Соль
История поваренной соли — хлорида натрия (NaCl) — важная страница истории цивилизации. Соль настолько важна и так высоко ценилась, что играла ключевую роль не только в формировании мирового рынка, но и в складывании экономических отношений в целом, в развязывании войн и строительстве городов, появлении системы социального и политического контроля, в развитии промышленности и миграции населения. В соли есть нечто загадочное. Она совершенно необходима для жизни, без нее мы умрем, но нам говорят, что употреблять ее надо в умеренных количествах, иначе она убьет нас. Соль дешева. Мы производим и используем гигантские количества соли. Однако на протяжении всей истории человечества, а возможно, и в доисторические времена соль ценилась очень высоко и стоила чрезвычайно дорого. Люди, жившие в XIX веке, с трудом могли бы поверить, что потомки будут посыпать солью улицы, чтобы избавиться ото льда.
С течением времени стоимость большинства продуктов, используемых человеком, снижается. Отчасти это связано с тем, что химикам удается синтезировать эти вещества в лабораториях и на заводах (это относится, например, к аскорбиновой кислоте, резине, индиго, пенициллину), отчасти с тем, что появляются более дешевые искусственные аналоги этих веществ (ткани, пластмассы, анилиновые красители). Сейчас для сохранения продуктов питания применяют новые вещества — хладагенты, так что специи уже не составляют такой ценности, как прежде. Другие химикаты — пестициды и удобрения — позволили значительно повысить урожайность и получать больше глюкозы, целлюлозы, никотина, кофеина и олеиновой кислоты. Однако объем производства соли, по-видимому, вырос значительнее, чем объем производства любого из перечисленных веществ, а цена, соответственно, сильнее снизилась.
Как добывают соль
Люди собирали или добывали соль на протяжении всей своей истории. С древнейших времен существовало три основных способа получения соли: выпаривание морской воды, концентрирование воды из минеральных источников и добыча каменной соли. В прибрежных районах тропиков основным способом получения соли до сих пор остается выпаривание морской воды на солнце. Это медленно, зато дешево. Иногда морскую воду выплескивали на раскаленные угли, а после соскребали образовавшуюся соль. Больше соли удавалось добывать из соляных озер и лагун в прибрежной полосе. Не нужно обладать особенно сильным воображением, чтобы понять, что из неглубоких прудов, вырытых в приливно-отливной зоне, можно добыть достаточно много соли.
Качество морской соли гораздо ниже, чем соли из минеральных источников либо каменной соли. В морской воде содержится около 3,5 % солей, но хлорид натрия составляет лишь две трети их, а остальное приходится на долю хлорида магния (MgCl2) и хлорида кальция (CaCl2). Эти две соли лучше растворяются в воде и присутствуют в ней в меньшем количестве, чем хлорид натрия, поэтому хлорид натрия кристаллизуется первым. В принципе, можно удалить избыток MgCl2 и CaCl2 из соляного раствора после кристаллизации NaCl. Но все же в такой соли остается достаточно много примесей, что делает ее вкус резким. Хлориды магния и кальция впитывают влагу из воздуха, поэтому соль с такими примесями иногда расплывается и ее трудно высушить.
Выпаривание морской воды легче осуществить в условиях жаркого и сухого климата, тогда как получение соли из минеральных источников (в которых содержание соли иногда в десятки раз превышает содержание соли в морской воде) не зависит от климата, а только от наличия древесины, необходимой для кипячения воды. Именно с необходимостью разведения костров для выпаривания соли связано сведение лесов в некоторых районах Европы. Соль из минеральных источников, содержавшая меньше примесей и поэтому более пригодная для сохранения продуктов питания, ценилась выше, чем морская соль, и стоила дороже.
Залежи каменной соли (галита) найдены в разных уголках света. Каменная соль представляет собой окаменевшие следы древних морей. Добычей каменной соли люди занимались с древнейших времен, особенно в тех местах, где месторождение располагается близко к поверхности земли. Но соль была настолько ценным продуктом, что уже в железном веке жители Европы начали рыть глубокие шахты и прокладывать туннели, чтобы добраться до глубоко залегающих источников соли. Вокруг соляных шахт вырастали поселения, возникали мелкие и крупные города, процветание которых полностью зависело от добычи соли.
В Средние века получение и добыча соли были очень важной сферой деятельности людей во многих уголках Европы.
Отель из соли вблизи солончака Уюни в Боливии. Фото Питера Лекутера
Соль иногда называли “белым золотом”. Венеция, которая на протяжении столетий была знаменита торговлей пряностями, возникла как поселение людей, занимавшихся получением соли из соляных лагун. Названия многих городов и рек Европы (Зальцбург, Халле, Хальштадт, Халлейн, Ласаль, Мозель) отражают их связь с добычей или производством соли, поскольку по-гречески соль называлась hals, а по-латински — sal. По-турецки соль — tuz. От этого слова происходит название города Тузла, расположенного в той области Боснии и Герцеговины, где производят соль. Города с похожим названием есть и на побережье Турции24.
Сегодня соль продолжает оставаться источником дохода для некоторых старых городов, поскольку соляные шахты привлекают множество туристов. Соляные шахты являются одной из главных достопримечательностей австрийского Зальцбурга, а также маленького польского города Велички, неподалеку от Кракова. Сооруженные в бывших соляных копях Велички танцевальный зал, а также часовня с алтарем и статуями, сделанными из соли, и подземное озеро привлекают сюда тысячи туристов. Крупнейший в мире солончак (salar) — Уюни (Боливия). Туристов здесь размещают в отеле, построенном из соли.
Торговля солью
Сохранившиеся документы свидетельствуют о том, что люди торговали солью с глубокой древности. Древние египтяне остро нуждались в соли, которая была одним из важнейших компонентов раствора для мумифицирования. Греческий историк Геродот писал о посещении соляной шахты на территории Ливийской пустыни в 425 году до н. э. Соль из огромных соляных отложений в пустыне Данакиль (Эфиопия) продавали римлянам, арабам и даже индийцам. Римляне организовали добычу соли в районе города Остия, тогда расположенного в устье Тибра, и около 600-х годов до н. э. построили дорогу, Виа Салярия, по которой соль доставляли в Рим. До сих пор одна из основных автомагистралей Рима и Италии носит это имя — Соляная дорога. Для работ в Остии нужен был лес. Лес вырубали, а оголенные участки земли подвергались эрозии. Вода и ветер уносили поверхностный слой почвы в Тибр. Избыточное осаждение ускорило обмеление реки, и через несколько столетий Остия перестала быть портовым городом, так что соляные работы пришлось переносить ближе к берегу. Этот пример иногда приводят в качестве иллюстрации одного из первых случаев влияния деятельности человека на окружающую среду.
Торговля солью способствовала распространению ислама в Западной Африке. Чрезвычайно засушливая и негостеприимная Сахара отделяла север Африки, обмываемый Средиземным морем, от остальной части материка. В пустыне было много солончаков, но особенно активно добыча соли шла на юге Сахары. В VIII веке берберы из Северной Африки начали обменивать зерно, сухофрукты, ткани и посуду на блоки соли, добытые в Сахаре, на территории нынешних Мали и Мавритании. В этих местах соли было так много, что вокруг шахт из соли строили целые города (Тагаза, например). Караваны берберов, иногда включавшие тысячи верблюдов, навьюченных солью, продолжали путь через пустыню к Тимбукту — в то время небольшому поселению у притока реки Нигер.
К XIV веку Тимбукту стал крупным торговым центром, где золото из Западной Африки обменивали на соль из Сахары. Это место также стало центром распространения ислама, принесенного сюда берберами. Во времена своего расцвета, в XVI веке, Тимбукту мог похвастаться влиятельным медресе, великолепными мечетями с минаретами, роскошными дворцами. Из Тимбукту обратно к средиземноморскому побережью Марокко — по направлению к Европе — караваны увозили золото, иногда рабов и слоновую кость. За несколько столетий по торговому пути из Сахары в Европу было вывезено много тонн золота.
Соль из Сахары доставляли и в Европу: потребность в ней постоянно росла. Выловленную рыбу нужно было быстро законсервировать, а так как закоптить или высушить рыбу прямо на корабле удавалось редко, ее обычно солили. Балтийское и Северное моря кишели сельдью, треской и пикшей, и с XIV века во всей Европе продавали миллионы тонн рыбы, засоленной прямо на кораблях или в порту. В XIV и XV веках Ганза контролировала торговлю соленой рыбой (и вообще почти всю торговлю) в Прибалтике.
Центрами торговли в Северном море были Голландия и восточное побережье Англии. Однако при наличии соли для заготовки рыбы можно было отправляться и в более далекие плавания. К концу XV века рыболовецкие суда из Англии, Франции, Голландии, Испании, Португалии и других стран Европы регулярно отправлялись на промысел к Большой Ньюфаундлендской банке. На протяжении четырех столетий рыбаки ловили треску, разделывая и засаливая ее прямо на месте, и возвращались домой с тоннами рыбы, которой, казалось, не будет конца. К сожалению, все сложилось иначе. В 90-х годах XX века треска на Большой Ньюфаундлендской банке практически исчезла. Сегодня почти все страны, занимающиеся рыболовством, соблюдают мораторий на ловлю трески в этих местах, введенный Канадой в 1992 году.
Потребности в соли были так велики, что не стоит удивляться, что соль часто выступала в качестве военного трофея, а не только объекта торговли. В древние времена поселения на берегах Мертвого моря становились причиной военных конфликтов именно из-за наличия в этих местах соли. В Средние века венецианцы воевали с соседями, которые посягали на соляную монополию Венеции. Долгое время хорошей тактикой считалось отрезать противника от источников соли. Во время Войны за независимость в Северной Америке в стране остро ощущался недостаток соли, вызванный тем, что Британия наложила запрет на импорт соли из Европы и Вест-Индии. Англичане разрушили солеварни на побережье Нью-Джерси, и это усложнило положение мятежных колонистов, зависевших от импортной соли. А овладение федеральными войсками в 1864 году, во время Гражданской войны в США, Солтвиллем, городом в штате Виргиния, часто рассматривается как обстоятельство, сломившее дух конфедератов и приведшее их к поражению.
Высказывалось предположение, что недостаток соли в рационе замедляет заживление ран и что это стало одной из причин гибели тысяч солдат наполеоновской армии при отступлении из Москвы. Нам кажется, что не менее важным фактором в тех условиях был недостаток аскорбиновой кислоты (и, как следствие, цинга), так что и соль, и аскорбиновую кислоту (наряду с оловом и производными лизергиновой кислоты) можно причислить к списку химических веществ, не позволивших Наполеону осуществить свои грандиозные планы.
Структура соли
Галит является одним из наиболее легко растворимых в воде минералов: в ста миллилитрах холодной воды растворяется тридцать шесть граммов. Жизнь зародилась в океане, а для жизни необходима соль, так что если бы соль не обладала такой высокой растворимостью, жизнь на Земле была бы совсем другой.
В 1887 году шведский химик Сванте Август Аррениус предположил, что свойства соли и ее растворов можно объяснить наличием в этом веществе противоположно заряженных ионов. Более ста лет химики были заинтригованы удивительным свойством растворов соли — их способностью проводить электрический ток. Дождевая вода не проводит ток, а вот растворы хлорида натрия и других солей являются прекрасными проводниками. Гипотеза Аррениуса объясняла это наблюдение. Его эксперименты показали, что при повышении концентрации соли в растворе увеличивается концентрация заряженных частиц (ионов), необходимых для проведения электрического тока.
Предложенная Аррениусом концепция ионного строения веществ также позволяла объяснить, почему кислоты, имеющие разную структуру, обладают похожими свойствами. В водных растворах всех кислот образуются ионы водорода (H+), которые и отвечают за кислый вкус и химическую активность кислот. Сначала идеи Аррениуса не были приняты многими его современниками, однако он настойчиво разъяснял свою теорию. В итоге критики приняли его сторону, и в 1901 году Аррениус получил Нобелевскую премию по химии за свою теорию электролитической диссоциации.
К тому времени появились теоретические и практические доказательства существования ионов. Английский физик Джозеф Джон Томпсон в 1897 году показал, что все атомы содержат электроны — отрицательно заряженные частицы, объясняющие электрическую проводимость веществ (впервые об этом заявил Майкл Фарадей в 1833 году). Если атом теряет один или несколько электронов, он превращается в положительно заряженный ион. Если другой атом приобретает один или несколько электронов, он превращается в отрицательно заряженный ион.
Твердый хлорид натрия представляет собой регулярную решетку из двух типов ионов — положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора, которые удерживаются вместе за счет сил притяжения между отрицательными и положительными зарядами.
Трехмерная структура твердого хлорида натрия. Линии, соединяющие ионы, вымышленные: они изображены только чтобы показать кубическое строение решетки соли.
Вода не состоит из ионов, но ее молекулы имеют так называемый частичный заряд: на атомах водорода сосредоточен слабый положительный заряд, а на атоме кислорода — слабый отрицательный заряд. Это и позволяет хлориду натрия растворяться в воде. Хотя сила притяжения между отрицательно заряженным ионом хлора и положительно заряженным атомом водорода в молекуле воды (а также между положительно заряженным ионом натрия и отрицательно заряженным атомом кислорода в молекуле воды) примерно такая же, как между самими ионами хлора и натрия, решающим фактором в высокой растворимости соли является стремление ионов к случайному распределению. Если соли плохо растворяются в воде, это означает, что притяжение между составляющими их ионами сильнее, чем притяжение между ионами и водой.
Изобразим молекулу воды с имеющимися на ней частичными зарядами:
Здесь δ — обозначает слабый (частичный) отрицательный заряд на атоме кислорода, а δ+ — слабый (частичный) положительный заряд на атомах водорода. Теперь мы можем схематично изобразить отрицательно заряженный ион хлора, который в водном растворе окружен молекулами воды, повернутыми к нему соответствующим концом:
Положительно заряженный ион натрия в воде окружен молекулами воды, повернутыми к нему своим отрицательно заряженным концом.
Именно хорошая растворимость хлорида натрия делает его ценным консервирующим агентом. Соль сохраняет мясо и рыбу, отбирая из них воду. При низком содержании воды и высоком содержании соли бактерии, вызывающие порчу продуктов, просто не могут жить. С целью предотвращения порчи в продукты добавляют гораздо больше соли, чем требуется для усиления вкуса. В тех регионах, где пищевым источником соли являлось исключительно мясо, для сохранения мяса добавляли больше соли. В других традиционных методах сохранения пищевых продуктов, таких как высушивание и копчение, тоже используют соль. Перед сушкой и копчением рыбу или мясо вымачивают в солевом растворе. Жители тех мест, где не было своей соли, вынуждены были ее покупать.
Потребность организма в соли
О том, что соль необходима для жизни, люди знали уже в те древнейшие времена, когда еще не было необходимости в сохранении пищевых продуктов. Ионы соли играют в организме очень важную роль, поддерживая электролитный баланс между клетками и внеклеточной жидкостью. Часть процесса генерации электрического импульса, передающегося по нервным клеткам, происходит при участии так называемого натрий-калиевого насоса. Из клеток выталкивается больше ионов натрия, чем туда проникает ионов калия, поэтому цитоплазма клетки заряжена отрицательно по сравнению с внешней поверхностью клеточной мембраны. Так создается разделение зарядов, известное под названием мембранного потенциала, которое и создает электрические импульсы. Таким образом, соль совершенно необходима для функционирования нервных клеток и мышц.
Молекулы сердечных гликозидов, таких как дигоксин и дигитоксин из наперстянки, ингибируют активность натрий-калиевого насоса, в результате чего повышается внутриклеточная концентрация ионов натрия. Это повышает сократительную способность сердечных мышц и объясняет действие данных молекул в качестве стимуляторов сердечной деятельности. Кроме того, ион хлора, содержащийся в соли, нужен для образования соляной кислоты, которая является важнейшим компонентом желудочного сока.
Концентрация соли в организме здорового человека изменяется в очень узких пределах. Недостаток соли должен быть возмещен, а избыток выведен. Недостаток соли в организме вызывает снижение массы тела и потерю аппетита, тошноту, судороги, апатию, а в крайних случаях, как у бегунов-марафонцев, может привести к разрыву сосудов и смерти. Избыток соли ведет к повышенному кровяному давлению (важный фактор, способствующий развитию сердечно-сосудистых заболеваний), а также к нарушению работы печени и почек.
В человеческом теле в среднем содержится четыре унции соли [113,4 г]. Мы постоянно теряем ее, главным образом с потом и мочой, и поэтому вынуждены ежедневно восстанавливать баланс. В доисторические времена люди получали соль с мясом крупных травоядных животных, на которых они охотились. С переходом на растительную пищу и развитием сельского хозяйства возникла необходимость в дополнительных источниках соли. Хищникам дополнительная соль не нужна, а вот травоядные в ней нуждаются, они ищут ее и лижут. Люди, живущие в тех регионах, где едят мало мяса, а также вегетарианцы нуждаются в дополнительном источнике соли. Когда люди перешли к оседлому земледелию, им пришлось добывать соль самим или покупать ее.
Налоги на соль
Потребность человека в соли, а также специфические способы ее получения способствовали тому, что на протяжении всей истории это вещество постоянно было объектом политического контроля, государственной монополии и налогообложения. Налог на соль для любого правительства был надежным источником дохода. Соль ничем нельзя заменить, в ней нуждается каждый, и каждый вынужден за нее платить. Источники соли были известны, скрыть ее производство достаточно трудно, поскольку соль занимает много места, так что ее транспортировку легко контролировать и облагать пошлиной. В 2000 году до н. э. китайский правитель Юй из династии Ся повелел снабжать двор солью из провинции Шаньдун. С тех пор много столетий соль приносила государству прибыль. В библейские времена соль рассматривали как пряность и облагали соответствующим налогом, а на караванных путях за ее провоз взимали пошлину. После смерти Александра Македонского в 323 году до н. э. власти Сирии и Египта продолжали собирать налог на соль, установленный греческой администрацией.
Все это время для сбора налогов нужны были люди. Многие из сборщиков налогов сделали себе состояние, увеличивая поборы, вводя дополнительные пошлины и продавая освобождение от налога. Не был исключением и древнеримский период. Сначала добыча соли в Остии в дельте Тибра контролировалась государством, так что соль продавали всем желающим по разумной цене. Однако это продолжалось недолго. Соблазн был слишком велик, и вскоре на торговлю солью были наложены пошлины. По мере расширения Римской империи усиливалась монополия на соль и увеличивались налоги. Сборщики налогов — независимые агенты, подчинявшиеся наместнику провинции, собирали пошлины при любой возможности. Для тех, кто жил вдали от источников соли, ее дороговизна объяснялась не только ее транспортировкой, но и всевозможными налогами и пошлинами.
В Средние века в Европе соль также облагали налогом, обычно в виде пошлин с барж и повозок, перевозивших соль от шахт или мест производства. Своего апогея этот процесс достиг во Франции, где был введен печально известный налог габель. О происхождении габели нет единого мнения. Некоторые считают, что Карл I Анжуйский ввел ее в Провансе в 1259 году, другие предполагают, что этот налог изначально был общим, а в конце XIII века им стали облагать такие продукты, как зерно, вино и соль, чтобы окупить военные расходы. Так или иначе к XV веку во Франции габель стала одним из основных налогов, и этим словом называли только налог на соль.
Но габель не была просто налогом. Закон предусматривал: каждый мужчина, женщина и ребенок старше восьми лет обязаны покупать некоторое количество соли по цене, назначенной королем (так называемая соляная повинность). Повышались не только налоги на соль. В любой момент по прихоти короля могло увеличиться количество соли, которое каждый подданный обязан был купить. Подушный налог для всех жителей вскоре стал тяжким грузом для одних и менее тяжким для других. Провинции, получавшие соль с побережья Атлантики, платили “большую габель”, ставка которой вдвое превышала аналогичный налог в других провинциях (“провинциях малой габели”), получавших соль со средиземноморского побережья. В результате политических сделок некоторые области были освобождены от габели или выплачивали лишь ее часть. В какой-то момент Бретань была полностью освобождена от этого налога, а Нормандия платила его по пониженной ставке. В определенный момент стоимость соли для жителей “провинций большой габели” более чем в двадцать раз превысила ее реальную стоимость.
“Стрелки габели” (archersde lagabelle) следили за тем, чтобы люди покупали установленное законом количество соли. Нередки были случаи контрабанды соли, несмотря на жестокие наказания (попавшихся обычно ссылали на каторгу). Больше всего от этого жестокого и несправедливого налога страдали крестьяне и бедные горожане. Воззвания к милосердию короля не были услышаны, и некоторые историки полагают, что именно габель была одной из главных причин недовольства народа, вылившегося во Французскую революцию. Габель была отменена на пике революции, в 1790 году, и более тридцати сборщиков налога были казнены. Но свобода оказалась недолгой. В 1805 году Наполеон восстановил габель: он утверждал, что это была вынужденная мера, призванная покрыть расходы, связанные с его итальянской кампанией. Габель была окончательно отменена только после Второй мировой войны.
Однако Франция была не единственной страной, в которой существовали налоги на самые необходимые продукты. У берегов Шотландии, особенно в заливе Ферт-оф-Форт, издавна добывали соль. В этом регионе с прохладным и влажным климатом невозможно дожидаться испарения воды под лучами солнца, так что здесь морскую воду кипятили в больших чанах. Сначала солевары жгли древесину, позднее — уголь. К началу XVIII века в Шотландии было более ста пятидесяти таких солеварен, да еще множество других, работавших на торфе. Производство соли было для шотландцев настолько важным, что согласно пункту 8 Акта об унии (1707) Англии и Шотландии последняя на семь лет освобождалась от уплаты английского соляного налога, а после во все времена платила его по сниженной ставке. В Англии соль добывали из минеральных источников и в соляных копях, причем оба способа были гораздо более продуктивными, чем выпаривание морской воды. Чтобы выжить, шотландской солеваренной индустрии было необходимо освобождение от английских пошлин.
В 1825 году Великобритания первой отменила налог на соль. Произошло это не по причине негодования, которое этот налог столетиями вызывал у простых людей, а потому, что значение соли изменилось. Промышленную революцию обычно воспринимают как революцию в механике (усовершенствование ткацкого станка и прядильной машины, изобретение паровой машины), однако это была также и химическая революция. Крупномасштабное производство химических реактивов было необходимо для удовлетворения нужд текстильной и красильной промышленности, для получения мыла, стекла, посуды, стали и бумаги, а также для пивоварения и производства спиртных напитков. Производители требовали отмены налога на соль, поскольку соль стала скорее важным промышленным сырьем, нежели средством для консервирования продуктов питания и пищевым ингредиентом. Отмена налога на соль, о которой мечтали многие поколения бедняков, произошла только тогда, когда это стало выгодно для развития промышленности Великобритании.
Впрочем, благотворные перемены в метрополии никак не сказалось на английских колониях. В Индии навязанный британцами налог на соль стал символом колониального гнета, против которого выступал Ганди. Налог на соль в Индии не был просто налогом. Как показала история, от монополии на торговлю солью зависело удержание политической и экономической власти. В Британской Индии законом запрещалась не санкционированная правительством продажа соли. Вне закона был объявлен даже сбор соли, которая естественным путем образовывалась в солончаках на побережье. Соль, которую привозили из Англии, нужно было покупать у государственных распространителей по цене, установленной британцами. В Индии, где много вегетарианцев, а потери соли организмом велики из-за жаркого климата, солить пищу совершенно необходимо. Но при колониальной администрации люди вынуждены были платить за минерал, который могли самостоятельно собрать или получить почти бесплатно.
В 1923 году, почти сто лет спустя после отмены налога на соль в Великобритании, налог на соль в Индии был увеличен вдвое. В марте 1930 года Ганди с горсткой соратников отправился в четырехсоткилометровый поход к маленькой деревне Данди на северо-западном побережье Индии. По дороге к ним присоединились тысячи людей, и когда они достигли берега, то начали собирать соль, кипятить морскую воду и продавать соль. Еще тысячи людей присоединились к этому движению. Нелегально собранную соль продавали в городах и деревнях по всей Индии. Нередко ее отбирала полиция. Кроме того, полиция избивала сторонников Ганди, тысячи людей были брошены в тюрьмы. Но тысячи других занимали место арестованных и продолжали добывать соль. По всей стране начались забастовки и демонстрации. В марте следующего года драконовский закон был изменен: местному населению разрешалось собирать и получать соль из местных источников и продавать ее в своей деревне. Хотя налог на соль по-прежнему существовал, монополия была подорвана. Идея Ганди о гражданском неповиновении оказалась жизнеспособной, и дни британского владычества в Индии были сочтены.
Соль как сырье
Отмена налога на соль в Великобритании способствовала развитию многих химических производств, поскольку соль является важным исходным материалом для получения широкого спектра химических веществ. В частности, соль нужна для получения другого соединения натрия — карбоната натрия (Na2CO3), известного как кальцинированная (хозяйственная) сода. Кальцинированную соду, которую используют для производства мыла, раньше получали главным образом из природных источников, таких как высыхающие минеральные озера или зола морских водорослей. Полученная такими путями кальцинированная сода содержит примеси, а запасы ее невелики, так что предпринимались попытки получить карбонат натрия из более доступного источника — хлорида натрия. В 1790 году Арчибальд Кокрейн, девятый граф Дандональд, который считается одним из лидеров “химической революции” в Великобритании и пионером производства щелочи, запатентовал процесс превращения соли в “искусственную щелочь”. Нужно сказать, что скромное родовое имение графа находилось неподалеку от побережья Ферт-оф-Форта и было окружено множеством небольших солеварен. Однако предложенный Кокрейном процесс не имел коммерческого успеха. В 1791 году во Франции Никола Леблан предложил метод получения карбоната натрия из соли, серной кислоты, угля и известняка. Французская революция отсрочила воплощение в жизнь идеи Леблана, и впервые успешное производство кальцинированной соды было налажено в Англии.
В начале 60-х годов XIX века в Бельгии братья Эрнст и Альфред Солвей усовершенствовали метод превращения хлорида натрия в карбонат натрия с помощью известняка (CaCO3) и газообразного аммиака (NH3). Ключевым этапом процесса было выпадение осадка бикарбоната натрия (NaHCO3) из концентрированного солевого раствора, через который продували аммиак и углекислый газ (из известняка):
Затем бикарбонат натрия нагревали и получали кальцинированную соду:
В наше время предложенный братьями Солвей процесс остается основным синтетическим методом получения кальцинированной соды, однако открытие богатых залежей природной кальцинированной соды снизило потребность в ее синтезе (например, запасы кальцинированной соды в бассейне реки Грин-Ривер в американском штате Вайоминг оцениваются в десять миллиардов тонн).
Другое соединение натрия — каустическая сода (NaOH) — тоже издавна пользовалось большим спросом. В промышленности каустическую соду, или гидроксид натрия, получают путем пропускания электрического тока через раствор хлорида натрия. Этот процесс называется электролизом. В США каустическая сода входит в десятку веществ с наибольшим объемом производства. Ее используют для экстракции металлического алюминия из руды, для производства искусственного шелка, целлофана, мыла, детергентов, нефтепродуктов, бумаги и древесной пульпы. Образующийся при электролизе газообразный хлор сначала считали бесполезным побочным продуктом реакции, но вскоре стало ясно, что хлор — прекрасный отбеливатель и мощное дезинфицирующее средство. На сегодняшний день оба продукта промышленного электролиза раствора соли имеют одинаковую ценность. Хлор находит применение в производстве многих органических соединений, таких как пестициды, полимеры и лекарства.
Разные народы мира хранят предания о соли. О ней говорится и в Библии, и в скандинавских мифах, и в легендах североамериканских индейцев. Соль используют в различных церемониях и ритуалах, она символизирует гостеприимство и удачу, а еще защищает от злых духов и всевозможных напастей. Значительное влияние, которое соль оказала на общество, отразилось и в языке. Английское слово salary, зарплата, происходит от слова “соль”, поскольку римским солдатам нередко выплачивали жалованье солью. Такие слова, как “салат” (который раньше заправляли одной только солью), “соус”, “салями” и “сосиски”, происходят от того же латинского корня. Как и во многих других языках, нашу речь “присаливают” метафоры: “соль земли”, “съесть пуд соли”, “не солоно хлебавши” и так далее.
Парадокс в том, что после всех войн за соль, после бунтов против обложения соли налогом, после миграции целых народов и заключения в тюрьмы сотен тысяч людей, нарушивших законы о торговле солью, в результате открытия новых подземных залежей и усовершенствования технологии добычи цена соли сильно упала. Кроме того, отпала необходимость в соли для предотвращения порчи пищевых продуктов: для хранения продуктов стали применять охлаждение и заморозку. Соль — вещество, которое на протяжении многих веков почитали, за которым охотились, из-за которого развязывали войны, которое часто стоило дороже золота, — стало не просто дешевым и доступным, но и совершенно обыденным.
Достарыңызбен бөлісу: |