Что касается ньюкаслских углей [17], можно сказать, что один чалдрон угля Wall’s-End может быть доведен до производства в больших масштабах свыше 11 000 кубических футов сырого газа; который при надлежащей очистке уменьшается почти до 10 000 кубических футов.
[17] Один чалдрон ньюкаслского угля весит от 2850 до более чем 2978 фунтов.
Производство карбюрированного водорода, как в отношении количества, так и качества, из одного и того же вида угля во многом зависит от степени температуры, используемой в процессе дистилляции. Если деготь и масло, образующиеся во время выделения газа в его зарождающемся состоянии, заставить войти в контакт со стенками раскаленных реторт или если заставить их пройти через железный цилиндр или другой сосуд, нагретый докрасна, большая часть разлагается на карбюрированный водородный газ и олефиновый газ, и таким образом производится гораздо большее количество газа, чем было бы получено без такой предосторожности из того же количества угля. [18]
[18] Один фунт каменноугольного дегтя производит 15 кубических футов карбюрированного водорода, изобилующего олефиновым газом.
Дистилляцию угля (если газ является главной целью) поэтому не следует проводить слишком быстро. Большинство реторт, используемых в больших масштабах, рассчитаны на содержание около одного центнера угля и, как правило, при предварительном нагреве производят от двух с половиной до трех кубических футов газа за четыре часа на каждый фунт угля, который они содержат; но когда слой угля в них не превышает четырех дюймов в глубину, за то же время можно получить от трех с половиной до четырех футов газа.
Реторты, лучше всего рассчитанные для крупных газовых заводов, имеют семь или восемь футов в длину (без мундштука) и двенадцать дюймов в диаметре, сужаясь до десяти дюймов — если они больше, уголь, который они содержат, не может быть должным образом нагрет. Преимущества, которые могут быть получены из обстоятельств, изложенных ранее, имеют большую ценность в производстве газового освещения, чем часто предполагается, и количество, а также качество газа очень сильно зависят от таких обстоятельств. Если уголь дистиллируется при очень низком красном калении, едва заметном при дневном свете, производимый газ дает слабый свет — если температура повышается так, что дистилляционный сосуд имеет тускло-красный цвет, свет более блестящий и лучшего цвета — если используется яркий или вишнево-красный жар, производимый газ горит блестящим белым пламенем, и если жар увеличивается настолько, что реторта почти раскалена добела и, следовательно, находится в опасности расплавления, выделяемый газ обладает малой осветительной способностью и горит чистым голубоватым пламенем; [19] или если уголь изобилует пиритами или сульфидом железа, как это иногда бывает с ньюкаслским углем, также выделяется большое количество сероводорода, который, хотя и увеличивает осветительную способность угольного газа, имеет главный недостаток — создание невыносимого удушливого запаха при сжигании газа, что особенно заметно в низких комнатах, освещаемых таким газом. Такой газ также тускнеет все металлические тела — он обесцвечивает картины, выполненные металлическими окислами, и всегда производит удушливый запах, очень вредный для здоровья. Он освобождается от сероводорода и может быть сделан пригодным для освещения путем многократного пропускания через очень разбавленные растворы суб-ацетата свинца, зеленого сульфата железа, гашеной извести и воды или гипер-оксимуриата извести.
[19] Это главным образом смесь окиси углерода и водородного газа.
Эти наблюдения также применимы к дистилляции дегтя, который при дистилляции либо в парообразном, либо в зарождающемся состоянии во время его первого получения из угля в обычном процессе, либо если он подвергается второй дистилляции, смешанный с новой порцией каменного угля, — практика, к которой обычно прибегают, когда этот продукт не может быть реализован более выгодно. Лучшая глубина угля в реторте для получения отличного газа и в то же время для получения наибольшего количества из того же веса в кратчайшее время составляет около шести дюймов.
Яркость пламени угольного газа несколько уменьшается, когда газ долго хранился над водой, и поэтому для освещения его следует использовать сразу после приготовления, но, конечно, должным образом очищенным.
Количество газа, поглощаемого водой, зависит от температуры, потому что температура увеличивает его эластичность; количество поглощенного газа уменьшается по мере повышения температуры и увеличивается по мере понижения температуры. 1/27 часть своего собственного объема чистого угольного газа поглощается водой, над которой он заключен в газгольдере.
Химический состав этого газообразного флюида лучше всего определяется путем сжигания его в сосуде с кислородным газом над известковой водой в пневматическом резервуаре с помощью мочевого пузыря и изогнутой латунной трубки. Затем получаются два продукта, а именно вода и углекислота. То, что образуется вода, можно показать, сжигая очень маленькую струю газа в длинной воронкообразной трубке, открытой с обоих концов. Образование углекислоты доказывается обильным осаждением известковой воды в предыдущем эксперименте.
Если карбюрированный водород смешать с достаточным количеством кислородного газа или обычного воздуха и поджечь электрической искрой или любым другим методом, происходит взрыв, более или менее сильный в зависимости от количества углеродистого вещества, конденсированного в углеводороде; и оставшийся газ состоит из углекислоты вместе с любым несгоревшим газом или избытком кислорода, в то время как вода конденсируется в капли на стенках сосуда. Несколько кубических дюймов смешанных газов — это столько, сколько можно удобно обработать при одном взрыве; и когда присутствует какая-либо порция олефинового газа, даже это количество подвергнет опасности очень толстые стеклянные банки. Очень яркое красное пламя появляется в момент взрыва, и в одно мгновение происходит большое расширение, после чего объем внезапно уменьшается до гораздо меньшего, чем первоначальное количество. Когда углекислота поглощается известковой водой, если газы были правильно пропорционированы, газообразного остатка не остается, за исключением случайных примесей. Хотя карбюрированный водородный газ иногда естественным образом образуется в угольных шахтах и иногда смешивается с обычным воздухом, вызывая ужасные взрывы, все же когда угольный газ смешивается с обычным воздухом, он не взрывается, если только газ не относится к воздуху примерно как 1 к 10. Таковы основные химические привычки этого газообразного продукта. Разновидности карбюрированного водородного газа все сходятся в том, что они воспламеняемы; но они обладают этим свойством в разной степени, что доказывается переменной яркостью пламени, которое они дают при поджигании.
«Г-да Соболевский и Хоррер из Санкт-Петербурга использовали дерево для производства карбюрированного водородного газа. Пиролигнитная кислота, полученная в этой операции, при освобождении от эмпиреуматического масла, с которым она смешана, становится уксусной кислотой и применима ко всем видам использования уксуса. Кубический сажень дерева, равный 2,133 французским метрам (метр немного больше английского ярда), дает 255 парижских фунтов древесного угля и 70 ведер кислоты. Последняя дает 30 фунтов дегтя, после извлечения которого остается 50 ведер хорошего уксуса. Такое же количество дерева дает 50 000 кубических футов газа, достаточного для снабжения 4000 ламп в течение пяти часов». [20]
[20] См. Repository of Arts, Vol. XI. No. 36, p. 341.
ПОЛЬЗА ГАЗОВОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ОТНОШЕНИИ ОБЩЕСТВЕННОЙ И ЧАСТНОЙ ЭКОНОМИИ.
Из того, что было изложено на предыдущих страницах, становится очевидным, что вещество, дающее искусственный свет, может быть получено из обычного угля в огромных количествах. Попытка извлечь выгоду из столь ценного открытия, безусловно, не является праздной спекуляцией. Давайте поэтому теперь рассмотрим, к каким объектам общественной и частной пользы этот способ получения света может быть применен с эффектом. Очевидно, что угольный газ может храниться в резервуаре в течение любого времени и что он может передаваться с помощью трубок на любое расстояние, теча равномерно и регулярно, как вода. Те, кто не видел этого приспособления, действительно, найдут трудным представить, с какой легкостью им управляют. Газ может быть распределен через бесконечное множество разветвлений трубок с величайшей легкостью. Рядом с окончанием каждой из трубок, через которые он течет, он ограничен клапаном или запорным краном, при повороте которого, когда требуется зажечь, он вытекает ровной струей и поднимается благодаря своей удельной легкости. Нет ничего, что указывало бы на его присутствие; никакого шума при открытии запорного крана или клапана — никакого нарушения прозрачности атмосферы — он мгновенно вспыхивает при приближении зажженной свечи в блестящее, бесшумное, ровное и красивое пламя. Его чистота подтверждается тем, что он ни в малейшей степени не чернит и не пачкает металлическое отверстие, из которого выходит, и даже лист белой бумаги или полированную поверхность, приведенную в контакт с ним. Нет утечки горючего вещества в несгоревшем виде, что является такой большой неприятностью во всех наших обычных светильниках. Продуктами горения являются вода и углекислый газ [21]. Точные и элегантные эксперименты д-ра У. Генри показали самым удовлетворительным образом, что значительно меньше углекислоты производится пламенем угольного газа, чем пламенем масла, сала или воска [22], что достаточно опровергает абсурдные представления, которые распространялись относительно пагубных последствий газового освещения. Но если газ из ньюкаслского угля плохо приготовлен или не лишен порции сероводорода, который он обычно содержит, он тогда испускает огненные искры и производит порцию сернистой кислоты благодаря соединению кислорода воздуха с серой, растворенной в газе, следствием чего является удушливый запах, который особенно заметен в верхнем слое воздуха помещений, в которых сжигается газ. Такой газ также тускнеет все металлические тела — он обесцвечивает картины, выполненные металлическими окислами, и всегда производит удушливый запах, очень вредный для здоровья. Он освобождается от сероводорода и может быть сделан пригодным для освещения путем многократного пропускания через очень разбавленные растворы суб-ацетата свинца, зеленого сульфата железа, гашеной извести и воды или гипер-оксимуриата извести.
[21] Вода (которая уходит в виде незаметного пара) генерируется частью кислорода воздуха, соединяющегося с частью водорода, который составляет основную массу угольного газа: а углекислый газ производится соединением другой порции кислорода с меньшей порцией углерода, который является другой составной частью угольного газа.
[22] 100 кубических дюймов карбюрированного водорода из угля требуют для сжигания 220 кубических дюймов кислорода и производят 100 кубических дюймов углекислоты — 100 кубических дюймов того же газа, полученного из воска, требуют для сжигания 280 кубических дюймов кислорода и производят 137 кубических дюймов углекислоты — 100 кубических дюймов того же газа, полученного из лампового масла, требуют 190 кубических дюймов кислорода для сжигания и производят 124 кубических дюйма углекислоты.
Следующие строки, касающиеся полезности газового освещения, скопированы из показаний г-на Ли в Палате общин, когда он был допрошен по этому предмету.
Вопрос: «Влияет ли использование газа на здоровье ваших рабочих?» — Ответ: «Ни в малейшей степени, иначе я бы его не принял. Полагаю, я объяснил Комитету, что сначала использовал газовое освещение в своем собственном доме».
В: «Вы не видели ни малейшего изменения в здоровье ваших рабочих?» — О: «Ни в малейшей степени, ибо если бы я его увидел, это было бы фатальным возражением против него».
В: «И вы говорите то же самое в отношении использования газового освещения в вашей собственной семье?» — О: «Конечно, говорю».
Что касается яркости пламени, можно обратиться к каждому, кто был свидетелем газового освещения, не превосходит ли оно лучший свет восковых свечей или свет ламп Арганда.
Его можно описать как богатое компактное пламя, горящее белым и приятным светом. Оно также совершенно устойчиво, когда пламя ограничено умеренным размером: в больших массах оно подвержено той волнистости, которая свойственна ему, как и всем пламенам определенных размеров, и вызывается волнением окружающей атмосферы. Газовое пламя совершенно свободно от запаха. Сам угольный газ, конечно, имеет неприятный зловонный запах перед сжиганием, так же как и пар воска, масла и сала, когда он исходит из лампы или свечи, только что погашенной. Эта уступка ничего не доказывает против пламени газа, которое совершенно без запаха, белый платок, многократно пропущенный через него и приложенный к носу, не вызывает никакого запаха.
Еще одно особое преимущество газового пламени заключается в том, что оно может быть применено в любом направлении, какое мы пожелаем, так как нечему пролиться, а газ движется с определенной силой, которая всегда одна и та же, он будет гореть одинаково хорошо как в почти горизонтальном, так и в вертикальном положении; и мы можем таким образом устранить два больших возражения против всех наших искусственных светильников: что их наименее светящийся конец направлен вниз, где свет обычно наиболее нужен, и что тень отбрасывается снизу подставкой или опорой горючего вещества.
Размер, форма и интенсивность газового пламени могут быть отрегулированы простым поворотом запорного крана, который подает газ к горелке. Его можно по команде заставить гореть с интенсивностью, достаточной для освещения каждого угла комнаты, или настолько низко и тускло, что его едва можно заметить. Нет необходимости указывать, насколько ценными могут быть такие светильники в детских, конюшнях, складах, в комнатах больных и т. д.
Благодаря легкости, с которой газовое пламя может быть передано в любом направлении, благодаря разнообразному применению, размеру и форме, которые может принять пламя, нет другого вида света, который был бы так хорошо рассчитан для того, чтобы стать предметом великолепных иллюминаций.
Там, где требуются люстры в середине комнаты, лучший способ подведения газа к люстре — это пропустить газовую трубу через потолок из комнаты выше, непосредственно над люстрой. Это можно легко сделать без ущерба для помещения.
Там, где требуются боковые светильники и люстры, трубки никогда не должны появляться на виду, но могут быть скрыты в стене или полу дома. Когда требуются прозрачные изображения в качестве украшений для залов, вестибюлей и т. д., больше чем свет, ниши могут быть заполнены цветными средами или картинами, и любая интенсивность света может быть брошена на объект.
Если в конце газовой трубы сделано несколько крошечных отверстий, это образует столько же «струй огня», которые имеют очень блестящий вид; их иногда можно поместить в фокус параболического отражателя. В случаях, когда требуется, чтобы свет был направлен на расстояние, другие горелки строятся по тому же принципу, что и лампа Арганда, образуя цилиндр пламени и допуская ток воздуха как внутрь, так и наружу.
При сравнении пламени газового светильника с пламенем свечи, независимо от ее размера, оно кажется таким же желтым и тусклым, как пламя обычной лампы по сравнению с пламенем лампы Арганда. Красивая белизна газового света никогда не перестает вызывать удивление и восхищение у тех, кто видит его впервые.
Большое здание или мануфактура, освещенные газом, в контрасте с тем же видом, освещенным свечами или лампами, напоминает улицу в ночь всеобщей иллюминации по сравнению с мерцающим светом ее обычных приходских фонарей.
Интенсивность одного из приходских газовых фонарей, ныне выставленных на улицах этой метрополии, послужит достаточным свидетельством этого утверждения; свет приходских газовых фонарей относится к интенсивности приходских масляных фонарей как 1 к 12.
Одно из самых очевидных применений газового освещения, несомненно, заключается в освещении улиц, магазинов и домов; и заметим, что поскольку это признано безопасным и экономичным, это доказывает все, что могут желать самые ярые сторонники системы газового освещения. Ибо в борьбе с обычным способом освещения улиц и магазинов новые светильники должны вытеснить с рынка самые дешевые из всех искусственных светильников; и поскольку это удалось сделать, это показывает в самом удовлетворительном свете колоссальные преимущества газовых светильников по сравнению с материалами сала и масла.
Первоначальные расходы на прокладку труб для передачи газа вместе со стоимостью оборудования — это все, что требуется; подготовка газа сама по себе является прибыльным процессом, несомненно, окупит все свои расходы, помимо процентов на капитал, и оставит излишек прибыли.
Действительно, применение угольного газа в качестве заменителя сала и масла для освещения домов, магазинов и т. д. больше не является проблематичным, значительная часть этой столицы вместе с многочисленными магазинами и домами уже снабжается этим видом света. [23]
[23] Либерти Нортон-Фолгейт, вплоть до Бишопсгейт-стрит, освещается газовым светом со станции Chartered Company в Нортон-Фолгейт; и газовые трубы проложены от этой станции до западного конца Чипсайда и по всем улицам к северу от этой большой магистрали.
В западной части города основные трубы для снабжения улиц и домов светом от Gas-Light Company проходят через самые подходящие части; от их заведения на Питер-стрит, Вестминстер, вдоль линии от Пэлл-Мэлл до Темпл-Бар, полностью окружая приход Сент-Мартин-ин-зе-Филдс. Основные трубы также размещены на Хеймаркете, Ковентри-стрит, Лонг-Эйкр, Сент-Мартинс-лейн; и в основных частях приходов Сент-Джеймс и Сент-Энн.
В восточной части метрополии газовые магистрали простираются от Корнхилла до Сент-Полс, Вуд-стрит, Фор-стрит и т. д. — Согласие также было дано инкорпорированной Gas-Light Company на прокладку их труб в приходе Сент-Стивенс-ин-зе-Филдс; Сент-Пол Ковент-Гарден; Сент-Мэри-ле-Стрэнд; Сент-Клемент-Дейнс; Сент-Джорджес, Блумсбери; Сент-Джайлс-ин-зе-Филдс; Сент-Эндрюс, Холборн, выше баров; части прихода Сент-Мэри-ла-Бон; помимо нескольких других районов, охватывающих весь город и пригороды Вестминстера.