Produktion af salpeter i Norden / Hjemlig produktion af salpeter | VG3

Projecter »

4479
Produktion af salpeter i Norden / Hjemlig produktion af salpeter

Det har været en kompliceret proces at producere salpeter i Danmark, når klimaet ikke er varmt nok til naturlig produktion.

Det har været en kompliceret proces at producere salpeter i Danmark, når klimaet ikke er varmt nok til naturlig produktion.

I første omgang er det nødvendigt med en nitrogenforbindelse. 78 % af den luft vi indånder er nitrogen, og nitrogen er en vigtig bestanddel i levende organismer. Alligevel er det ikke sådan at man kan finde en bunke nitrogen man kan grave op og bruge. Årsagen er at nitrogen ikke reagerer så let med andre forbindelser. Men der findes bakterier, der kan omdanne luftens nitrogen til nitrogen-forbindelser, der derefter kan optages i planter. Når dyr og mennesker spiser planterne, optager vi nitrogen fra planterne. Nitrogen indgår i vores proteiner og i vores arvemateriale - det er et nødvendigt grundstof for alt levende.

Dyr og mennesker udskiller nitrogen via urinen. Her er den nitrogenholdige forbindelse urinstof - eller urea med den kemiske formel: (NH2)2CO. Urin var kilden til nitrogen i datidens salpeterproduktion.

I naturen sørger bakterier for omdannelse af urea til nitrit og nitrat, som igen kan optages i det evige kredsløb - nitrogens kredsløb eller kvælstofs kredsløb. (Læs om kvælstofs kredsløb her: http://www.skoven-i-skolen.dk/content/kvælstof) - på samme måde som beskrevet under Salpeter fra Østen og gentaget her:

Ammonifikation:

I første omgang sker der en ammonifikation, hvor bakterier nedbryder organisk kvælstof (nitrogen - N) til ammonium:

 

”CHON” + O2 ® NH4+ + H2O + CO2 + mineraler
Organisk bundet kvælstof + ilt ® ammonium + vand + kuldioxid + mineraler

(Bemærk: Denne reaktion er ikke afstemt - CHON, står for organisk stof, der indeholder nitrogen - N)

 

Nitrifikation:

Derefter sker der en nitrifikation, hvor ammonium først omdannes til nitrit af bakteriegruppen Nitrosomonas (proces A) og nitrit derefter omdannes til nitrat af bakterien Nitrobakter (proces B):

 

Proces A: 2 NH4+ + 3 O2 ® 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+
  Ammonium + ilt ® nitrit + vand + protoner
                   
Proces B: 2 NO2- + O2 ® 2 NO3-        
  Nitrit + ilt ® nitrat        

 

Men det er ikke let at udskille kvælstoffet fra urin og få den til at danne salpeter. Inden projekt ”Svovl og salpeter til krudtfremstilling” var i Agra og se hele produktionsprocessen har man ikke kunnet gøre middelalderkemikerne kunsten efter. Processen tager flere år, og er afhængig af jævnlig tilsætning af urin, aske og læsket kalk (det sidste for at holde pH over 7).

Middelaldercentret i Nykøbing Falster har siden Galathea 3 ekspeditionen lavet flere forsøg på at producere salpeter på samme måde, som man gjorde i den sene middelalder.

I 2012 startede man med at etablere et halvtag, hvorunder der blev placeret en ”salpeterdynge” bestående af ½ ton afføring fra grise blandet med ½ ton muld. I starten blev der hver måned tilført 50 Liter urin. Senere var det hver 14. dag, der blev hældt 50 Liter urin i salpeterdyngen. Dyngen er jævnligt blevet vendt for at sikre, at der er oxygen til bakterierne, der skal sørge for omdannelsen.

Efter 1½ år prøvede man at udvinde salpeter fra blandingen:

I en træbalje lagde man i bunden et lag grene og et lag halm - for at filtrere de værste partikler fra. Ovenpå det strøede man 2 kg aske og derefter 40 kg af jorden fra salpeterdyngen. Til sidst blev der hældt 30 Liter vand i baljen. Efter et stykke tid hvor salte fik mulighed for at blive opløst, blev vandet tømt fra et hul i bunden.

Alt dette for at efterligne de gamle produktionsmetoder.

Man udførte i alt 10 aftapninger med forskellige variationer for at undersøge, hvordan det fungerede bedst.

Tre dage efter blev en del af det aftappede vand bragt til kogning. Man kogte til man endte med ½ Liter af en lys brun væske. Det blev efterladt i små kar, og da væsken var fordampet lå saltet tilbage. Der udkrystalliserede sig til i alt 105 g salpeter.

Produktet fra denne proces er stadig ikke helt rent, så det skal stadig gennem endnu en renseproces, men det lykkedes at producere salpeter, der fungerede i en krudtblanding.