|
Вазелин
(Vaselin). — В 70-х годах этого столетия из Америки стали
высылать особое, желтоватое по цвету, безвкусное и совершенно не пахучее салоподобное
вещество, легко размазывающееся, подобно помаде, плавящееся в прозрачную
жидкость при температуре около 32° до 45° Ц., неспособное горкнуть (что
свойственно всякому виду жира или сала) и весьма пригодное для множества тех
целей, для которых применяют различные роды растительных и животных жиров. Вещество
это, обыкновенно имеющее удельный вес от 0,83 до 0,88, и названное вазелином
(у фармацевтов Petrolatum, Adeps mineralis, Paraffinum unguinosum), нашло
тотчас большое применение в аптеках для всякого рода мазей, у массажистов при
растирании тела, в парфюмерии для приготовления помад и в технике для
смазывания металлов, особенно медных частей, когда требовалось, чтобы не
образовалось зеленых солей меди, всегда происходящих при употреблении всяких
обыкновенных жирных веществ. Вазелин имеет или слабо-желтоватый цвет, или
почти бесцветен, как сало; нередко в нем содержится остаток флуоресцирующего,
зелено-желтого начала, которое сходно с тем, какое содержится в природной
нефти, петроцене и т. п. тяжелых нефтяных продуктах. От него освобождаются
при помощи обработки крепкой серной кислотой (лучше брать сразу достаточное,
по предварительной пробе, количество и для быстрого выделения после
взбалтывания всыпать толченый кирпич). Вазелин, хорошо очищенный, не должен
иметь ни малейшего запаха и вкуса и не должен оставлять, при втирании, на
теле следов красных пятен, показывающих присутствие кислотных, щелочных или
мылоподобных подмесей. Нерастворимый в воде и малорастворимый в холодном
спирте (легко в кипящем), В. легко растворяется в эфире, сероуглероде,
бензине и т. п. жидкостях, чем походит на виды сала. Химический анализ
показал, что В. содержит только углерод (около 86½%) и водород (около
13½%) и что через отжатие при помощи пористых тел (неклеенной бумаги,
кирпича и т. п.) В. распадается на жидкую и твердую части, подобно тому, как
и всякие виды твердых и полутвердых жиров, например баранье или свиное сало. Щелочи
же, обмыливающие эти жиры, вовсе не действуют на В.; даже и крепкая серная
кислота при взбалтывании не действует на В. Эти два признака дают легкую
возможность не только сразу отличить вазелин от всякого настоящего жирного
вещества, но даже позволяют открыть в вазелине (ныне гораздо более дорогом,
чем всякие виды сала) малейшую их подмесь. Жидкое вещество, получаемое из В.,
оказалось сходным с тяжелыми (соляровыми и смазочными) маслами нефти, а
твердое — с парафином и тем его видоизменением, которое извлекается из
горного воска (озокерита) и называется церезином (см. Воск горный). А так как
нефть дает и парафины различной температуры плавления, совершенно сходные с
веществами, входящими в состав церезина, то стало очевидным, что американцы, сперва
ничего не писавшие о способах получения В., добывают его из своей нефти, что
потом и оказалось в действительности. Из предшествующего уже очевидно, что
В., или нефтяное сало, можно получить искусственно, взяв хорошо очищенное
соляровое нефтяное масло или легкое смазочное, или так называемый
"жидкий парафин", и растворяя при слабом нагревании в нем расплавленный
очищенный же церезин в такой пропорции (около 10%), чтобы получился сплав,
плавящийся от теплоты тела, при обыкновенной же температуре представляющий
свойства мягкой помады. Так и готовят в Германии, Австрии и др. часть В., и
такой В. ныне наиболее распространен. Для целей гигиенических при этом очень
важно, чтобы составные начала, очищаемые серной кислотой и едким натром, были
взяты в самом чистом состоянии и не содержали остатков кислот или щелочей.
Если это не будет соблюдено, то В. оставляет на теле пятна и раздражает кожу.
Но как жидкие, так и твердые углеводороды, входящие в искусственный В., могут
быть вполне очищены и притом совершенно бесцветны, а в таком случае они дают
искусственный В., вполне удовлетворяющий целям, для которых он применяется.
Однако все же такой В. не есть настоящий В., который может быть прямо
получаем из нефти, и очевидно, судя по сказанному, что определенных
однообразных свойств у вазелина быть не может. Удельный вес, например,
сменяется от 0,81 до 0,89. Я опишу тот способ (который нигде до сих пор пока
не излагал), которым сам получал из русской (кавказской, бакинской) нефти В.;
такому В. свойственны все признаки настоящего вазелина, предпочитаемого
искусственно составленному. Истинное различие одного от другого — доныне
хорошо не исследовано, хотя Энглер (1887 г.) старался изучить это дело. Личные
мои сравнения, встречающегося в России искусственного (смешанного) вазелина,
идущего из Германии и приготовляемого в России, с тем, какой я сам получал из
русской нефти, показывают, что разность зависит не от твердой, а от жидкой
составной части вазелина; твердые же, парафиновые углеводороды, вообще
говоря, настолько же между собой одинаковы, насколько одинаковыми можно
считать два парафина, полученные разными способами. Известно, что парафин,
как керосин и как сама нефть, есть смесь многих сходных между собой и
способных кристаллизоваться углеродистых водородов. Парафин, извлекаемый из
нефти, не тождествен по свойствам и составу с церезином, получаемым из
горного воска, но представляет многие к нему переходы. Таков же характер и
парафинов, которые извлекаются из различных исследованных мною вазелинов, как
обращающихся в торговле, так и приготовленных мною самим из русской нефти. Сверх
того, я знаю, что В., полученный прямо из нефти, после надлежащего очищения,
оставляет на коже гораздо более приятное ощущение, чем искусственно
составленный из лучших сортов церезина, и что при охлаждении ниже 0°
(например, в смеси с солью) вазелин, извлекаемый из русской нефти, застывает
в очень твердую массу, что зависит от того, что жидкая часть такого В. сама
на холоде замерзает при таких температурах, при которых обыкновенные нефтяные
масла (соляровое и смазочное) только густеют, но не застывают. Это
показывает, по крайней мере для В., который можно извлекать из русской нефти,
что жидкая составная часть такого В. не тождественна со смазочными или
соляровыми маслами, что очевидно даже из самого источника для получения В.,
потому что им служат те тяжелые части нефти, которые остаются после отгонки соляровых
и смазочных масел. Из сказанного должно быть очевидным, что вазелин, как
керосин, есть смесь многих веществ.
Когда природную нефть (горное масло), как подробно будет
описано в статье о нефти, нагревать под обыкновенным атмосферным давлением,
то, по мере возвышения температуры, сперва выделяются газы (бывшие в
растворе), а затем пары все выше и выше кипящих жидкостей, многообразная
смесь которых, смотря по степени летучести (и плотности), носит название
лигроина (нефтяного эфира), бензина, легкого и тяжелого керосина, затем
солярового масла и смазочных масел. Но эти два последние продукта,
извлекаемые из нефти перегонкой, выделяются уже при столь возвышенной
температуре, т. е. жидкий остаток нефти при этом столь разогревается (до
температуры жидкости выше 250°, даже 300°, хотя в парах температура ниже),
что перегонные кубы портятся и часть нефтяного материала разлагается, образуя
газы и претерпевая такое изменение, при котором разрушаются самые ценные
составные начала нефти, т. е. самые тяжелые и густые смазочные нефтяные масла
и парафины. По этой причине для облегчения отгонки и для понижения её
температуры, когда начинают отгонять соляровые масла, имеющие в бакинской
нефти удельный вес выше 0,85, тогда совершенно необходимо впускать в нефть
(внутрь жидкого остатка, в перегонном кубе содержащегося) водяной пар или
другой пар, не действующий на нефть, что в сущности служит для понижения
(парциального) давления паров перегоняемых жидкостей. Обыкновенно применяют
перегретый пар, имеющий упругость, немногим больше атмосферной, и температуру
выше 100°, примерно до 200° Ц. Тогда, если количество впускаемого водяного
пара и его температура постепенно возрастают, из нефти отгоняются опять все
выше и выше кипящие масла, сгущающиеся, вместе с водой (происходящей из
впускаемых водяных паров) в холодильнике в те жидкие, не замерзающие на
холоде продукты нефти, которые известны под именем солярового масла
(промежуточное масло, для бакинской нефти с удельным весом от 0,85 до 0,875)
и разных, все более и более тяжелых, труднее и труднее очищаемых, смазочных
масел (оленафты, для бакинской нефти имеющие удельный вес до 0,92). Но и их
количество постепенно уменьшается, т. е. приходится впускать очень много
водяного пара, чтобы получить лишь малое количество перегоняемого масла.
Очевидно, что практически становится уже невыгодным продолжать перегонку
далее, если получается очень мало масла. Когда прекращают отгонку, ведущую к
добыче смазочных масел, тогда, смотря по сорту взятой нефти, получается около
25—30% (для обыкновенной бакинской нефти) "тяжелых нефтяных
остатков", которые должно ясно отличать от обыкновенных "нефтяных
остатков", получающихся после отгонки бензина и керосина и составляющих
около 60% по весу обыкновенной бакинской нефти. Обыкновенные
"остатки" содержат и дают соляровое и смазочные масла, а
"тяжелые остатки" их уже выделили. Если их подвергать еще
дальнейшей перегонке с перегретым водяным паром в обычных кубах, служащих для
получения смазочных масел, то температуру куба приходится поднимать очень
высоко, что портит куб, и все же не только получается мало масла на большую
массу впускаемого водяного пара, но и начинается разложение, ведущее к тому,
что образуется много газов и жидкий маслообразный продукт перегонки
приобретает новые свойства, а именно становится более подвижным, приобретает
характерный запах, содержит особые летучие вещества и на холоде застывает.
Если этим способом вести гонку до конца, то в перегонном кубе остается коксообразный
уголь и в дистилляте получается смесь отчасти разложившегося вазелина,
смазочных масел и парафина, имеющего невысокую температуру плавления, а
потому и малоценного. Притом и количество получающегося парафина очень мало и
изменчиво, смотря по тому, как велась гонка. Изучая явления, при этом
происходящие, на Константиновском нефтяном заводе, где я работал летом 1881
г., о чем в том же году вкратце сообщал Русскому Химическому обществу, я
пришел в практическом отношении к тому выводу, что для получения наибольшего
выхода застывающего на холоде В. или "себонафта", т. е. смеси,
содержащей твердые парафинообразные вещества, необходимо: или, 1) отогнав из
"тяжелых остатков" часть смазочных масел и др. сперва выделяющихся
веществ, подвергать остаток, растворенный в бензине, полному очищению (серной
кислотой и щелочью), а потом удалять бензин при помощи водяного пара, причем
из 100 частей сырой бакинской нефти получается около 10 частей очищенного В.;
или 2) подвергать "остатки" полной перегонке, которая дает, однако,
меньший выход (около 4% от нефти) очищенного В., но требует меньшей массы
кислот и не требует дымящейся кислоты для очищения, так что, в конце концов,
при этом В. обходится дешевле, чем при непосредственном очищении. Поэтому,
оставляя в стороне первый способ, тем более что он и не требует дальнейшего
объяснения (лично я считаю 1-й способ самым верным и лучшим для получения
хорошего вазелина), я остановлюсь здесь только на втором. Он требует
соблюдения трех условий: как можно ниже держать температуру нагретого в кубе
"тяжелого" нефтяного остатка (а именно около 300°); как можно выше
(а именно до 400°) перегревать водяной пар, впускаемый в перегонный куб, и
как можно быстрее вести всю гонку, т. е. впускать много перегретых водяных
паров или в паропроизводителе держать высокое давление. Если эти три условия
соблюдены, то после отгонки не остается нисколько угольного (коксового)
остатка, т. е. вся масса нефти превращается в летучие или газообразные
вещества. При этом из 100 частей обыкновенной балаханской нефти (или из 25—30
частей тяжелых остатков) получается в дистилляте от 5 до 6 частей нечистого
вазелина, или "себонафта", или "минерального сала". Но
для того, чтобы его сгустить отдельно от прочих, не застывающих при
обыкновенной температуре, продуктов перегонки, необходимо принять иной
способ, чем обыкновенный, для охлаждения выходящих из куба паров.
Обыкновенно, ту смесь водного пара и маслообразных продуктов нефти, которая
выделяется из перегонного куба, прямо впускают в холодильник и в нем
сжижаются как водяные пары, так и пары ими унесенные из куба. Это до тех пор хорошо,
пока уносимый пар однороден, т. е. представляет пар или соляровых, или
смазочных масел. Но вазелиновые пары и сами далеко не однородны и образуются
вместе с газами и парами других, гораздо более летучих и легких жидкостей. А
потому, если происходящие при вышеописанном способе гонки пары прямо впускать
в холодильник, то в нем образуется, кроме сжиженной воды, смесь многих
разнородных жидкостей, из которых нельзя иначе добыть В. (себонафт), как
через новую отгонку, сопряженную с утратой части вещества и с его новым
перегреванием, которое, как я убедился прямым опытом, изменяет В. Чтобы
избежать этой новой перегонки, я прибегнул к дробному охлаждению, т. е. к
последовательному охлаждению выделяющихся из куба паров. Первое, что
сгущается, состоит из В., за ним сгущается такой продукт, который ниже 0°
застывает, а при обыкновенной температуре жидок. Вместе с ним сгущается уже и
часть воды, но главная ее часть переходит из состояния перегретого пара в
жидкость только в холодильнике вместе с жидкими углеводородами, которые
назовем себонафтными. Но и после их сгущения, т. е. при дальнейшем
охлаждении, остаются еще пары горючих, легко летучих жидкостей, кипящих ниже
100°, и, сверх того, образуется много газов, содержащих углеводороды
этиленового и ацетиленового рядов, которые отлично горят, но которые
подробнее исследовать мне не было возможности по недостатку надлежащих
приспособлений. Все эти продукты происходят единовременно и, очевидно,
большинство их, а именно все легко летучее, суть продукты разложения "тяжелых"
остатков, а не продукты их простой перегонки. Но я имею основания думать, что
В. сам по себе составляет продукт перегонки, т. е. содержится готовый в
тяжелых остатках нефти или в самой нефти, как видно из 1-го способа
упомянутого выше, и вместе с сильно нагретым водяным паром и с другими газо— и
парообразными продуктами, происходящими от разложения части нефти, гонится и,
как вещество высококипящее (т. е. имеющее малую упругость пара даже при
высоких температурах гонки), сгущается первым при дробном охлаждении.
Чтобы достичь такого дробного охлаждения и разделения
продуктов гонки, я употребил тот способ, который уже ранее того испытал в
приложении к нефти и к ее непрерывной гонке, а именно: пропускать пары,
выделяющиеся из куба по широким железным трубам, омываемым воздухом. Опыт
показал, где, т. е. в каких частях длинной, нисходящей железной трубы
конденсируется В., а потому в этих частях трубы устраивался изгиб, обращенный
точкой перегиба вниз. На низшей точке такого перегиба проделывалось отверстие,
в него вставлялась трубка с жидкостным затвором (т. е. род перевернутого
сифона) и собирающаяся (сильно нагретая) здесь жидкость, пройдя через
небольшой змеевик (для понижения температуры), представляла сильно дихроический
расплавленный, нечистый себонафт, или В. В дальнейших частях трубы, опять
нисходящих (чтобы конденсируемая там часть не попадала в сборники для
вазелина), устраивалось подобное же приспособление и в нем собиралась
жидкость, застывающая при температурах ниже 0° и после очищения до полной
бесцветности представляющая "жидкий парафин" бакинской нефти. Затем
остальную часть паров воды и продуктов разложения нефтяных остатков впускали
в водяной охладитель, где и сгущались вода и жидкость, которую я выше назвал
"себонафтными углеводородами". О ней я скажу далее. Из водяного
холодильника выделялись пары и газы, почти нацело поглощаемые бромом, но
более мною не исследованные. Сто весовых частей "тяжелых" нефтяных
остатков, судя по нескольким сделанным мною перегонкам, дают, примерно, около
25 частей сырого В., или себонафта, около 15 частей "жидкого
парафина" и около 35 частей "себонафтных углеводородов", а
потому при перегонке получается около 25 частей кипящих выше 100° газов и
легко летучих жидкостей. После надлежащего очищения по обычным в нефтяном
производстве способам (т. е. крепкой серной кислотой и раствором едкого
натра), все получаемые вещества могут поступить в непосредственное
применение, а именно: 1) застывающая часть дает или минеральное сало (себонафт),
применяемое для паровых цилиндров, или, при полном очищении, образуется В.;
2) "жидкий парафин" может входить в соляровые и в смазочные масла
или, по растворении парафина (церезина), давать искусственный В.,
применяемый, как и настоящий; 3) "себонафтные углеводороды" в смеси
с обычным керосином могут прямо сжигаться в лампах; 4) пары, сгущаемые из
выделяющихся газов, найдут отличное и ценное применение для растворения
каучука, как я убедился в этом прямым опытом, и 5) газы, выделяющиеся при
перегонке, собранные в газгольдер, прямо могут служить отличным осветительным
газом, потому что очень богаты углеродом (судя по запаху, в них много
ацетилена) и их осветительная способность не ниже, чем у лучшего нефтяного
газа.
Таким образом "нефтяные остатки", или тот
материал, который ныне сжигается в России под паровыми котлами в количестве
не менее 60 миллионов пудов, ежегодно вывозимых из Баку через Каспийское море
и Волгу, могут иметь очень важные применения, могущие дать основание новой
обширной области заводской промышленности. Обычные нефтяные остатки ныне
стоят в Нижнем Новгороде не более 22 коп. за пуд (в Баку ниже 6—7 коп.). Сто
пудов таких остатков при перегонке до конца дадут около 20 пудов очищенного
солярового масла, около 30 пудов смазочных масел, около 8 пудов очищенного себонафта,
или В. (при очистке переходит много вещества в серную кислоту и щелочь и
происходят другие утраты), около 10 пудов отличного газа и около 10 пудов
"себонафтных углеводородов", могущих пойти или в керосин, или для
каких-либо других применений. Всех потерь или малоценных продуктов при этом
будет около 20 пудов; считая же, что ¾ этого количества может быть
собрано и сожжено в паровых котлах, перегревателях водяного пара и под
перегонным кубом, получим, что особого топлива для всего этого производства
вовсе не потребуется, а оно получится из отбросов производства, выделяемых
при очищении получаемого продукта. Таким образом валовой расход пойдет на
приобретение "остатков", на кислоты и щелочи, необходимые для
очищения (на 100 пудов остатков пойдет их не более как на 5—10 руб.), на
ремонт приборов и на содержание техников и рабочих. Все эти расходы на 100
пудов, при цене остатков в 20 коп. за пуд, составят вместе с погашением
капитала, наверное, не более 40—50 рублей. Стоимость одного вазелина погасит
все эти расходы, потому что лучшие его сорта дороже 20 коп. за фунт (8 руб.
за пуд) в большой продаже, а в СПб., по прейскуранту Штоля и Шмита —
5½ фунтов желтого американского В. стоят 2 руб. 60 коп., т. е. фунт —
47¼ коп. У Тромсдорфа в Эрфурте низшая цена килограмма вазелина
назначена 2,2 марки, или, при курсе 1 руб. 50 коп. кредитных за 1 руб.
золотом, за русский фунт около 43 коп. кредитных. Даже В. не вполне
очищенный, то есть обладающий особым вкусом и запахом и применяемый под
названием минерального сала или цилиндровой смазки, или себонафта, для смазки
паровых цилиндров, стоит не менее 3 руб. за пуд.
В заключение этой статьи о Вазелине, я коснусь в немногих
словах тех "себонафтных углеводородов", которые, как мы выше
видели, образуются единовременно с В. при употребленном мною способе его
получения. Углеводороды эти по своим свойствам сильно отличаются от тех,
которые прямо извлекаются из сырой нефти и содержатся в бензине и керосине.
При данном удельном весе они имеют высшую температуру кипения и вспышки, а
именно при удельном весе от 0,76 до 0,86 кипят от 110° до 320°. Запах их
более приятен, чем у самой нефти. Они легко нитрируются и окисляются
раствором марганцово-калиевой соли, реагируют с бромом очень легко. За
множеством других дел, ближайшее их изучение, которое я хотел произвести
("Журнал Русского Физико-Хим. Общества", 1881 г.), мной не сделано
и ныне этот предмет принял на себя мой друг В. Е. Тищенко. Десятилетняя
давность, протекшая с тех пор, как я занимался этими предметами, не лишила их
того научного и промышленного интереса, какой еще надолго сохранится в
отношении к В. и вообще к продуктам нашей бакинской нефти, представляющей
много своеобразного и столь достойного общего внимания, что я считаю полезным
пометить здесь в Словаре ряд статей, относящихся к различным вопросам,
соприкасающимся с беспримерным в мире богатством — кавказской нефти (см. это
слово).
Вазелин (употребление в медицине). Вазелин впервые был
введен в медицину в 1875 г. Прежде ему приписывали всевозможные целебные
свойства, как при наружном, так и при внутреннем употреблении. Но в настоящее
время вазелин внутрь совершенно не употребляется, так как, содержа парафин,
он отличается значительно ядовитыми свойствами и может обусловить обмороки,
упадок сил и даже смерть. По той же причине он не должен быть назначаем для
целебных свечек (суппозиториев). По русской фармакопее, В. для медицинских
целей должен представлять белую или желтоватую просвечивающую массу, не
имеющую ни запаха, ни вкуса. Он должен плавиться при 30—40°, образуя при этом
прозрачную маслообразную жидкость, кипеть при 190—200° и перегоняться при
250—300°. Удельный вес 0,855—0,875.
Кроме обычных сортов вазелина, в практике встречаются и
самые разнообразные препараты и патентованные средства, приготовленные при
его посредстве. Особенного внимания заслуживает Vaselinum naturale viscosum, введенный
в употребление фирмой G. Hell и С° в Троппау, австрийский вазелин, который
имеет то преимущество, что по своей особо сильной вязкости долго удерживает
примешанные к нему даже тяжелые вещества, не оседающие в нем.
|
