Не желаете ли помыться «Мерзолем»?
Ammoniakwerke Leuna Merseburg GmbH - производитель синтетического моющего средства
Это еще одно ответвление немецких химических технологий, использующих в качестве сырья парафины, синтезируемые в ходе процесса Фишера-Тропша. Из этих парафинов делали не только синтетический пищевой жир, но и синтетическое моющее средство. Оно называлось Mersol (сокращение от Merseburg + Oleo). По-русски звучит несколько двусмысленно — «мерзоль».
Об этом тоже пишут очень мало, буквально в порядке упоминания. Но тема явно стоит несколько расширенных подробностей.
Неожиданно хорошие моющие способности
В немецком потреблении масел и жиров около 225 тысяч тонн, или 11%, шло на изготовление мыла. Все моющие средства личной гигиены и для технического применения изготовлялись на основе мыла, вырабатываемого из натуральных жиров. Но с жирами в Германии был недостаток, потому химики искали способы заменить мыло из натурального жира на что-то более доступное.
Первый образчик синтетического моющего средства создал в 1917 году химик Фриц Гюнтер, работавший в BASF. Он назывался в широком использовании Nekal A и изготовлялся из изопропилового спирта с использованием серной кислоты и нафталина, в виде стирального порошка. После окончания Первой мировой войны нужда в нем отпала, но I.G. Farben имела установку и производила это моющее средство в небольших количествах, например, в 1939 году — 1000 тонн.
В 1933 году тот же самый Фриц Гюнтер, в то время работавший на IG Farben, поколдовал в своей лаборатории и создал натрийдодецилбензолсульфонат, более известный под сокращением ABS, по-русски также известный как сульфонол. Это и по сей день основной компонент стиральных порошков для ручной стирки. Исходным сырьем для него был бензол и парафин.
Но немецкие химики были недовольны, потому что получение этих веществ было многостадийным, весьма сложным и потому недешевым. Но в 1936 году им повезло. Американские химики Кортес Рид и Чарльз Хорн описали в своем патенте реакцию сульфохлорирования. Смесь двуокиси серы и хлора в газообразном виде под воздействием ультрафиолетового излучения реагирует с парафином, образуя новые соединения — алифатические сульфокислоты. Немецкие химики это повторили, а потом сделали следующий шаг — нейтрализовали эти соединения с помощью щелочного раствора, например, едкого натра. И получилось вещество с неожиданно хорошими моющими свойствами.
Сразу — большой завод
Однако, что в лаборатории давалось неплохо, надо было сделать на заводе. Тут используется очень агрессивная смесь газов, которые вызывают быструю коррозию любого металла. Надо еще как-то в реакционный аппарат подать ультрафиолетовое излучение. Это в лаборатории колбу можно было поставить на солнечный свет, а вот заводу его будет маловато.
На заводе Ammoniakwerk Leuna Merseburg GmbH была создана лаборатория по отработке технологии, которой довольно быстро удалось построить экспериментальный аппарат. Это была стеклянная емкость на 15 литров жидкого парафина, в который по трубке подавалась смесь диоксида серы и хлора. Емкость освещалась мощной ртутной лампой, а парафин с газом перемешивался специальной механической мешалкой.
На этой установке проводились многочисленные опыты, в том числе и по подбору наиболее подходящего сырья. Им оказался т. н. «Kogasin II» — парафин с температурой выкипания от 230 до 370 градусов, получаемого в процессе Фишера-Тропша, используемого для получения смазочных масел.
К началу войны технические детали были отработаны, и на заводе Ammoniakwerk Leuna Merseburg GmbH началось строительство промышленной установки мощностью 20 тысяч тонн в год. Однако в декабре 1939 года уполномоченный по особым вопросам химического производства Карл Краух от имени уполномоченного по четырехлетнему плану Германа Геринга распорядился увеличить мощность вдвое, до 40 тысяч тонн в год.
Спешки ради решили отказаться от пробной установки мощностью в 1-2 тонны в день и сразу строить установку мощностью порядка 110 тонн в день. Строительство началось в январе 1940 года, а уже 15 апреля 1940 года установка заработала.
Реактор вмещал 3,7 кубометра сырья и освещался с помощью 16 киловаттных ламп, свет которых проникал через специальные окна. Газовая смесь подавалась снизу, пропускалась через маслянистое сырье. Получилось с первого раза, но не совсем: за 6 часов обработки прореагировало 50% сырья.
Потом установка и процесс несколько раз перерабатывались и в окончательной версии сложились в реактор высотой 4 метра и диаметром 2 метра, в котором было сделано 16 окон для 96 ламп по 75 ватт каждая. В реактор заливался подогретый парафин, а снизу под давлением в 2,2 атмосферы подавалась газовая смесь. Реакция шла с выделением тепла, так что реактор имел водяное охлаждение, поддерживавшее температуру от 25 до 35 градусов.
Процесс был периодический. Mersol H получался при обработке в течение 15 часов объемом газовой смеси по 65 кубометров в час. Парафин при этом на 50% превращался в сульфокислоты. Mersol D получали при 30%-ном превращении парафина в сульфокислоты обработкой в течение 16 часов по 35 кубометров газовой смеси в час.
Затем сульфокислоты обрабатывались щелочным раствором, и после омыления получался гранулированный стиральный порошок.
Когда нечем помыться
Когда более или менее получился промышленный процесс, тут Карл Краух затеял большое дело и поставил цель обеспечить 82 млн человек в Рейхе и 33 млн человек в оккупированных восточных областях новым моющим средством. По приблизительным подсчетам, потребности в моющих средствах для санитарных и технических нужд составляли около 100 тысяч тонн жирных кислот, из которых 100% моющих средств и 30% мыла могло быть заменено «мерзолем», для чего его следовало выпускать в объеме не менее 80 тысяч тонн в год.
Тут у Крауха нашлись сильные конкуренты. Фирма Henkel, которая с 1907 года выпускала и продавала стиральный порошок Persil на основе пербората натрия и силиката, провела тесты «Мерзоля» и заявила, что он по эффективности стирки вполовину уступает мылу. I.G. Farben, конечно, получила другие данные.
Реклама стирального порошка Persil фирмы Henkel
Но все же один бесспорный недостаток у «Мерзоля» имелся — низкая способность моющего средства удерживать загрязнения в растворе. При стирке загрязнение легко удалялось с ткани, но потом частично осаждалось на стираемой вещи. Поэтому ткани, которые много раз стирали «Мерзолем», постепенно серели. Эту проблему пытались решить.
Пока химики спорили, положение с жирами в Германии резко ухудшилось, так что в конце 1940 года ведомство по снабжению техническими маслами и жирами — die Reichsstelle für industrielle Fettversorgung — предписало снизить содержание жирных кислот (имеются в виду натриевые соли жирных кислот, но в экономическом смысле подсчитывался расход жирных кислот на производство моющих средств) в стиральном порошке с 20% до 10%.
Дело было серьезное — мыло требовалось Вермахту.
Поэтому в начале 1941 года Рейхсминистерство экономики одобрило строительство производства на 80 тысяч тонн «мерзоля» в год. У Крауха были планы увеличить его производство до 155 тысяч тонн в год. Но в действительности к осени 1944 года работали: завод Ammoniakwerke Leuna на 60 тысяч тонн, в Вольфене — 20 тысяч тонн, а также установка по производству синтетических жирных кислот в Виттене — 40 тысяч тонн, где выпускался также пищевой синтетический жир.
Значение «мерзоля» постоянно возрастало, поскольку технического жира становилось все меньше. Содержание жирных кислот снизилось в начале 1942 года до 7%, а в середине 1944 года — до 5%. Падение моющих качеств стирального порошка компенсировали содой, пока и этого вещества стало не хватать, а потом и жидким стеклом. Мыло и стиральный порошок почти утратили свои моющие качества. В этих условиях «мерзоль» с его недостатками становился вполне приемлемым.
Правда, осенью 1944 года завод Ammoniakwerke Leuna, который подвергся многочисленным авианалетам (21 налет с мая 1944 года до конца войны), уже представлял собой нагромождение руин. К началу 1945 года разрушения составили 70%, и производство «Мерзоля» прекратилось. Соответственно, примерно последние полгода войны в Германии почти не мылись и не стирали за почти полным отсутствием мыла и моющих средств.
Остатки установки на заводе Ammoniakwerke Leuna были демонтированы и вывезены в СССР. Завод в Вольфене остался целым, и СВАГ постановила возобновить производство. Это моющее средство производилось еще некоторое время после окончания Второй мировой войны, но вскоре уступило место другим, более совершенным видам.
Информация