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第77章 化工突破 硫酸(第1页)

玄机子的到来,如同在工坊本就炽热的研炉火中,投入了一剂高效的催化剂。他不仅带来了系统的炼丹(化学)知识和天文算学,更以其严谨的治学态度和丰富的实践经验,迅成为了研体系的核心大脑。

在与林凡进行了多次深入的长谈,系统了解了林凡越时代的化学观念(元素、原子、化学反应方程式雏形、酸碱概念等)后,玄机子深感震撼,同时也明确了一个方向:想要将许多构想变为现实,尤其是那些涉及更复杂物质转化、更高纯度要求的领域,他们需要一种更基础、更强大的“化工之母”。

“公子,”一日,在专门为玄机子扩建的独立实验室内,玄机子指着林凡绘制的一张简陋的“化工原料树状图”,“依您所言,许多更精妙的物质制备、金属处理、乃至……一些特殊用途的材料,都离不开一种强酸。硝石(硝酸)虽有一定酸蚀之性,但制取不易,且不够稳定剧烈。您提到的这种‘硫酸’,性极猛烈,能蚀金铁,更能催化众多反应,实乃关键之关键!”

林凡点头,硫酸确实是现代化学工业的基石。有了它,可以制备硝酸、盐酸、化肥、炸药、染料、蓄电池……可以说,点亮了硫酸,就点亮了近代化学工业的一大片科技树。

“道长所言极是。硫酸制备,原理并不复杂,可用硫磺或黄铁矿(Fes?)燃烧得二氧化硫(so?),再使之氧化并溶于水即成。难点在于如何连续、稳定、相对安全地生产,以及收集那具有腐蚀性的酸雾。”

玄机子抚须沉吟:“硫磺燃烧得‘呛人之气’(so?),贫道炼丹时常见。若将其导入一密闭容器,并设法使其与水汽、空气充分接触,或可生成酸液。只是这容器材质……”

“铅。”林凡吐出两个字,“铅耐硫酸腐蚀。我们可以尝试建造小型的‘铅室’。”

“铅室法……”玄机子眼睛一亮,“妙!铅性软,易于加工成密闭容器,且确能耐受许多酸液侵蚀。只是,如何使那‘呛人之气’在铅室内充分转化为酸?单纯的混合恐不充分。”

“需要催化剂。”林凡在纸上画了一个简单的示意图,“在铅室内悬挂一些硝石(硝酸钾)或硝酸溶液。二氧化硫、水汽、空气在硝石(分解产生氮氧化物)的催化下,能更快地生成硫酸。生成的酸液从底部收集。”

玄机子盯着图纸,脑中飞快地推演着物质变化的可能过程,结合他以往炼丹时观察到的类似现象(如硝石与硫磺混合燃烧的剧烈反应),越想越觉得可行。

“可一试!”玄机子果断道,“所需材料,铅板、硫磺、硝石、陶制或玻璃导管、冷凝装置……工坊内大多可寻或可制。唯铅板需专门熔铸。”

“我即刻安排。”林凡毫不迟疑。

一个高度保密的“特种化工项目组”迅成立。由玄机子总负责,林凡提供核心原理和关键设计思路,并从玻璃工坊、铁器工坊抽调了数名最可靠、手最巧的工匠参与。场地就设在玄机子实验室旁新建的、带有完善通风和排水设施的石砌工棚内,外围由赵虎亲自安排最忠诚的队员日夜把守。

接下来的日子,工棚内时常传出硫磺燃烧的刺鼻气味,以及金属加工、陶土烧制的声音。失败是家常便饭:铅板焊接不密导致泄漏;气体混合比例不当,反应效率低下甚至无法进行;冷凝收集装置设计不合理,酸雾逸散,呛得人眼泪直流;甚至有一次因操作不当,少量混合气体在管道内生轻微爆燃,幸未造成伤亡。

每一次失败,玄机子都亲自记录现象,与林凡和工匠们反复讨论,调整方案。这位曾经的道门高人,此刻完全沉浸在“格物”的乐趣中,不厌其烦,精益求精。他深厚的化学直觉和实践经验,在解决具体问题时挥了巨大作用。

终于,在经历了十余次重大改进和无数次微调之后,一套由小型燃烧炉、铅制反应室(内悬硝酸润湿的填料)、陶瓷导气管、铅制冷凝管和耐酸陶罐组成的、简陋却完整的“铅室法硫酸制备装置”,在工棚内安装完成。

测试当日,气氛紧张而肃穆。

玄机子亲自检查了最后一遍所有接口和阀门,确保密封。参与的核心工匠们各就各位,脸上混合着期待与忐忑。林凡和钱谦站在安全距离外,屏息凝神。

“点火。”玄机子沉声下令。

燃烧炉内,硫磺开始燃烧,产生淡蓝色的火焰和刺鼻的二氧化硫气体。气体通过预热管道,被导入温度适宜的铅室。铅室内,悬挂的硝酸填料提供了必要的氮氧化物催化。空气和水蒸气(通过专门设计的喷雾口引入)按比例混合进入。

所有人都紧盯着铅室出口连接冷凝管的观察窗。起初,只有淡淡的白雾(二氧化硫和少量酸雾)飘过。

时间一分一秒过去。

突然,负责观察的工匠低呼一声:“凝了!有液滴了!”

只见冷凝管较冷的部位,开始凝结出无色、油状的液滴,缓缓向下流动,滴入下方承接的耐酸陶罐中。

一滴,两滴……逐渐连成细线。

“收集酸液!”玄机子声音带着一丝颤抖。

工匠小心翼翼地将最初流出的少量液体(可能含有杂质)单独接取,待液流变得清澈稳定后,才将导流管接入正式收集罐。

淡黄色、略显浑浊的液体,带着特有的黏稠感,流入陶罐。空气中弥漫的刺鼻气味,此刻仿佛都带上了一丝成功的喜悦。

反应持续了约一个时辰。当燃烧炉内硫磺燃尽,气流停止后,铅室和管道被小心地冷却、吹扫。

最终,他们得到了大约两升浑浊的淡黄色液体。

玄机子用特制的长柄木勺(避免金属接触)舀出少许,置于一个干净的白色瓷碟中。液体清澈了一些,呈现出淡黄色,质地粘稠。

他取来一根洁净的铁钉,用木夹小心夹住,将其一端浸入酸液中。

肉眼可见的,铁钉表面迅冒出细密的气泡(氢气),接触酸液的部分,很快变得黯淡,出现腐蚀痕迹。

“成了!”一位老工匠忍不住低呼出来,眼中含泪。他们耗尽心血,终于做出了这传说中的“蚀金水”!

玄机子深吸一口气,强压住心中的激动,又进行了几项简单的测试:用酸液滴在石灰石(碳酸钙)上,立刻剧烈冒泡(二氧化碳);滴在蓝色石蕊试纸(用某种紫草汁液浸泡制成)上,试纸立刻变红……

所有现象,都与林凡之前描述和预言的“硫酸”特性吻合!

“公子!”玄机子转向林凡,尽管努力维持着平静,但声音中的激动难以完全掩饰,“铅室法可行!我们……我们制出了硫酸!虽然还很粗糙,产量也小,但这第一步,我们迈出去了!”

林凡走上前,看着陶罐中那不起眼却意义非凡的液体,心中也是波澜起伏。硫酸,现代化学工业的起点,竟然真的在这个时代,在这简陋的工棚里,被他点亮了!

这不仅仅是得到了一种强酸。这意味着,他们真正掌握了系统性制造一种重要基础化工原料的能力。以此为起点,硝酸、盐酸的制备将不再是梦想;化肥(如硫酸铵)可以提上日程;更高效的金属处理、染料合成、甚至……某些特殊材料的研,都将成为可能。

“道长,诸位,辛苦了!”林凡郑重地向玄机子和所有参与的工匠拱手,“此乃工坊,不,此乃我们‘格物’之路上一座重要的里程碑!所有参与者,记大功一次,赏赐从优!”

众人欢呼雀跃,多日来的疲惫一扫而空。

玄机子却已平静下来,他望着那罐硫酸,眼中闪烁着更深远的光芒:“公子,此酸虽成,但纯度、产量、连续生产,都还有巨大提升空间。下一步,我们需优化铅室结构,改进气体混合与催化效率,寻找更廉价的硫源(如黄铁矿),并尝试提纯之法。”

“道长所言极是。”林凡点头,“此事不急,稳步推进。安全第一,保密更是重中之重。硫酸的制备和使用规程,必须立刻制定,严格执行。”

他顿了顿,低声道:“有了它,我们之前设想的许多东西,比如能大幅增产粮食的‘肥料’,比如……一些特殊的防身之物,都可以开始研究了。”

玄机子心领神会,郑重地点了点头。

科技树的某个关键节点,就在这冬日的工棚里,悄然点亮。

微弱的火光,已然驱散了前方道路上的一片迷雾。

更广阔、也更艰险的化学世界大门,正在林凡和玄机子面前,缓缓打开。

而他们手中,已经握住了第一把关键的钥匙。

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