсти. Шерсть необходимо чисто промыть перекисью водорода. Если перекись водорода развести 10 воды, то достаточно 30-40-минутного пребывания шерсти в белильной ванне. Шерсть в чану пошевеливают для ускорения беления. Вынутую из белильной ванны шерсть подвергают, еще во влажном состоянии, медленной просушке на воздухе для дальнейшего отбеливания. Лучше высушить на солнце. Прибавляют к белильной ванне с разведенною перекисью водорода незначительное количество индигокармина для получения чистого белого цвета. Ванна считается негодной, если несколько капель марганцовокалиевой соли вызывает неисчезающее красное окрашивание.

3. Беление пряжи. Для беления пряжи и тканей из льна, пеньки, джута и т. п. волокнистых веществ разбавляют растворы белильной извести хлорноватистонатровою или калиевою солью и сернокислым цинком.

Отбеливание производится пропитыванием волокнистых веществ едкими и углекислыми щелочами и щелочными землями (одними или в смеси с едкими щелочами) и последующим нагреванием при помощи пара или нагретого воздуха, причем растительные волокна обрабатываются кислотами и хлорноватистыми растворами. Вместо обработки отбеливаемых растительных волокон хлорноватистыми солями можно прибавлять последние к пропитывающим средствам.

Джутовую пряжу кипятят 2–3 часа в натронном щелоке, по том промывают, обрабатывают 1 час в кислой ванне и опять промывают. После этого материал кладется на 16 час. в ванну из сернокислого анилина, подкисленную серною кислотою, промывается, идет на 1/2 часа в ванну из марганцовокислого натра и хлористого магния, затем снова промывается. Далее следует собственно белильный процесс в растворе серноватистокислого натра. В заключение джут обрабатывается в слабой соляной кислоте, промывается и высушивается.

4. Беление соломы. Размягчив солому размачиванием в воде в продолжение 6–8 час, ее кладут в слабую щелочную ванну крепостью в 1–2°, нагретую до 30–36°, лучше всего мыльную, оттуда же перекладывают в холодную ванну, представляющую собою раствор 110 г марганцовокислого калия на каждые 10 кг соломы. Затем снова промывают ее холодной водой и погружают в слабый раствор сернокислого натра, перед самым погружением слабо подкисленный соляной кислотой. На 100 г марганцовокислого калия берется обыкновенно 650 г сернистонатровой соли и 950 г соляной кислоты; солому оставляют в растворе часов 12, причем деревянная посуда должна быть хорошо закрыта. После окончания процесса беления солому промывают в чистой воде.

5. Беление пуха. Для мытья очень мягкого и нежного пуха сшивают сперва небольшой мешок из газа, моют его, кладут в него пух и приготовляют из 200 г венецианского мыла и 24 стаканов мягкой воды пенистую воду, к которой прибавляют чайную ложку истолченной буры в растворе. Перемешав хорошенько, кладут мешок в теплую жидкость. Здесь его прожимают со всех сторон, оставляют полежать с 1/2 часа и потом кладут снова в другую порцию мыльной пены, более слабой, чем первая (на то же количество воды берется лишь 100 г венецианского мыла и 1/2 чайной ложки буры) и снова поступают так же, как указано выше. После этого пух прополаскивают три или четыре раза в тепловатой воде и кладут мешок в совершенно чистую корзину, чтобы дать воде стечь. Затем пух вынимают из его оболочки, несколько разрыхляют, складывают в корзину, укладывают на стульях, отставивши их друг от друга, насколько нужно, две палки и устанавливают на них поперек корзину. Под корзину на пол ставят на кирпич глиняный горшочек, насыпают в него две столовые ложки серного цвета, делают в середине ямку и кладут несколько раскаленных углей или горящую спичку. Потом корзину плотно накрывают смоченною материю (простынею, старою скатертью и пр.); концы ее должны доставать до полу, закутывая вместе и пух, и посуду с серою, чтобы помешать образующемуся при горении сернистому ангидриду свободно улетать в стороны и чтобы он мог поэтому в возможно большем количестве проникать сквозь дырочки корзины в массу рыхлого пуха.

Для выбеливания достаточно нескольких часов. После того пух расстилают на солнце и несколько раз переворачивают. Потом его складывают в высушенный тем временем газовый мешок и вешают на солнце.

6. Беление губок. Для этого применяется водный раствор сернистой кислоты (1,024 уд. веса), который получается впусканием в воду газообразной сернистой кислоты, получаемой нагреванием 250 г тонкоизмельченного угля с 250 г серной кислоты в 4 л воды. Губки, по возможности, очищенные предварительно разведенною соляною кислотою (1 соляной кислоты на 30 воды) и предварительно обработанные холодной водою, оставляют лежать 6–8 дней в упомянутом растворе сернистой кислоты и несколько раз выжимают, вследствие чего, после полной промывки, они являются отбеленными. Кроме того, отбеливание губок можно достигнуть при помощи бромной воды (1 брома растворяется в 30 воды). Если положить в приготовленную таким образом бромную воду губки (причем выбираются преимущественно весьма темноокрашенные сорта), то спустя несколько часов замечается изменение бурого цвета губки в более светлый; одновременно с этим темно-красный цвет бромной воды переходит в светло-желтый. Вторичною обработкою, посредством свежей бромной воды, сообщается губке желаемый светлый цвет, который можно существенно улучшить, положив губку в разведенную серную кислоту и промыв затем холодною водою.

III. Порошки для стирки и мытья

1. Порошок для стирки «Рапид». Кипятят, при постоянном помешивании, 3 остатков какого-либо жира или масла. 3 углекислой соды и 8 горячей воды. После омыления прибавляют 1 талька, 8 выветрившейся соды, высушивают и измельчают.

2. Порошок для стирки «Пергидроль». Большинство употребляемых в прачечных средств для беления действует вредно на ткани вследствие содержания в этих порошках более или менее значительных количеств свободной щелочи. Ввиду этого заслуживает внимания состав, получивший в настоящее время в Германии большое распространение, действующий замечательно хорошо как белильное средство и в то же время совершенно неразъедающий тканей. Состоит этот порошок из: 40 простого мыла в порошке, 35 углекислой соды, 3 жидкого стекла, 12 воды» 20 перекиси натрия. Перекись натрия упаковывается отдельно от прочих составных частей (лучше всего в жестянке) и примешивается к ним только в момент употребления. Во время кипячения перекись натрия распадается и, соединяясь с водою, образует перекись водорода, имеющую, как известно, выдающееся белильное свойство. Образовавшаяся гидроокись, в свою очередь, связывается с жировыми веществами в мыло, которое, вместе с входящим в этот состав мыльным порошком, завершает стирку. Средство действует безукоризненно, отсутствие вредного влияния на ткани обусловливается химическим взаимодействием составных частей. Единственным неудобством для ручной продажи является то обстоятельство, что перекись натрия, входящая в состав этого средства, должна быть упакована отдельно.

3. Порошок «Феникс» состоит из 35 воды, 55 соды, 5 жидкого стекла, 5 мыльного порошка. На основании новейших исследований о действии порошка «Феникс» на волокна белья, нужно признать щелок «Феникс» вредным для белья, так как при употреблении его для стирки белье разрушается быстрее, нежели от действия порошка «Пергидроль».

4. Порошок для мытья «Сплендид». В последнее время употребляют для мытья кухонной посуды, полов и т. п. готовую смесь мыла, соды и песку. Сперва приготовляют содовую основу, для чего смешивают: 950 соды кристаллической, толченой, 30 соды кальцинированной, толченой, 16 квасцов в порошке, 3 щавелевокислого калия, 1 нашатыря в порошке. Затем смешивают 160 калиевого (зеленого) мыла, 30 керосина, 10 скипидара, 2 нитробензола до получения однородной массы, прибавляют 600 соды кальцинированной 1200 содовой основы (см. выше), 8000 мелкого (морского или речного) песку. Полученную смесь просеивают сквозь частое сито. Вместо 8000 мелкого песку можно брать 6000 мелкого песку и 2000 пемзы в порошке, что еще лучше.

IV. Крахмал и синька

1. Глянц-крахмал «Люстрин». Берут 15 борной кислоты, 19 буры, 3 стеарина, 3 белого воска и кипятят с достаточным количеством раствора соды (20° Б) до образования однородной жидкой массы, которую затем высушивают. Полученный продукт смешивают с 500 рисового крахмала в порошке.

2. Плитки «Мируар». Для придания блеска белью растапливают 3 парафина и 2 стеарина и выливают жидкую массу в формы. Плиточки эти прибавляют к горячему крахмальному клейстеру, или же ими слегка смазывают гладкую плоскость утюга и проглаживают еще раз уже выглаженное белье. Можно также натереть им белье перед глажением.

3. Синька обыкновенная. Составляется густое тесто из индиго-кармина и картофельной муки. Прессуют в желаемую форму и сушат на обыкновенной плите.

4. Синька дезинфицирующая. 16 берлинской лазури, 2 карболовой кислоты, 1 буры и 1 гуммиарабика смешиваются в тесто, из которого формуются шарики, покрываемые затем слоем желатина или камеди для воспрепятствования улетучиванию карболовой кислоты.

V. Вывод пятен

1. Пятна от жиров на тканях устраняют:

а) Обкладывая запятнанную материю с обеих сторон пропускной бумагой и проглаживая теплым утюгом; бумагу нужно по чаще менять.

б) Можно их выводить также скипидаром, бензином или эфиром. Напитывают жидкостью маленький комочек из материи по возможности тождественной с той, из которой нужно вывести пятна, и водят им по запятнанному месту кругами. Если на материи все же покажутся круги, то на них накладывают смесь из жженой магнезии и бензина слоем толщиною в несколько миллиметров, и, когда высохнет, магнезию выколачивают с левой стороны.

2. Пятна от молока, яиц, супа и т. п. выводят сперва бензином для удаления масла, а потом нашатырным спиртом, разбавленным водою.

3. Пятна от стеарина и воска сперва осторожно соскабливаются ножом; потом подкладывают под материю сырой кусок полотна» а сверху прикрывают ее пропускною бумагою и водят по этой бумаге теплым утюгом.Пятно, не поддающееся утюгу, устраняют эфиром, подогревая запятнанное место под утюгом. Когда жирное пятно несвежее, то лучше обработать его нашатырным спиртом. При чувствительных красках лучше удалять пятно отваром мыльного корня или желчным мылом.

4. Пятна от керосина выводятся таким образом. Под то место, где находится пятно, кладут кусок пропускной бумаги, смачивают пятно чистым бензином, поверх которого насыпают слой жженой магнезии, прикрывают пропускной бумагой и кладут под пресс. Через некоторое время бензин улетучивается, а магнезию удаляют щеткой.

5. Пятна от масляной краски с материи удаляют, пропитывая их сливочным маслом, а затем вытирая жирные пятна несколько раз чистым бензином.

6. Пятна от смолы удаляются спиртом или эфиром, а еще лучше — смесью того и другого.

7. Пятна от дегтя из шерстяных тканей, если они еще свежи, выводятся тем, что соответственные места тканей обильно пропитывают деревяннным маслом, после чего промывают, посредством губки, теплой водой с мылом и прополаскивают чистой водой. Застарелые пятна замачиваются на час-другой в скипидаре, а затем уже обрабатывают по предыдущему маслом. Если пятно сразу не выйдет, всю работу надо повторить снова, дав ткани предварительно совсем высохнуть.

8. Пятна от шампанского и белого вина. С шелковых и шерстяных материй удаляют так: нужно сварить из наскобленного мыла с небольшим количеством дождевой воды густую кашицу и нанести ее на пятна; затем сверху насыпают немного измельченного в порошок поташа и оставляют материю на сутки сохнуть, после чего ее вспрыскивают дождевою водою и моют.

9. Пятна от красного вина удаляются:

а) Алкоголем, содержащим виннокаменную кислоту.

б) Запятнанную вещь моют сперва в чистой воде, потом с мылом и перекидывают через веревку. После этого делают из картона род воронки, зажигают под нею немного серы и держат то одно, то другое пятно над маленьким отверстием наверху ее. Затем вещь еще раз моется и полощется в очень чистой воде.

10. Пятна от ликеров. Пятно смачивают той же жидкостью, от которой оно произошло, затем свежей водой и трут слегка. Если пятно не сходит, его трут разжижженной хлористоводородной кислотой и потом аммиаком. При подобных же пятнах на белых тканях употребляют жидкую сернистую кислоту или жавелевую воду.

11. Пятна от пива удаляют отваром мыльного корня; для этого берут чайную ложку мыльного корня на 9-10 стаканов воды; кипятят в течение часа, процеживают и затем полученной жидкостью моют материю.

12. Пятна от фруктов удаляют, обливая их тотчас же крутым кипятком. Застарелые пятна выводят разведенным аммиаком или приготовляют раствор хлорной извести, держат в нем запятнанную ткань в течение нескольких минут и тотчас же промывают то место, где было пятно, водою и мылом. Хлорную известь можно употреблять лишь для чистки белых тканей.

13. Пятна от ягод на материи, а также на дереве удаляют окуриванием серой с предварительным смачиванием водой.

14. Пятна от черники на белье. Наливают на пятно раствор гипосульфита, при сыпают немного мелкого порошка виннокаменной кислоты и протирают. Когда пятно исчезнет, промывают сначала теплой, затем холодной водой. Или же смоченное водою пятно держат над горящею серой (см. 9).

15. Пятна от щелочей (соды, поташа, щелочного мыла). Смачивают пятна раствором квасцов (1 чайная ложка на 3 чайные ложки воды), покрывают влажной тряпочкой и проглаживают сверху умеренно нагретым утюгом. Щелочные пятна на белье удаляют водою, на шелку и шерсти — смачиванием слабым раствором лимонной кислоты или уксуса.

16. Пятна от кислот выводят промыванием слабым раствором соды. Пятна от кислот на темных тканях иногда не удаляются содой; в этих случаях хорошо смачивать такие пятна разведенным раствором азотно-серебряной соли, вследствие чего они окрашиваются в чисто черный цвет.

17. Пятна от ляписа. В 100 дистиллированной воды растворяют 10 нашатыря и 10 сулемы и сохраняют раствор в склянке со стеклянною пробкою. При помощи этой жидкости можно вполне удалить черные серебряные (ляписные) пятна из полотна, шерсти и хлопка без всякого вреда для ткани; этим же раствором уничтожаются пятна и на руках.

18. Пятна от марганцовокислого калия:

а) С кожи тела, пока они еще свежи, удаляются смесью равных частей соляной кислоты и воды. Старые пятна удаляются соскабливанием пемзой.

б) С белья: капают на пятна смесь 1 сернистого аммония с 5 воды и через несколько минут промывают большим количеством горячей воды.

19. Пятна от йода на белье выводят:

а) Смачивая запятнанную вещь холодною водою и натирая ее комочком обыкновенного крахмала. Пятно становится после этого темно-лиловым; затем его прополаскивают водою и снова натирают крахмалом. При новом прополаскивании пятно исчезает, после чего вещь моют в воде с мылом. Если пятно очень велико и застарело, то необходимо натирание крахмалом и прополаскивание повторить несколько раз, но успех всегда несомненен.

б) Пятна от йода можно выводить прополаскиванием загрязненных йодом вещей в спирте (может быть применен обыкновенный денатурат). Применяют последовательно несколько порций спирта, одну за другой, прекращая отмывку, когда спирт перестает уже окрашиваться. После этого вещь застирывают в воде с мылом.

в) Лучше, чем спирт, действует ацетон, который теперь нетрудно достать. Преимущества ацетона в том, что он химически разрушает йод, не окрашиваясь им и быстро обесцвечивая очищаемые ткани. После обработки ацетоном следует стирка с мылом.

20. Пятна от чернил:

а) Если пятна свежие, то достаточно погрузить материю в теплое молоко; если они старые, нужно оставить в нем материю на несколько часов. Затем материю кладут на сложенную в несколько раз салфетку и трут чистым полотном. Трут каждое пятно, и оно постепенно исчезает. Молоку не нужно давать на материи засохнуть. Обмывать теплою водою, а затем холодною, обмакивая полотно и счищая пятно молоком, пока не останется следов от пятна.

б) Из белья свежие чернильные пятна выводятся также промыванием горячим раствором щавелевой кислоты и последующим тщательным прополаскиванием водой; из шерстяных же и хлопчатобумажных тканей, окрашенных прочными красками, — лимонной кислотой. Старые чернильные пятна смачиваются, если краски надежны или ткань вовсе не окрашена, разжиженной соляной кислотой и по прошествии нескольких минут тщательно вымываются водой.

в) Пятна от красных чернил выводятся из материй смачиванием разведенной хлорной водой. По удалении пятен прополаскивают несколько раз водой, затем слабым раствором гипосульфита и, окончательно, еще несколько раз чистой водой.

21. Пятна от мочи вымываются спиртом или разведенным раствором лимонной кислоты.

22. Пятна от пота отмываются раствором серноватисто-натровой соли, как на белье, так и на окрашенных хлопчатобумажных и шерстяных тканях, шелке, атласе и т. п. материях.

23. Пятна от крови отмываются холодной мыльной водою.

24. Пятна от таннина (от ореховой скорлупы и вообще от дубильных веществ). Смазываются раствором 1 железного купороса и 99 воды. Когда пятна почернеют, то они обрабатываются раствором 10 щавелевой кислоты и 90 воды. Затем промывают жавелевой водой и, наконец, чистой водой.

25. Пятна от табака. Натирают яичным желтком с винным спиртом, промывают водкой, а затем горячей водой.

26. Пятна от травы можно удалить серным эфиром, который хорошо растворяет зеленое красящее вещество травы — хлорофилл.

При этом нужно только остерегаться огня, который может причинить взрыв, и по этой причине следует работать при дневном свете.

27. Пятна от сажи. Пятна эти смачивают скипидаром и слегка трут материю; затем к скипидару прибавляют желток, нагревают смесь и трут пятно. Если оно сходит, его промывают. При прочно окрашенных цветных материях — разжиженной хлористоводородной кислотой, а при белых тканях — щавелевой кислотой.

28. Пятна от ржавчины удаляются горячим лимонным соком: выжимают сок из лимона, вливают на серебряную ложку и держат ее над лампою. Как только сок закипит, в него погружают запятнанное место ткани; в несколько секунд пятно исчезает без следа. Если пятна застарелые, то легко прикасаются к ним чистою, смешанною пополам с водою соляною кислотою и наносят затем на запятнанные места сернистого аммония. После этого следует, однако, сильно прополоскать ткань водою.

29. Пятна от сырости выводят:

а) Из полотняных и хлопчатобумажных тканей — покрыв пятно наскобленным мелом, положив сверху пропускную бумагу и проведя несколько раз теплым утюгом.

б) На шелковых и шерстяных тканях чистят, намазывая скипидаром чистую тряпку и протирая ею пятно, пока к тряпке не будет больше приставать нечистот. Затем насыпают на пятно слой превращенного в порошок белого болюса, толщиною в картон, накладывая сверху пропускную бумагу, и проводят по ней значительное количество раз теплым утюгом,

в) Из белья пятна от сырости лучше всего выводятся, если замочить ткань в смеси из 16 воды с 1 аммиака, протереть хорошенько пятно этой жидкостью и сильно прополоскать ткань.

30. Пятна от припала можно уничтожить, если ткань не слишком еще пострадала, обработкой припаленных мест густой массой, приготовленной тщательным размешиванием и нагреванием в глиняном горшке: 1¹/₂ чашки уксуса, 40 г серого мыла, соку от 4 луковиц и 120 сукновальной глины. Припаленные места, предварительно смоченные, покрывают указанной массой, и, когда последняя совершенно высохнет, ее стряхивают с белья, а место смывают холодной водой. Когда не удается уничтожить пятно с одного раза, прием нужно повторить.

31. Пятна от мух выводят из белья простой стиркой, с шелковых и шерстяных тканей — отваром мыльного корня, а затем протиранием бензином или раствором нашатырного спирта.

32. Пятна от пыли на шерстяных тканях удаляются, если протереть их влажной тряпкой или обтереть смесью желтка со спиртом или же отваром мыльного корня.

VI. Смесь

1. Способ узнать присутствие бумаги в льняной материи. Расщипать испытуемую материю по ниточкам и поместить их под микроскопом с увеличением в 300 раз. Льняные нити представляются в виде длинных трубочек с узкими канальцами в середине, а бумажные будут иметь форму цилиндров с винтообразным нарезом, подобно закрученной тесьме. Тех же результатов можно достигнуть, если нити погрузить на некоторое время в спиртовой раствор кошенили; если окажется, что некоторые нити окрасились в светло-красный цвет, то это покажет, что материя бумажная, если же в фиолетовый, то льняная.

2. Способ узнать присутствие хлопчатой бумаги в светлых шерстяных тканях.

Кусочек ткани кладут в разведенную азотную кислоту, причем хлопок не изменяется, а шерсть окрашивается в желтый цвет.

3. Способ узнать присутствие хлопчатой бумаги в темноокрашенных тканях из шелка или шерсти. Кусочек ткани кладут в пробирку и обливают холодной смесью 2 объемных частей концентрированной серной (66° Б) и одной объемной части дымящейся азотной кислоты. Шерсть или шелк и красящее вещество при этом разрушаются, между тем как растительные волокна превращаются в хлопчатобумажный порошок, обладающий вполне характерным волокнистым строением и осаждающийся после прибавления избытка воды.

4. Способ узнать присутствие растительных волокон в тканях, состоящих из шерсти и шелка. Часть ткани варится в растворе едкого натра (1 сплавленного едкого натра в 10 воды); шерсть и шелк при этом растворяются, а растительные волокна остаются. Полученный раствор процеживают и смешивают с уксусносвинцовой солью; если при этом образуется только муть, снова исчезающая при взбалтывании, это доказывает, что материал состоит из одного шелка; напротив того, остающийся черный осадок служит доказательством присутствия шерсти.

5. Способ узнать присутствие шерсти в светлоокрашенных шелковых тканях. Приготовляют прозрачный раствор кипячением свинцового глёта с натровым щелоком и кладут в него кусочек испытуемой ткани. Шелковые нити остаются без изменения, в то время как шерстяные делаются черными.

В темноокрашенных шелковых тканях. Небольшой кусочек ткани кладется в аммиачный раствор окиси меди. Шерсть остается при этом неизменною, в то время как шелк растворяется через 5-10 мин.

6. Ацетон как средство для химической чистки и для выводки пятен стал применяться сравнительно недавно. Он легко смешивается с водой, а с бензином лишь в небольшом количестве. Способ употребления состоит в следующем.

Наливают ведро бензином, приливают в него три полные чайные ложки ацетона и погружают туда платье. Тем временем в подходящую посудину наливают холодной воды и приливают в нее также 3 чайн. ложки ацетона и еще 3 чайн. ложки уксусной кислоты. Вынимают платье из бензина, кладут прямо на стол и чистят мокрое платье. Затем прополаскивают сначала в бензине с ацетоном, затем в воде с ацетоном и уксусной кислотой, отжимают, сушат и отделывают. Платье при такой чистке не теряет своей формы, а цвет платья, даже самый нежный, остается без изменения.

Ацетон — продукт сравнительно недорогой и вырабатывается на химзаводах Союза.

C. Олифа и краски

I. Приготовление олифы

1. Олифа без варки. Так как варка олифы требует специального котла и опасна в пожарном отношении, приводим способ приготовления олифы без варки. На 20 льняного масла берется 1 глёта (окиси свинца) и 1 свинцового сахара (уксуснокислой окиси свинца). Свинцовый сахар растворяют в небольшом количестве воды. При обыкновенной комнатной температуре потребуется 2 воды, а если взять горячую воду, то значительно меньше. В раствор свинцового сахара прибавляют половину назначенного глёта и взбалтывают смесь. Оставшуюся дозу глёта старательно растворяют с небольшим количеством льняного масла. Когда глёт хорошо рас терт с маслом, то приливают к нему остальное льняное масло и продолжают размешивать, затем приливают упомянутую выше смесь свинцового сахара и тщательно размешивают около 2 час, после чего дают смеси отстояться. Масло всплывет наверх, а внизу отстоится вода с растворенными в ней свинцовыми солями. Тогда масло сливают и фильтруют сквозь полотно. Получится светлая, прозрачная олифа, несколько более жидкая, чем вареная. Такая олифа всегда содержит в себе небольшое количество свинцовых солей, являющихся нежелательными для светлых масляных красок, так как свинец имеет свойство темнеть с течением времени. Объясняется это тем, что свинец соединяется с сероводородом, содержащимся в испорченном воздухе. Чтобы удалить свинец из олифы, поступают следующим образом: берется 25 % раствор серной кислоты, вливают его в олифу и размешивают в течение получаса. Сначала олифа мутнеет и принимает молочный оттенок, но вскоре снова делается прозрачной, а свинцовые соли оседают на дно.

2. Отбелка льняного масла:

а) Отбелка производится при помощи нагревания, для чего сырое масло в течение 1/2 часа держат при температуре 275° Ц. Чем быстрее производится такое нагревание, тем быстрее и совершеннее будет происходить свертывание белковых веществ. Это свертывание лучше всего происходит при температуре 275°-310° Ц. Но, несмотря на все вышесказанное, лучше производить нагревание масла медленно, пока не прекратится вспенивание. После нагревания масло оставляют охлаждаться, причем осадок, имеющий светло-коричневую окраску, опадает на дно. Тогда масло можно слить или профильтровать. Если нагревание производится в железном котле, то масло приобретает красноватую окраску наподобие окраски олифы; если же нагревают его в алюминиевом котле, то в результате получается светлое желто-янтарного цвета масло (по Скотту).

б) Смесь равных частей сырого масла и горячей воды пропускают в пар в течение 1–2 час. После этого маслу дают отстояться. Тогда вода соберется на дне сосуда, прозрачное масло всплывет наверх, а осадок займет среднее положение между водой и маслом. Через 5 дней прозрачный слой масла спускают в котел и нагревают в течение 2 часов до 110° Ц., чтобы удалить оставшуюся воду. Рекомендуется перед пропусканием пара прибавлять к смеси масла и воды 1 % серной кислоты. Этим способом производится одновременно и отбелка масла, которое, кроме того, гораздо быстрее осветляется.

Можно также прибавлять еще несколько фунтов сукновальной глины или сернокислого барита, которые увлекут на дно осадок и сократят, таким образом, время отбелки. Осадок этот можно употреблять на приготовление замазки, и мастера, выделывающие ее, с удовольствием приобретают эти осадки. Масло, обработанное по этому способу, имеет очень светлую окраску.

в) Взбалтывают 2.50 льняного масла в стеклянной колбе с раствором марганцовокислого калия на 125 воды, оставляют стоять в течение 24 час. в теплом месте и затем прибавляют 7,5 измельченного сернисто-кислого натрия, а после полного растворения 10 соляной кислоты. После того как смесь при хорошем помешивании обесцветится, масло промывают водой, к которой прибавлено немного мела, до тех пор, пока реакция стекающей воды не перестанет быть кислой; для освобождения же от воды масло фильтруют через безводную глауберовую соль.

3. Сиккатив:

а) Прежде всего отмыливанием льняного масла натровым щелоком приготовляют возможно более нейтральное мыло, растворяют его в измеренном количестве воды, к которой можно прибавить немного алкоголя, и вливают, размешивая, раствор марганцового купороса до совершенного разложения мыла. При этом получается мягкое мыло желто-медового цвета, которое поглощает весьма легко и быстро кислород из воздуха, окрашиваясь при этом в темно-бурый цвет, и растворяется во многих веществах. Оно растворяется во всех отношениях в льняной олифе, которая после смешения с незначительным количеством такого марганцового мыла приобретает свойство сохнуть весьма быстро. Лучше всего для достижения последней цели употреблять раствор марганцового мыла в равном по весу количестве льняной олифы. Затем нагревают его осторожно с небольшим количеством олифы до испарения всей воды.

б) Другой сиккатив, предохраняющий белую цинковую масляную краску от потемнения, приготовляется прибавлением 1¹/₂ кг смеси из 1 серномарганцовистой соли, 2 уксусномарганцовистой и 97 углецинковой соли к 100 г льняного масла, которое нагревалось предварительно 10 часов до 180–200°. Полученная таким образом олифа светла и высыхает в 10 час.

4. Крахмальная малярная краска. Сначала заваривают клейстер из картофельного крахмала, как было указано, и к еще горячему клейстеру прибавляют цинковые белила и любую цветную краску, растительную или минеральную. Затем растворяют в воде хлористый цинк и добавляют к нему небольшое количество виннокаменной кислоты. Перед употреблением смешивают с этим раствором первую смесь.

Количество материала и пропорции большого значения не имеют. Краска наносится обычным способом. Краска эта наряду с небольшой стоимостью отличается тем, что она предохраняет деревянные части от гниения, менее горюча, не боится сырости и холодной воды, но горячей водой с мылом может быть смыта.

5. Картофельная малярная краска. Берут 1 кг картофеля и варят его. Когда он сварится, его очищают от кожуры и, пока он еще горяч, заливают его 4 большими кружками воды. После этого надлежит разминать все в кашу и протереть сквозь сито, чтобы не осталось комков, прибавить к полученной каше 1¹/₂ кг мела в порошке, который предварительно разводят в 4 кружках воды. В результате получится около 8 кружек сероватой прочной, хорошо кроющей и очень дешевой краски.

6. Новая малярная краска. Институтом прикладной минералогии и цветной металлургии (Москва) закончена в 1928 г. разработка вопроса о применении хромового минерала «волконсконита» в качестве зеленой малярной краски. В этом минерале содержится красящее вещество, которое отличается исключительной стойкостью к атмосферным влияниям и является хорошим защитным средством от железа. Стоимость одного килограмма новой краски по ориентировочной калькуляции определяют, примерно, в 1 р., тогда как обычная зеленая краска (смесь хромовокислого свинца и берлинской лазури) обходится в 6 р. 50 к. за кг. Волконсконит был впервые найден в Сарапульском округе Уральской области. В настоящее время обнаружено присутствие этого минерала и в других районах Вятской и Пермской областей. В связи с работами Института прикладной минералогии и цветной металлугрии в этой области можно считать разрешенным вопрос об использовании волконсконита в качестве зеленой краски. Фабрика художественных мастерских Вхутеина в Москве под руководством проф. Туркина уже изготовила декоративную масляную краску из волконсконита. Краска эта получила целый ряд благоприятных отзывов от художников-специалистов. Новая краска должна получить широкое распространение в строительном деле.

7. Испытание льняного масла на подмесь канифольного. Смешивают в маленькой бутылочке, при обыкновенной температуре (не ниже 15° Ц), равные объемы испытуемого льняного масла и азотной кислоты (1,4 уд. веса), хорошо взбалтывают смесь около 1/2 минуты и дают устояться. По отделении масла от слоя кислоты замечаются следующие окрашивания.

Чистое льняное масло даст: верхний слой — светло-коричнево-бурого цвета; нижний слой — бесцветный.

Льняное масло с 5 % канифоли даст: верхний слой — светло-коричнево-бурый и нижний слой — соломенно-желтый.

Льняное масло с 12 % канифоли даст: верхний слой — темно-оливковый и нижний слой — темно-соломенно-желтый.

Льняное масло с 50 % канифоли даст: верхний слой — черноватый и нижний слой- светло-оранжевый.

ЮМОР

Телевизор на службе здоровья

До этого случая я полагал, что сумасшедшие бывают двух типов. Опасные — это те, кто сидит в больницах с решетками на окнах, и безопасные — с которыми можно случайно столкнуться на улице и, проходя мимо, покрутить пальцем у виска. Однако теперь я точно знаю, что от встречи с подобными людьми, и даже очень близкой встречи, не застрахован никто.

Я работаю в лаборатории, которая занимается новыми лекарствами. По роду работы приходится иметь дело с людьми самых разных запросов и темпераментов. Робкими и настойчивыми, основательными и торопливыми, гибкими и упрямыми, а иногда и просто с хамами. Однако известно ведь, что в конце концов привыкаешь ко всему — привык в конце концов и я. К каждому свой подход, основательность и доброжелательность — ну, кто знает, тот поймет.

Звонок, с которого все началось, раздался с утра в понедельник — факт сам по себе неприятный. Не люблю я звонков вообще, да еще в понедельник, да еще с утра. Тихий и застенчивый голос попросил к телефону меня, убедился, что это уже я и есть, и, убедившись, понес такую примерно околесицу:

— Я, видите ли, тоже…в некотором роде…разработчик…э-э-э…лекарств. Нам бы с Вами…э-э-э… переговорить… Как коллеге с коллегой, так сказать… хе-хе-хе. Я вот тут… тоже… открыл. Сейчас, правда, работаю в строительно- монтажном управлении… Оно тоже поддерживает… И вообще, всем таким очень и очень интересуется. И финансово — тоже… Сейчас, правда, не может… Многократно, многократно…

Послушав это с несколько минут, я рискнул все же внести ясность и спросил — а собственно, от меня-то что он хочет — этот… разработчик?

— Дак это… встретиться бы. Как коллеге с коллегой. Мирового, мирового значения… э-э-э… открытие!

Заинтригованный таким поворотом дела, когда строительно-монтажное управление поддерживает открытия мирового значения, да еще в фармакологии, я назначил встречу.

"Разработчик" появился минута в минуту. Сначала в дверях кабинета показалась внушительная пачка листов бумаги в вытянутой руке, а следом появился и ее обладатель — невысокий давно не стриженный человечек с красными, видимо, от бессонницы, глазами. В них светились гордость и преданность.

— Вот! — и пачка листов оказалась у меня на столе. Мельком взглянув, я с ужасом обнаружил, что все листы мелко исписаны столбиками цифр и строчками длинных дифференциальных уравнений. Шестой степени. Я, правда, не математик, но мне пришло все же в голову, что это уж как-то. слишком. Однако, взяв себя в руки, я сказал ему вежливо — слушаю, мол, Вас.

Открытие, которое "коллега" излагал мне с полчаса, сводилось к следующему. Если взять телевизор, а перед ним поставить бронированную плиту сантиметровой толщины (именно бронированную и именно сантиметровой), то в момент включения, а особенно выключения телевизора за плитой образуется совершено особое излучение. Никто пока не знает ни о его существовании, ни о природе, ни о свойствах. Но он, разработчик, открыл эти свойства, правда, пока что два, но на этом останавливаться не собирается. Во-первых, под воздействием этого излучения многократно усиливается действие лекарств. Он сам, разработчик, когда простудился и заболел, поставил за плиту флакон с нафтизином, включил-выключил телевизор, и нафтизин, обыкновенный нафтизин, приобрел невиданные и нехарактерные для него свойства. А именно — вылечил его от простуды не за три дня, как обычно, а всего за два. Мои робкие доводы, что нафтизином не лечатся от простуды, и что, наверное, он на этот раз просто простудился не так сильно, как обычно — это все меркло перед величием открытия.

— А во-вторых, — все более распаляясь, продолжал разработчик лекарств, — нет, Вы не поверите! Во-вторых, под воздействием этого чудо-излучения в обычной воде происходит самозарождение вирусных частиц!

— Ну, тут уж позвольте Вам не поверить, — борясь с желанием дать разработчику пинка, сказал я. — Это-то с чего Вы взяли?!

— Но это же очевидно! — пораженный моим невежеством, вскричал он. — Это же все здесь описано!

"Здесь", очевидно, означало, что все эти исписанные уравнениями листы на моем столе и описывают как раз процесс самозарождения.

— А от меня-то что Вы хотите? — спросил я наконец.

— Подтвердить… вот это все… э-э-э… экспериментально.

С каждым словом коллеги моя решимость спорить угасала. Я чувствовал себя выжатым и обессиленным. Примерно то же, наверное, испытывал в свое время Галилей, доказывая церкви очевидные вещи. Коллега же, наоборот, выглядел все бодрее и вдохновеннее.

В отличие от Галилея, я нашел наконец в себе силы сказать свое слово. Сославшись на недостаток времени, средств, да и вообще, всего, проявив чудеса тактичности, я выпроводил его из кабинета и посидел еще немного, успокаиваясь. Поймал себя на мысли, что жаль, что нет при мне сейчас телевизора, бронированной плиты и флакона валерьянки. Выпил бы весь.

На следующий день я рассказал эту историю знакомым математикам.

— Ну, дает! — смеялись они. — Какие же тут уравнения шестой степени?! И третьей достаточно. Зарождение вирусов — это ведь так просто!

Я прямо опешил. Ведь не в уравнениях совсем было дело! Я красноречиво объяснил им, что не бывает такого самозарождения. И усиление действия лекарств излучением — тоже бред. Наконец, они согласились, и с тяжелым сердцем мы расстались. Разработчик звонил мне еще несколько раз, то на работу, то домой, но я был стоек и на провокации не поддавался.

— Ну да, — сказала знакомая, когда я, собравшись с духом и помня историю с математиками, рассказал все ей, — совсем мужик свихнулся. Какие там телевизоры да плиты! На живом огне надо погреть — и любую болезнь как рукой снимает!

Я глубоко вздохнул, сосчитал до десяти — и не стал спорить.

Сосед-физик долго чесал в затылке, уточнял толщину плиты, просил переспросить, какая именно должна быть сталь и какой фирмы — телевизор. Сколько метров должно быть от плиты до телевизора и от плиты до лекарства. И если действует на раствор, то подействует ли на таблетки. Я топал ногами, кричал, доказывал что-то, призывая на помощь все свое красноречие, гнал его — он уходил, но появлялся снова и кротко спрашивал, сколько именно жидкости было в том флаконе, и сразу ли надо начинать лечение, как почувствуешь болезнь, или можно подождать.

Я уехал на неделю в командировку и немного отошел духом. Вернувшись, я подумал — а не описать ли всю эту историю? Я взял отгул, отключил телефон и звонок, чтобы не столкнуться снова с соседом и написал все, как помнил.

Редактор журнала, куда я принес рукопись, долго смеялся, вытирая лысину платком.

— Вот ведь люди, а?! — говорил он сквозь выступившие от смеха слезы, — бывают же такие!

Когда я уходил, оставив рукопись в кабинете, он окликнул меня на самом пороге. Заговорщицки глядя мне прямо в глаза, он тихонько спросил:

— Послушайте. как Вас. Я вот тут подумал. Как по-Вашему. А если водку?! Водку ведь оно тоже… того…усилит?

Я понял, что в этом журнале мой рассказ вряд ли напечатают.

От редакции

Рассказ все-таки напечатали. Для желающих проверить эффект экспериментально сообщаем нижеследующее.

Марка телевизора не важна. Важно чтобы телевизор был с электронно-лучевой трубкой и размер трубки был как можно больше. Для ускорения электронов в таких трубках прикладывается очень большое напряжение, скорость электронов, а, следовательно, и их кинетическая энергия, в таких трубках больше. Особенно в момент включения-выключения телевизора, когда по законам коммутации происходит скачок напряжения. Кроме того, любая лампа, в том числе и электронно-лучевая трубка, при включении пропускает повышенный ток, пока не прогреется катод и его сопротивление не станет больше.

В результате удара высокоэнергетичных электронов о люминофор, электроны поглощаются люминофором, отдавая свою энергию. Полученная энергия излучается квантами видимого света и гамма-излучением. Больше энергия электронов — больше гамма-квантов. Как раз гамма-излучение и взаимодействует с примесными элементами стальной плиты, вызывая ряд излучательных эффектов, от излучательной рекомбинации до ядерного гамма-резонанса^[19].

При выборе марки стали следует руководствоваться следующими соображениями. В стали не должно быть примесей гамма-поглощающих металлов, таких как свинец, бор. Сталь должна быть, по возможности, обогащена изотопом ⁵⁷Fe. Этот изотоп играет основную роль в ядерном гамма-резонансе. Следовательно, такая сталь должна быть выплавлена из руды, содержащей в качестве примесей изотопы, распад которых приводит к накоплению нужного. Вполне вероятно, что именно из таких руд и производят броню в нашей стране. Возможно, подойдут также стали побывавшие вблизи атомных реакторов, например, Чернобыльского.

Редакция категорически не согласна с утверждением математиков, что для описания возникновения вирусов в этом случае можно обойтись уравнениями 3-ей степени. Просмотрев упомянутые в публикации материалы, редакция пришла к выводу, что степень уравнений должна быть 5. Для грубого приближения может быть и 4, ну уж никак не 3. Это ясно и так, поэтому в данном случае можно не ссылаться на теорию неравновесных процессов Пригожина^[20].

ОБЪЯВЛЕНИЯ

ТРАДИЦИОННОЕ ПРЕДНОВОГОДНЕЕ ПОСЛАНИЕ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА ЖУРНАЛА «ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ» ЕГО ЧИТАТЕЛЯМ

Нет, не ждите от нас пожеланий,

Ведь они у судьбы не в ходу.

Не даем никаких предсказаний

Что настигнет Вас в Новом Году.

Слов туман никого не обманет

И удача придет по уму.

Все узнаем, как утро настанет

Растворив невезения тьму.

Мы надеемся, что в вашей удаче

Есть и наша заслуга хоть чуть.

Может Вы и не стали богаче,

Но нашли просветления путь.

Помогите и Вы нам статьями,

С интернета имеем в виду.

Будьте с этим журналом друзьями

И удачи Вам в Новом Году!

_{НА ОБЛОЖКЕ}

_{Новый Год без фейерверка, что свадьба без музыки. Теоретические и практические основы изготовления фейерверков смотрите в разделе «Пиротехника».}

notes

Примечания

1

К сожалению, на момент верстки этого номера журнала, редактор данного раздела и редакционный «корректор» были посланы от редакции на уборку бананов в подшефное сельскохозяйственное предприятие. Ответственному за выпуск остается только надеяться, что в публикации «ничего такого» нет.

2

Аннигиляция — превращение частицы и античастицы при их столкновении в другие частицы, например превращение электрона и позитрона в фотоны. — Здесь и далее прим. ред.

3

Реверсивный — служащий для изменения направления движения.

4

Соленоид — цилиндрическая катушка с током, состоящая из большого числа витков проволоки, которые образуют винтовую линию.

5

Репликация — биол. создание себе подобной структуры.

6

Коллиматор — оптическая система для получения пучка параллельных лучей.

7

Если бы это было так просто..

8

Таблица 1. "Свойства окислителей" вынесена в конец публикации.

9

Таблицы, отмеченные звездочкой приводятся в конце публикации.

10

Кроме нитрата калия.

11

Ну, под действием серной кислоты, даже обыкновенные спички воспламеняются.

12

То есть обычная марганцовка.

13

Экзотика. Есть сведения, что при попадании минерального масла в редуктор кислородного баллона, последний взорвется

14

Тоже не знаю, как это может быть.

15

Ох уж эта Панова.

16

Возможно в хозтоварах, как сухое горючее.

17

Непригодны, например, фотосопротивления. Достаточно высоким быстродействием обладают вакуумные фотоэлементы и фотоумножители (ФЭУ). Но для их питания требуются источники высокого напряжения: для фотоэлементов 50…300 В, для ФЭУ — до 1 кВ и более. Значительные габариты и хрупкость также ограничивают сферу их применения.

18

Постараемся найти соответствующую статью, со временем.

19

Смотрите: Эффект Мёссбауэра.

20

Которую все равно никто не читал и, кроме самого Пригожина, никто не понял.