Чтобы выплавить мышьяк, сперва придётся получить оксид мышьяка три, для чего нам надо прокалить измельчённый аурпигмент и реальгар. Соединения мышьяка страшный яд и дым тоже не подарок. Поэтому печи на самом краю лагеря и обязательно высокая пятиметровая труба с угольным фильтром. Минерал смешивали с угольным порошком и сжигали в токе воздуха подсыпая смесь, а после просеять получившийся белый порошок, тот самый оксид. Его у нас получилось немногим меньше двух центнеров, довольно высокий улёт, и ничего с этим не поделаешь. Белый мышьяк это и яд, и одновременно ценное лекарство, которым раньше лечили сифилис и рак. Помогало не спорю, но это тот самый случай, когда лекарство не на много лучше болезни уж больно ядовито. Полученный порошок мы поместили в реторту, соединённую с конденсатором. Всё это мы привезли с собой. Конденсатор конический, охлаждаемый проточной водой, широкой частью соединялся с цилиндрической ретортой, а на узкую, коническую горловину насадил медный алонж для более эффективного осаждения. Все сосуды глазированные, чтобы было легче отделять осаждённый металл. Процесс получения мышьяка из оксида называется карботермия, и он много ещё где применяется, а известен со времён древнего Рима.
Теперь смешиваем оксид с угольным порошком в соотношения один к полутора, замазываем крышку и понемногу нагреваем реторту. Реакция восстановления оксида начинается при шестистах градусах и интенсифицируется при восемьсот пятидесяти и выше, если мне память не изменят. На этой стадии не образуется ядовитых газов, только углекислый. Где-то через полчаса, начали интенсивную приливку водой конденсатора и на горловинах стали осаждаться пары мышьяка. Благодаря наличию термометров никаких плясок с бубном, только успевай покрикивать, чтобы вовремя в бочку воды заливали. Утром разобрали реторты и скребками снимали мягкий мышьяк, толстым слоем осевший на стенках. Восемьдесят семь килограмм, неплохой результат! Полученный мышьяк, тем не менее, тоже необходимо чистить и чуть позже я его также продувал и плавил под слоем угля, а рафинирование проводил смесью соли и селитры в равных долях.
На следующий день реторты, собрали, промыли и тут же стали заполнять их упаренной до сиропообразного состояния мочой в смеси с песком. Работать можно только в маске с угольным фильтром и в очках. В своё время получение фосфора было страшной тайной, которая продавалась только за большие деньги, а в двадцатом веке способ известен любому студенту первого курса химфака. Вываркой второй день руководил недовольный Иван. Отвратительно, до рези в глазах, пахнущую, густую массу перемешивали с белым песком в соотношении один к трём и загружали в освободившиеся реторты. Медленно, в течение восьми часов, мы нагревали реторты, дожидаясь пока не будут удалены ядовитые летучие соединения фосфористый водород или фосфин и угарный газ. При отгонке фосфора я смотрел чтобы не было закупорки в приемниках и время от времени прочищал прутом. Полный цикл тридцать шесть часов.
Реторты соединили с общим приёмником, в качестве которого я использовал сборную, секционную колонну для перегонки, немного похожую на ректификационную. В колонну от реторт входили патрубки, по которым пары фосфора поступают в верхнее отделение, наполненное водой. Не сгустившиеся пары и газы попадали в среднее отделение, тоже наполненное водой, а затем, через находящуюся здесь трубку, в нижнее отделение и выходили сгорая наружу. Фосфин при взаимодействии с водой всегда образует примесь дифосфина, который на воздухе самовоспламеняется. В природе, на кладбищах или иных местах именно так образуются «блуждающие огни» зеленоватого цвета. Фосфор собирался под водой во всех трех отделениях. Выходящее из приёмника пламя имело зеленоватый оттенок и немного напрягало наших помощников, впрочем, они уже мало чему удивлялись. Колдуны, они и в Африке колдуны, пусть и белые. Разобрав реторты, мы достали из подводы красно-бурый фосфор, которого набралось не меньше двух пудов. Полученный фосфор сильно загрязнён оксидами и кремнистыми соединениями и никуда не годен, поэтому сперва пришлось его фильтровать через хлопковые и замшевые фильтры, выдавливая под прессом, а после снова перегонять в ретортах с крышками аллонжами.
Фосфор под водой расплавляли, снова смешивали с одной восьмой частью песка и, дождавшись пока он остынет, помещали в реторту. Верхняя, медная часть реторты с отходящей трубкой шла во второй тигель, где под слоем воды собирался уже чистый, белый фосфор. Ага ну вот и чесночный запах пошёл. Всего вышло двенадцать килограмм, чего, впрочем, нам за глаза. Фосфор я перегружал в толстостенные сосуды в темноте. На открытом воздухе он нередко самовозгорается и причиняет болезненные и трудно заживающие ожоги, на воздухе немного дымит, образуя небольшое, но различимое облачко. Если днём на свету чистый белый фосфор постепенно желтеет и переходит в красный, то ночью эффекты ещё интересней: окисление сопровождается бледно-зеленоватым свечением и энергичным мерцанием, напоминающим серию электрических искр. Всё это феерическое шоу наблюдали издалека наши наёмники, которые даже спать не ложились, и теперь моя репутация колдуна поднялась на недосягаемую высоту.
Пары мышьяка, да в купе с фосфином, дрянь та ещё! Чувствовал я себя не очень, во рту металлический привкус, жжение. А запах тухлой рыбы въелся так, что мерещится мне повсюду. Хоть я и работал в маске дважды меняя фильтры, а техпроцесс у меня, смею думать, не хуже, чем в начале двадцатого века, хорошая вытяжка, но тем не менее.
Зато теперь для выплавки бронзы у меня есть всё необходимое. Мышьяковая бронза подзабытый сплав, а между тем он появился гораздо раньше оловянной. Первые сплавы получали добавлением в медь реальгара, который из-за своего ярко-красного цвета считался магическим камнем, или аурипигмента, который ассоциировался с солнцем. Положительное влияние на качество металла было сразу замечено древними металлургами, металл получался гораздо лучшего качества, чем медь. Скорее всего добавление минералов в шихту изначально носило ритуальный характер. Кое-где производство мышьяковых бронз началось ещё в пятом тысячелетии до нашей эры. В связи с ядовитостью мышьяка кузнецы получали сильные отравления, которые приводили к ломкости костей и болезням суставов. Неудивительно, что боги-кузнецы у индоевропейских народов были хромыми Телявель у балтов, Вёлунд или Воланд у германцев, Гефест у греков и Сварог у славян.
Присутствие мышьяка в бронзе в количестве до шести процентов массы более чем в два раза повышает её прочность и твёрдость и улучшает ковкость в холодном состоянии. Предметы из мышьяковой бронзы легко поддаются холодной ковке и по твёрдости мало уступают оловянной бронзе. Слитки выходят более плотные. Для нас значение имеет и цвет сплава. При добавлении к меди двух-трёх процентов массы мышьяка получается бронза красного цвета, четырёх-двенадцати золотистого, больше двенадцати процентов серебристо-белого. Из мышьяковой бронзы можно получать изделия, похожие на золотые и серебряные. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре, тысяча восемьдесят три градуса, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре. То же самое относится и к твёрдости мышьяковистой меди, которая в результате наклёпа или прокатки резко повышается.
Перед добавкой мышьяка, медь легировал фосфором. Для этого и затеял его выделение, дело в том, что фосфор не только убирает шлаки и закись меди, но и придаёт ей жидкотекучесть и антифрикционные свойства. Плавку вёл в ванне, под слоем флюса. Желтоватый металл разливали в чушки, а немного серебристой бронзы получили в тигле всего триста десять килограмм. Не так и много, но это с какой стороны посмотреть.
«Пятилетка за три года»
III
Павел вернулся аккурат после завтрака, привёз Джона с первой партией железного песка. За прошедшую неделю Джон организовал промывку и, главное, в полукилометре выше нашёл небольшой ручей, догадался подвести воду, соорудив над оврагами два акведука из расколотых брёвен. На промывке работали в три смены, добившись круглосуточной работы винтового сепаратора.
Докладываю, сэр! Процесс налажен, старшие назначены, и моего постоянного участия там не требуется. Только продовольствие подвозить вовремя.
Взвешивал?
Тысяча четыреста двадцать два килограмма!
Ну, герр Мартин, кто всю дорогу говорил, что мы тащим слишком много бесполезного хлама? А вот, смотри как вышло, спрашивается, зачем надо было скупать железо у купцов по безумной цене?! Отличный результат, Джон!
Рад стараться, сэр!
А что у нас с запасами?
Чёрного песка не так уж и мало, как вы просили, измерил глубину, залежи по всей площади, Джон достал свою книжку. По моим расчётам, его там не больше ста десяти, ста двенадцати кубометров. Магнетита в песках от одного до трёх-пяти процентов, в среднем два.
Герр Джон, вы хотите сказать, что мы сможем получить около десяти тонн железа?!
Не железа, Мартин, а оксида. Железа в лучшем случае тонн шесть-семь выплавим.
Герр Ярослав, да мы о таком количестве даже и не мечтали! Каждый гвоздь экономим, а все эти деревянные шипы излишний вес изделий и много ненужной работы!
Сэр, тут такое дело, Джон поставил на стол корзину наполненную чёрными, блестящими кристаллами. Через три дня, после того как мы начали обогащение, на краю желоба стали собираться странные, тонкие стерженьки похожие на войлок, и я подумал, что возможно эти кристаллы пригодятся. Вот, стали собирать их отдельно.
Отлично, давай, покажи, что там такое, я заглянул в корзину. Кристаллы отливали жирным, металлическим блеском. Так-так, похоже на сложный сульфид свинца либо буланжерит, либо джемсонит. Иван, сегодня, как освободишься, попробуй сжечь вот это чудо в пламени горелки.