Разложение животных и некоторых растительных тел в почве вызывает образование одного компонента селитры, в то время как земля и останки животных поставляют другой. Испарение чистой воды с поверхности земли заставляет влагу, поднимающуюся снизу, выносить на поверхность растворенную в ней соль; и поскольку эта соль нелетуча, испарение влаги оставляет ее на поверхности или вблизи нее. Следовательно, под зданиями, особенно жилищами людей и животных, соль накапливается, и во времена дефицита ее можно собирать. Во всех случаях ее извлечения из земли получается несколько видов селитры, и обычный курс состоит в том, чтобы разложить их добавлением солей калия, чтобы сформировать из них калийную селитру, вид, наиболее широко потребляемый.
В этом разложении останков животных и образовании селитры воздух выполняет важную роль, и изменения, которые он производит, заслуживают нашего внимания.
Давайте рассмотрим воздушный океан, окружающий нашу землю и покоящийся на ней, значительно больший по массе и протяженности, чем более знакомый водный океан под ним, и более тесно и мгновенно влияющий на наше благополучие.
Чистый воздух, состоящий из 20,96 объемов газообразного кислорода и 79,04 объемов газообразного азота, сохраняет при всех изменениях климата и высоты над поверхностью земли замечательное постоянство состава — изменение на одну сотую часть никогда не наблюдалось. Но добавления и вычитания происходят постоянно, и атмосфера, в отличие от чистого воздуха, смешана с испарениями из бесчисленных источников на суше и на море. Везде, где движется человек, его огонь, его пища, материалы его жилищ, почва, которую он тревожит, — все добавляет свои летучие части в атмосферу. Растительность, смерть и распад обильно изливают в нее вещества, чуждые составу чистого воздуха. Сгорание одной тонны угля добавляет по меньшей мере шестнадцать тонн примесей в атмосферу; и когда мы оцениваем ежедневное потребление угля, добавление из этого источника становится огромным.
Были проведены эксперименты с целью оценки этих добавлений, и результаты наиболее тщательно проведенных показывают, как очень незначительно совокупные причины влияют на общий состав нашей атмосферы; и хотя нынешние усовершенствованные методы химиков позволяют им обнаружить присутствие аномального количества некоторых веществ, ни одно исследование еще не увенчалось успехом в определении того, насколько это варьируется от естественного количества, всегда обязательно присутствующего в атмосфере.
Однако именно сравнительно малые порции азотистого вещества в атмосфере мы должны рассматривать как источник азотистых кислот, образующихся там, и части той, что найдена в земле. Из некоторых экспериментов, проведенных днем и ночью, было установлено, что при самых благоприятных обстоятельствах шесть миллионов шестьсот семьдесят тысяч частей воздуха дают одну часть азотистых тел, если вся масса будет извлечена! Только часть этого количества может быть извлечена в естественных операциях, таких как выпадение дождя и осаждение росы, — большая часть всегда остается позади.
Когда кислород нашей атмосферы подвергается, находясь в своем обычном гигрометрическом состоянии, влиянию тел, притягивающих его часть, таких как разлагающиеся вещества, или когда он формирует среду электрических разрядов, он внезапно приобретает новые силы, обретает значительно повышенную активность, воздействует на наши органы обоняния, растворяется в жидкостях и был ошибочно принят за новое вещество и даже назван «озоном». Среди новых свойств, таким образом приданных ему, является способность соединяться с или сжигать многие вещества. Этот озонированный кислород, будучи приведен в смесь со многими азотистыми телами, образует с ними азотистые кислоты, полностью разрушая их прежнее состояние и состав; следовательно, в атмосфере эта часть кислорода становится очистителем всей массы, из которой он удаляет гнилостные испарения, миазматические пары и эффлювии из любого источника моря или суши. Очень любопытны эффекты этого активного кислорода, который всегда присутствует в некоторой части атмосферы. Движимый ветром, смешанный с нечистыми восходящими потоками, поднимающимися из городов, он захватывает и быстро изменяет всю скверну, и если потоки не слишком объемны, нечистый воздух становится чистым. Поскольку озонированный кислород можно легко обнаружить, мы можем уйти из города, где (подавленный испарениями) он не существует, и найти его в воздухе окрестностей; и, отойдя на несколько миль, убедиться, что там преобладает нормальное количество, и что шаг за шагом, по нашему возвращении к местам плотного населения, количество уменьшается и наконец исчезает совсем.
Мы теперь готовы ответить на вторую часть вопроса, который был предложен, и обнаружить, что азотистые кислоты, образованные в атмосфере путем прямого окисления азотистого вещества, могут соединяться с присутствующим аммиаком, чтобы произвести один вид селитры; и когда дожди или росы переносят это на землю, соли извести, калия и соды, там найденные, разложат эту аммиачную селитру и высвободят аммиак, чтобы он снова сыграл свою роль. Так же и в отношении разлагающихся органических веществ в почве: озонированный кислород изменяет их таким же образом. Земля и известняковые породы пещер, пронизанные воздухом, медленно производят селитру, и до того, как теория действия была понята, искусственная имитация естественных условий позволила нам производить селитру. Остатки животных, стратифицированные с пористой землей или мусором городов и расположенные в длинные кучи или стены, защищенные от дождя, но подверженные преобладающим ветрам, вскоре образуют азотистые соли, и большое пространство, покрытое этими отложениями, тщательно обслуживаемое, образует селитряную плантацию. Франция, Пруссия, Швеция, Швейцария и другие страны снабжались селитрой из подобных искусственных сооружений.
Но атмосфера промывается наиболее тщательно дождями, выпадающими в тропических странах и вблизи них, и изменения там наиболее быстры, так что производство селитры, благоприятствуемое влажностью и горячими ветрами, достигает своего высшего предела в частях Индии и прилегающих странах.
Во время преобладания сухих ветров земля во многих районах Индии покрывается инеем азотистых выцветов, и большое количество, отправляемое из коммерческих портов, и то, что потребляется в Китае, является таким образом естественным продуктом этого региона. Увеличенное количество, обусловленное тропическими влияниями, будет видно в приведенных здесь примерах продукции из богатых земель разных стран:—
Естественная.
Франция, церковь Муссо, 5-3/8 процента. « Пещера Фукьер, 3-1/2 « США, Теннесси, грязь пещер, 0,86 « Цейлон, пещера Мемоора, 3-1/10 « Верхняя Бенгалия, Тирхут, просто земля, 1-6/10 « Патри в Гуджарате, лучший мусор, 8-7/10 «
В каждом случае соль представляет собой смешанные селитры.
Искусственная.
France, 100 lbs. earth from
plantations afford 8 to 9 oz.
Hungary and Sweden, from
the same, 1/2 to 2-3/10 per cent.
Можно рассчитать, что плоть животных, очищенная от костей, тщательно разложенная, даст девяносто пять фунтов селитры на одну тысячу фунтов таким образом потребленного материала.
В производстве селитры земли, будь то естественно или искусственно пропитанные, смешиваются с золой от сожженного дерева или солями калия, чтобы это основание могло занять место всех остальных и произвести длинные призмы калийной селитры.
В этой стране есть многочисленные пещеры большого размера в Кентукки, Теннесси и Миссури, из которых производилась селитра. При самых благоприятных условиях обилия труда, получаемого по низкой цене, калийная селитра может быть произведена по цене примерно на одну четверть выше средней цены индийской селитры, и эти источники снабжения являются лучшими естественными месторождениями, известными по эту сторону Скалистых гор. Там, где в стране недостаточное снабжение навозом, прибегание к искусственному производству селитры — это просто грабеж, совершаемый над ресурсами земледельцев, и только во время давления великой борьбы, подобной войнам Наполеона, было бы разрешено превращение в селитру материалов, которые могут стать пищей для общества.
До сих пор, в мирное время, наше снабжение селитрой шло из Индии по коммерческим каналам; но дважды за несколько лет этот торговый путь прерывался британским правительством, и цена на необходимый товар значительно повышалась, — что побуждало мыслящие умы к поиску других источников, откуда можно было бы черпать количество, необходимое для растущего потребления. На границе между Перу и Чили, в Южном Перу, примерно в сорока милях от портов Консепсьон и Икике, находится впадина на общей поверхности соляной пустыни, где существует пласт натриевой селитры толщиной около двух с половиной футов и длиной сто пятьдесят миль. Соль массивная, и, встречаясь в бездождном климате, она сухая и содержит около шестидесяти процентов чистой натриевой селитры. В Бразилии, на реке Сан-Франсиско, та же соль встречается на протяжении шестидесяти или семидесяти миль — и снова недалеко от города Пилао-Аркадо, пласты находятся примерно в двухстах сорока милях от Баии, но в настоящее время недоступны из-за отсутствия дорог. Перуанская природная селитра грубо очищается в пустыне, а затем перевозится на спинах мулов к порту отгрузки. В том виде, в каком она встречается в торговле, она менее загрязнена, чем индийская селитра; и ее можно было бы с пользой заменить последней в производстве пороха, если бы она была менее расплывающейся во влажной атмосфере. Для химических целей она сейчас заменяет индийскую селитру, но большее потребление, возможно, приходится на удобрение земли в прохладном и влажном климате Англии, низкая цена, которую она имеет на рынке, позволяет такое потребление.
Мы обнаружили, что различные селитры естественного производства или те, что получены в искусственных сооружениях, превращаются с помощью солей калия в калийную селитру, и среди продуктов, таким образом измененных, есть природная натриевая селитра. Теперь для нас в этой стране, так близко к источникам обильного снабжения натриевой селитрой, эта замена становится делом большого интереса. Мы обладаем и можем производить щелочную соль калия в почти неограниченном количестве, и, за исключением некоторых специальных целей, она потребляется только ради своей щелочной энергии. Когда натриевая селитра в надлежащей пропорции растворяется и таким образом смешивается с солью калия, происходит обмен основаниями, и никакой потери щелочной энергии не следует. Сода в совершенно чистом состоянии вытесняется из натриевой селитры и послужит для производства стекла и мыла; в то время как калий, принимая кислородное соединение натриевой селитры, производит в конечном итоге чистую и красивую призматическую селитру, наиболее экономично и обильно.
Вместо того чтобы работать над сотней фунтов земли, чтобы получить самое большее восемь или девять фунтов селитры, сто фунтов натриевой селитры дадут более ста девяти фунтов калийной селитры при умелой обработке. Здесь, следовательно, мы имеем, путем простой химической обработки импортируемой, но очень дешевой соли, результат, составляющий источник обильного снабжения калийной селитрой, без потери агента, участвующего в трансформации.
Мы проследили в общих чертах формирование селитры до действия озонированного кислорода на азотные соединения в атмосфере или в земле — условия в обоих случаях одинаковы. Если мы продолжим изучение этого действия озонированного кислорода дальше, мы не ограничим его соединительную предрасположенность этими соединениями, а докажем, что он обладает способностью соединяться непосредственно с азотом, естественно составляющим часть чистого воздуха. Однако, пока азотистые тела присутствуют в атмосфере или во влажных искусственных кучах селитряных плантаций, действие озонированного кислорода направлено на них, и образованные азотистые соединения соединяются с основаниями извести, соды и калия, также присутствующими, чтобы сформировать селитру.
При всех необходимых условиях мы видим, как постоянные газы, кислород и азот, покидают атмосферу и переходят из своего газообразного в твердое сухое состояние, когда они химически соединяются с калием, и в 100 частях селитры по весу содержится 53,46 части газообразного вещества и 46,54 части калия.
Теперь, когда мы выяснили, что такое селитра и как она образуется, давайте перейдем к рассмотрению ее как источника энергии.
Благодаря проявлению химического притяжения газообразные элементы атмосферы стали твердыми в селитре; и поскольку мы знаем вес этой части в кубическом дюйме селитры, объем объединенных газов легко определяется как примерно в восемьсот раз превышающий объем селитры. Следовательно, поскольку каждый кубический дюйм конденсации представляет атмосферу, такую же большую, как кубический дюйм сформированной селитры, мы можем грубо оценить, что конденсирующая сила, возникающая от химического притяжения в этом случае, составляет 800 умножить на 15 фунтов, или 12 000 фунтов!
Строго говоря, только около четырех десятых кубического дюйма калия удерживает эту огромную энергию в связи с собой, образуя кубический дюйм селитры, который мы можем брать в руки и дробить, можем плавить и охлаждать, растворять и кристаллизовать без взрыва или изменения. Она содержит законсервированную силу, которая представляет собой совокупный результат бесчисленных мелких действий, происходящих среди порций материи, которые ускользают от наших чувств из-за своей миниатюрности и вызывают наше удивление своими трансформациями. Очень похожи эти действия на агентства в растительности, которые создают дерево или материал угля, предназначенный служить для производства огня во всех применениях пара, которые мы кратко заметили в качестве иллюстрации.
Используя сконцентрированную энергию, накопленную в селитре, мы прибегаем к телам, которые легко воспламеняются при приложении огня, таким как сера и мелко измельченный древесный уголь: эти вещества наиболее тесно смешиваются с селитрой в порошкообразном состоянии, и увлажненная масса, подвергнутая сильному давлению, впоследствии разбивается на зерна различного размера, составляющие порох.
Вещества, таким образом добавленные к селитре, обладают как предрасположенностью, так и способностью гореть вместе с азотистым элементом селитры и разлагать его, и при этом они не просто открывают путь для энергичного действия высвобождающихся газов, но, благодаря высокой произведенной температуре, добавляется новая сила.
Если бы газы просто высвобождались из соединения, они бы оказывали на каждый кубический дюйм селитры, как мы здесь рассматривали, прямую силу в 12 000 фунтов; но при новых условиях объем выходящего газа имеет температуру выше 2000° по Фаренгейту, и, следовательно, его сила в преодолении сопротивления более чем в четыре раза больше, или по меньшей мере 48 000 фунтов.
Такова, следовательно, энергия, которую можно получить из кубического дюйма селитры, когда она составлена так, чтобы образовать некоторые виды пороха; и факт наибольшей важности в этой связи — это контроль, который мы имеем над количеством приложенной силы и временем, в течение которого энергия может быть израсходована, путем изменения пропорций используемых элиминирующих агентов.
Мы использовали хорошо известный термин «порох», чтобы выразить соединение, с помощью которого мы легко получаем энергию, скрытую в селитре; и использование этого термина предполагает применение пушек, что вторично по отношению к главному пункту, который мы иллюстрируем. Поскольку огромное потребление энергии происходит в мирное время, потребление селитры во время войны значительно уменьшается, потому что осуществление общественных и частных работ тогда почти приостанавливается.
Ценность и важность селитры как источника энергии видны в адаптации ее взрывной силы к специальным целям. Она хорошо выполняет ту работу, которую мы не можем выполнить так же совершенно с помощью любого другого агента, и великие горные и инженерные работы страны зависят от этого источника для своего успеха и для преодоления препятствий там, где другие силы терпят неудачу. С положительной уверенностью инженер может удалить часть скалы или породы, не разбивая ее на многие части, и может перемещать массы на удобные расстояния при всех меняющихся требованиях, которые возникают в процессе добычи полезных ископаемых, прокладки туннелей или врезания в землю.
Во всех этих случаях применения мы видим, что порох содержит в себе как материал для производства силы, так и средства, с помощью которых эта сила применяется, никакой другой мотор не является необходимым при его применении.
Современная война стала в своем простейшем выражении интеллектуальным применением силы, и та сторона успешно преодолеет или окажет сопротивление другой, которая сможет в кратчайшее время так направить большую силу. В артиллерийской, а также в пехотной практике контроль над временем, необходимым для разложения пороха, был получен благодаря усовершенствованиям, уже сделанным в производстве, и лучшие результаты последних испытаний полностью подтверждают вывод, что селитра является источником большой и легко контролируемой энергии, которая может действовать на коротком или большом пространстве.
С представленной здесь точки зрения очевидно, что селитра незаменима для прогресса в искусствах цивилизации и мира, а также в военных операциях, и что ни одна нация не может продвигаться в материальных интересах или даже поддерживать строгую независимость, не обладая в своих границах либо селитрой, либо источниками, из которых ее можно черпать во все времена. В ее использовании для защиты собственности нации от нападений врага и как средства обеспечения уважения мы можем рассматривать селитру как элемент силы в государстве и как таковую заслуживающую высокого места в рассмотрении тех, кто направляет советы или формирует политику страны.
Был ли должным образом рассмотрен вопрос об обеспечении неисчерпаемого запаса этого важного продукта или средств его производства?
* * * * *
ПОГОДА НА ВОЙНЕ.
Не очень лестно для этого любящего славу, ищущего битв существа, Человека, что его лучшие организованные схемы для уничтожения своих собратьев часто терпят неудачу из-за состояния погоды. В большей или меньшей степени величайшие из генералов были «рабами всех небесных влияний». От состояния атмосферы часто зависит способность людей сражаться, и военные надежды растут и падают вместе с ростом и падением металла в трубке термометра. Ртуть управляет Марсом. Герой лишается своих перьев бурей, и его лавры улетают на невидимых крыльях ветра и больше никогда не видны. Империи падают из-за сильного снегопада. Штормы дождя не раз заставляли монархов перестать царствовать. Сильный мороз, внезапная оттепель, «жаркий период», «холодный период», встречный ветер, долгая засуха, песчаная буря — все эти вещи сыграли свою роль в определении судеб династий, судеб рас и участи наций. Исключите погоду из истории, и это будет так, как если бы ночь была исключена из дня, а зима из года. Американцы немного нервничали из-за того, что их «Великая армия» не могла продвигаться через грязь, которая доходила до плеч лошадей и в которой даже сапоги-скороходы застряли бы, даже если бы их носили так ловко, как мог бы носить их Ариэль. Они говорили так, как будто ничего подобного никогда раньше не было известно, чтобы остановить марш армий; тогда как все военные операции в большей или меньшей степени зависели от исхода от размягчения или затвердевания земли, или от прояснения или облачности неба. Элементы сражались против того или иного завоевателя, или претендента на завоевание, как звезды в своих путях сражались против Сисары; и Кисон — не единственная река, которая своим подъемом положила конец надеждам тирана. Состояние рек, которое должно быть обусловлено состоянием погоды, часто окрашивало события на века, возможно, навсегда. Таяние снегов Пиренеев, вызвавшее большой подъем рек Северной Испании, едва не принесло гибель самому Юлию Цезарю; и только слабый характер противостоящего генерала спас его от уничтожения.