salpeter

På grunn av sin lange historie, har salpeter vært kjent under mange navn. I Europa ble salpeter først satt i forbindelse med det greske navnet nitron, som på latin ble til nitrum. På gammelfransk ble dette niter og i middelengelsk nitre. Det er dette ordet som er opphavet til navnet nitrater for salter av salpetersyre og forstavelsen nitro- i flere kjemiske navn.

Bakgrunnen for denne navngivningen er komplisert, men den har sammenheng med et historisk viktig mineral som finnes i Egypt og som hovedsakelig består av natriumkarbonat og natriumhydrogenkarbonat. Dette mineralet var mye brukt i Det gamle Egypt, blant annet til rengjøring, glassproduksjon og balsamering. Det var kjent i Egypt som ntrj eller ntr.

Det egyptiske navnet har etter hvert ble til det moderne natron, et navn som nå brukes som et trivialnavn for natriumhydrogenkarbonat. Opp gjennom tidene har imidlertid det egyptiske mineralet, eller de to karbonatsaltene det inneholder, av ulike grunner blitt til dels sammenblandet med kaliumnitrat, og navngivningen har smittet over i hverandre.

Fra 1500-tallet har kaliumnitrat vært kjent i Europa under navnet salpeter. Navnet kommer antagelig av at stoffet øyensynlig kan «gro frem på steingrunn», et fenomen som skyldes en biologisk prosess kalt nitrifikasjon på steder med mineraler rike på kalium. I arabiske land var kaliumnitrat under middelalderen kjent som «kinesisk snø».

Produksjon av svartkrutt er helt avhengig av god tilgang på salpeter. I europeiske land var naturlige forekomster av stoffet sjeldne. Man var derfor avhengig av å utvinne salpeter fra jord rik på nitrater som kalsiumnitrat og magnesiumnitrat. Slik jord fantes først og fremst i kjellere og i staller og fjøs, der disse nitratene dannes gjennom naturlig nitrifikasjon.

Mange europeiske land organiserte et system der såkalte «salpetermenn» fikk tillatelse fra kongen til å reise rundt i kongeriket og samle inn jord på bondegårder – mest fra kjellere, staller og fjøs. Slike salpetermenn ble forhatte, først og fremst fordi utgravingen av jorden regelmessig gjorde skade på eiendommene, men også på grunn av mye dårlig oppførsel. Et alternativt system var at bønder selv kunne levere slik jord til myndighetene.

Den innsamlede, nitratrike jorden ble så raffinert til rent salpeter («salpetersyding»). Dette kunne enten foregå ved sentraliserte institusjoner eller mer lokalt. Raffineringen foregikk ved at jorden ble behandlet med en vannløsning av kaliumkarbonat (kalt pottaske fordi man fikk den fra treaske, helst fra løvtrær). Når denne vannløsningen reagerer med kalsium- og magnesiumnitrat i jorden dannes tungtløselig kalsium- og magnesiumkarbonat.

Etter at vannløsningen av pottaske hadde fått trekke igjennom den nitratrike jorden, ble det dannet en salpeterrik vannløsningen. Denne ble filtrert og konsentrert ved inndamping. Deretter ble løsningen satt til avkjøling, og salpeter krystalliserte ut. Krystallene ble separert og tørket. Ved behov kunne de renses gjennom omkrystallisering.

I et forsøk på å etterligne den naturlige (biologiske) dannelsesprosessen for nitrater i jord, ble det allerede fra middelalderen, men spesielt fra 1600-tallet av, etablert såkalte salpeterplantasjer. I slike plantasjer ble det anlagt løse, luftige hauger av jord, organisk avfall (spesielt dyreekskrementer) og kalkholdig materiale. De løse haugene ble tidvis spadd om og overrislet med vann eller urin.

Over tid, gjerne over flere år, dannet det seg et lag av kalsiumnitrat på haugene som kunne skrapes av. I tillegg ble det annet nitratrik jord i haugene. Både det synlige laget på toppen og mye av jorden i haugene ble deretter raffinert til rent salpeter ved hjelp av den vanlige metoden gjennom behandling med en løsning av pottaske i vann.

Salpeterplantasjene var generelt ingen stor suksess, og det meste av Europas salpeter ble laget fra nitratrik jord samlet inn av salpetermenn. Også i Norge ble det gjort forsøk med anleggelse av salpeterplantasjer, uten at det var noen større suksess. Den dansk-norske kongen Christian 4. var spesielt aktiv i etableringen av «salpeterverker».

Veldig mange kjemikere engasjerte seg sterkt i etableringen av produksjonsanlegg for salpeter, i tillegg til at de søkte å forstå sammensetningen av salpetersyre og nitratsaltene. Flere av disse er blant historiens mest betydningsfulle kjemikere.

I andre halvdel av 1700-tallet vokste det franske forskningsmiljøet frem som det mest toneangivende i verden innenfor det som da var en brytningsfase i kjemiens historie. Den ledende skikkelsen var Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794). I 1775 ble han en av lederne av et statlig fransk monopol for svartkrutt (Régie des poudres et salpêtres).

Lavoisier flyttet inn i arsenalet i Paris og innredet et laboratorium der, som han drev til 1792. Alle faser av kruttproduksjonen, inkludert innsamlingen av jord rik på nitrater og raffineringen av denne til salpeter, ble inngående studert og reorganisert under hans ledelse. I løpet av ganske få år ble Frankrike den ledende kruttprodusenten i hele Europa.

Parallelt med hans administrative oppgaver organiserte Lavoisier vidtrekkende studier i grunnleggende kjemi, inkludert studier av salpetersyre og nitrater. Utvikling av moderne kjemi skjedde mye innenfor rammene av dette miljøet. På grunn av deres tilknytning til den franske kruttproduksjonen kan de løst omtales som «salpeterkjemikerne».

Salpeter har derfor vært svært viktig i kjemiens historie, ikke bare på grunn av de rent praktiske bruksområdene til stoffet, men også fordi industrien tilknyttet utvinningen av stoffet har vært viktig for å organisere kjemien som et moderne naturvitenskapelig fag.