Затем, ответим мы, что это самый простой способ вернуться к нашим героям и объяснить причины и вероятные последствия того явления, которое привело их в столкновение с опасностью.
Читатель не забыл рельефа местности, где должен разыграться последний акт драмы. На берегу Замбези, выше водопада, близко от поверхности земли, лежит пласт угля, уходящий на неопределенную глубину в недра. В центре пласта находится естественная пещера, которую Сэм Смит обратил в свой склад. Благодаря случайностям своей бурной жизни он здесь же натолкнулся и на его преподобие, который, со своей стороны, свалился сюда после целого ряда перипетий.
Читатель помнит также и белую полосу, которая представляет собой не что иное, как известняк.
Наконец, читатель помнит взрыв рудничного газа, происшедший по вине его преподобия, и страшный пожар, который был последствием этого взрыва, и то, как быстро огонь распространялся из-за сильного сквозняка, возникшего между двумя отверстиями в пещере, а также ужас батоков, увидевших дым этого пожара.
Соединились уголь, известь и огонь. Пройдет короткое время – и к ним присоединится вода. Она придет в виде грозового ливня. Тогда естественным образом возникнет явление, подобное тому, которое в Европе в угольных шахтах достигается посредством закладки мин, заряженных известью.
Но в каких грандиозных размерах!
Пожар пылал несколько часов подряд. Пещера превратилась в настоящую печь по обжигу извести. Неслыханной силы пламя обожгло весь известковый пласт, который представлял собой углекислую соль кальция. Под действием огня известняк разложился, угольная кислота выделилась, и получилось именно то, что называется негашеной известью. Оставалось только, чтобы на нее попало известное количество воды.
Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимавший ее уголь и выталкивать его по направлению к пропасти. Часть пласта, в которой находились пещера Сэма Смита, усыпальница кафрских королей и их сокровища, откалывалась медленно, но с грохотом и треском, которые так испугали наших друзей-европейцев.
Вещество со свойствами негашеной извести не может встречаться в природе: реакция с водой была бы неизбежна. Получают негашеную известь из известняка или мела – минералов, в основе которых лежит соль, образованная угольной кислотой и кальцием, – карбонат кальция СаСО3. При нагревании до температуры свыше 900 °C эта соль разлагается:
СаСО3 = СаО + СО2 – Q
Твердым продуктом обжига известняка является оксид кальция (негашеная известь), а второй продукт – углекислый газ, а не угольная кислота, как написано в книге. Причем это не ошибка перевода: в оригинале написано acide carbonique, то есть именно угольная кислота. Формула угольной кислоты Н2СО3. В реакции выделяется не она, а углекислый газ. Реакция требует постоянного нагревания, то есть является эндотермической (ενδό – «наружу» и θερμη – «тепло»). В уравнении реакции это отражено знаком – Q.
В романе Буссенара описывается ситуация, в которой образование оксида кальция из природного известняка происходит не в известково-обжиговой печи, а непосредственно в толще угольного пласта, через который проходит слой известняка. Взрыв рудничного газа (он состоит из горючего метана СН4, образующего с воздухом гремучую смесь) – это взаимодействие метана с кислородом воздуха:
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q
Теплота, выделившаяся в этой экзотермической реакции, вызвала возгорание угля. А дальше в реакции горения выделялось все больше и больше теплоты, необходимой для протекания эндотермической реакции разложения карбоната кальция. Условия для этой реакции были созданы, и карбонат кальция превратился в оксид кальция, негашеную известь.
Дождевая вода (а ливень был изрядный) проникла к пласту, состоящему уже из негашеной извести, и началась знакомая нам реакция гашения извести:
СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q
Жозеф, наблюдавший кипение в потоке дождевой воды, недоумевал, откуда взялся огонь для кипения. Но мы-то знаем, что гашение извести – реакция экзотермическая и кипение вызывает выделяющаяся в ней теплота. Что ж, описание последствий этой реакции и их масштабов оказалось очень впечатляющим!
Попытки использовать энергию гашения извести в мирных целях горным делом не ограничивались. В 1897 г. русский авиационный инженер и изобретатель Евгений Степанович Федоров изобрел саморазогревающуюся консервную банку для тушенки. У жестяной банки было двойное дно, в которое помещалась негашеная известь и вода. Стоило повернуть днище, и вещества перемешивались, вступали в экзотермическую реакцию, и консервы разогревались. С 1915 г. такие консервы изготавливались для русской армии, но в небольших количествах и недолго.
Но основная область применения негашеной и гашеной извести – строительные материалы.
О чем могут рассказать фрески