История инженерной деятельности - В. Морозов

Известно, что в истории развития химии XVI и XVII вв. называют иногда периодом возникновения технической химии. В это время получила значительное развитие металлургия (что нашло отражение в трудах В. Бирунгуччо и Агриколы), И. Глаубер впервые разработал технологию получения чистых кислот и некоторых солей, значительно усовершенствованы производства порохов, красителей, керамики, технология крашения, разработан широкий ассортимент красок и т.д. Одновременно химия прочно срослась с медициной и фармацией. В Западной Европе возникновение разнообразных химических производств и внедрение химии в различные отрасли промышленности совпали с зарождением капиталистических отношений, с подготовкой буржуазных революций и промышленного переворота XVIII в. Возникновение мануфактурной промышленности, в частности, химических производств, наблюдается и в России, но здесь, в отличие от Западной Европы, они развиваются в условиях феодально-крепостнического строя, в виде «крепостных мануфактур». С другой стороны, развитие мануфактур задерживалось огромными пространствами России, отсутствием хороших путей сообщения (кроме рек) и недостатком квалифицированных специалистов. Все это придавало организации русских производств своеобразные черты.

В эту эпоху особо широкое развитие в России получили ремесленные производства, в том числе и химические. Потребление большинства химических материалов было незначительным и вполне покрывалось поставками ремесленников; к тому же некоторые товары – металлы, краски и др. – импортировались из других стран. Таким образом, для возникновения крупных химических производств не существовало условий и стимулов. Однако процесс быстрого экономического развития в XVII в. не мог не отразиться на расширении химической и особенно металлургической промышленности. На Руси издавна в довольно широком масштабе существовали кустарная выплавка железа и железообрабатывающая промышленность. Большая часть железа выплавлялась в небольших сыродутных горнах с дутьем по кричному способу1. В XVI в. кустарное производство железа расширилось: для его получения, помимо болотных руд, стали использовать бурые железняки и сидериты. Крупные месторождения таких руд были найдены в ряде районов страны – под Москвой, вблизи Каширы и Тулы, в Поволжье, в Карелии, на севере, близ Устюга, на Украине. Наряду с сыродутными горнами, стали применять более совершенные «домницы» – прообраз современных доменных печей. Уже к концу XVI в. несколько десятков таких домниц работало в районах Новгорода, Устюга; в районе Москвы тульские железоделательные кустарные производства имелись еще в XV в.

Быстрый рост производства железа был вызван с расширением потребности в железных изделиях, в первую очередь для военных целей. В 1554 г. в Москве, например, была отлита чугунная пушка весом 1200 пудов (около 20 тонн), в следующем году – еще одна, несколько меньшая.

Начало развития крупной железорудной промышленности в России относится к XVII в. В 1630 г. иностранцем А. Виниусом был построен большой «вододействующий» завод вблизи Тулы (Городищенский завод), имевший 4 доменные печи. В это же время возникли и другие железоделательные заводы вблизи Москвы. Некоторые из них принадлежали «ближнему боярину» Борису Морозову – родственнику царя. Много небольших заводов было построено в северных районах страны по берегам северных притоков Волги и в других районах. Еще в 1623 г. были обнаружены богатейшие запасы руды на р. Нице на Урале. На базе этого рудника построен первый на Урале Ницинский завод. Железорудная и железообрабатывающая промышленность неуклонно развивалась в течение всего XVII, а затем и XVIII столетий, особенно на северо-востоке России и в Сибири а также на Украине.

Добыча и переработка медных и серебряных руд велась на Руси в небольших масштабах издавна; производство медных изделий, котельное и литейное ремесла существовали с древнейших времен. Уже в XIV–XV вв. русские мастера умели отливать колокола достаточно больших размеров. В Москве и в других городах работало множество ремесленников – «серебреников» и «медников». В Новгороде во второй половине ХVI в. работало 5500 серебреников, медников, секирников, котельщиков. В 1586 г. известный русский мастер Андрей Чохов отлил «царь-пушку» весом 40 тонн, сохранившуюся до наших дней.

Организованные поиски рудных запасов меди и серебра начались в Московии еще в XV в. Широкий размах они получили в следующем столетии («рудомания»), когда началась полукустарная разработка отдельных рудников. В XVII в. меднорудная промышленность встала на ноги. Были открыты богатые месторождения меди и серебра на Урале, в Приуралье, Олонецком крае, Сибири. В 1633 г. начал работать Пыскорский медеплавильный завод, заброшенный через несколько десятков лет и вновь открытый в качестве «казенного» (государственного) в 1724 г.

Однако в XVI и первой половине XVII в. медь в значительных количествах еще ввозилась в Россию. Ее расход постоянно возрастал. Особенно много меди шло на литье колоколов и пушек. В 1654 г. в Москве, например, был отлит колокол весом 8 тыс. пудов (около 500 тонн). Колокола меньших размеров отливались десятками в разных городах еще в XV и XVI столетиях.

После окончания «смуты» в начале XVII столетия в Москве была реорганизована система «приказов», своего рода «министерств», ведавших различными областями политической и хозяйственной жизни. А 1613 г. были учреждены приказы, в частности, по горнозаводским промыслам и переработке металлов. Отливкой пушек и ядер ведал Оружейный, а в дальнейшем Пушечный приказ, в ведении которого находились Оружейная палата и Пушечный двор (на берегу реки Неглинной, недалеко от центра Москвы). В 1668 г. был учрежден Гранатный приказ с большим штатом специалистов – металлургов и мастеров по обработке металлов. В числе специалистов имелся и химик («алхимист»). Производством золотых и серебряных предметов с 1613 г. ведал Серебряный приказ, под управлением которого находились Серебряная, Золотая и Рудознатная палаты, последняя представляла собой первую государственную пробирную лабораторию.

Из собственно химических производств, возникших в этот период, следует упомянуть селитроварение. Селитра добывалась в XV и XVI вв. кустарным способом. В начале лета соскребывался налет соли, образующийся на сырых стенах каменных зданий. «Соль», содержащая селитру (аммиачную), подвергалась «варке», т.е. растворению в воде, выпариванию и кристаллизации. Для получения чистой селитры («литрованной») кристаллизацию производили несколько раз, добавляя поташ или золу. С XV в. для добычи селитры начали устраивать особые «селитряницы» – ямы или канавы, заполнявшиеся органическими отбросами. Гниение отбросов при определенном режиме приводило к образованию аммиачной селитры, которая затем выщелачивалась водой и подвергалась варке. Полученная таким путем сырая селитра называлась «ямчугой», т.е. продуктом, полученным из ям. Одно время Московское правительство ввело в некоторых волостях страны натуральный налог на ямчугу.

До XVI в. вся сера для изготовления пороха ввозилась из Западной Европы через Новгород. Но русские мастера умели добывать ее путем обжига колчедана в кучах. Колчедан собирали по берегам рек, особенно левых притоков Волги, в виде больших кусков в наносных породах. При обжиге колчедана часть серы возгонялась и улавливалась в камерах, заполненных хворостом.

Порох и различные пиротехнические составы производились в описываемый период в больших количествах. Пушкарский приказ имел в своем распоряжении пороховые или «зелейные» мельницы и склады селитры, серы, готового пороха. В XVII в. Московское правительство не ограничивалось производством селитры и пороха на казенных заводах и «мельницах», а имело и частные подряды на их поставку. Так в 1651 г. группе иностранных специалистов (пороховых мастеров) был сдан подряд на поставку в течение пяти лет 10 тыс. пудов пороха. Селитра для изготовления пороха выдавалась мастерам из казенных складов. Для изготовления пиротехнических составов («стрел»), кроме основных компонентов пороха, употреблялись самые различные продукты – растительные масла, древесная смола, терпентин, канифоль, квасцы, ртуть, мышьяк и другие.

Из других химических производств широкое развитие получили поташное и «вайдашное» производства. Сырьем для изготовления этих продуктов служила древесная зола, для получения которой сжигались леса. Производство поташа было сезонным и велось на так называемых «майданах» – временных заводах, устраиваемых в лесах. В XVII в. поташ особенно высокой чистоты изготовлялся на майданах в вотчинах Б. И. Морозова – ближнего боярина и свояка царя Алексея Михайловича, – расположенных на территории современной Нижне-Новгородской области. Производство велось в широком масштабе (крепостная мануфактура), получаемый продукт вывозили за границу через Архангельский порт. Главным потребителем русского поташа была Англия. В 1667 г. одни только Сергачевские майданы дали для вывоза 23389 пудов поташа.