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《明末1642》第6章 布蘭製鹼法
  柳亞夫現在要先把鈉鹼生產出來,用來做肥皂,以他現在的條件,要得到鈉鹼(火鹼)就要有純鹼;要得到純鹼,隻能用硫酸通過路布蘭製鹼法得到;要得到濃硫酸,就先要生產硝酸。

  第一步是先生產硝酸。

  生產硝酸並不難,硝石(硝酸鉀)在400度的高溫下,會分解,產生氧化鉀,氮氧化物與氧氣。而一氧化氮與氧氣、水反應,生成硝酸。

  柳亞夫用的反應器具是將硝酸鉀裝在陶瓷瓦罐中加熱,頂部用蓋子密封,蓋子上插著一根竹管,用來排氣。

  硝酸鉀分解時,產生的氣體經過竹筒導管,通入一個裝了蒸餾水的瓦罐中,瓦罐也密封,管子伸入蒸餾水下,氣體與水充分反應,生硝酸水溶液,後面再接幾個這樣的瓦罐。

  如此往返循環,經過五次反應後,硝石中的氮元素反應率能達到99.96%。

  柳亞夫跟李順父子加上王鐵蛋幾人,把這套反應裝置安裝好。

  接著灶膛開始燒火加熱,並開始往加熱的陶瓷罐中鼓風。

  最後,柳亞夫通過10千克蒸餾水收集硝酸,,得到了11.55千克的硝酸水溶液。經過計算,他知道這次硝石基本上是反應完全的,如果純淨的硝石,反應後的溶液應該是11.58KG,但他買的硝石肯定有雜質,所以少了幾十克。

  是的,柳亞夫現在用的重量單位是千克,這個年代的度量衡單位非常麻煩,為了精準的度量衡,他以一立方分米的蒸餾水定位為1000克,並以此製作出了標準秤。

  他利用自己穿越帶過來的遊標卡尺,製作了五個內壁長寬高都是一分米的相同重量容器,然後都裝滿水,利用天平,選擇一個中間重量的盒子中的水作為1000克的標準重量。

  有了1000克的標準重量,再得到更小的稱量標準就簡單了。所以,他利用天平的原理,製作了精確到0.1G的標準秤。

  這第一次試驗,成功生產出了硝酸溶液,他接下裡便把剩下的硝石加熱,全部製作成了硝酸溶液。

  經過一個上午的生產,他得到了濃度接近30%的稀硝酸近100公斤。

  硝石分解後,還得到白色的氧化鉀超過28公斤,可以用來製鉀鹼,被柳亞夫用一個瓦罐裝好,密封起來備用。

  第二步是生產濃硫酸

  下午,柳亞夫開始製作硫酸,依然是製作硝酸的反應容器,不過第二個瓦罐中的蒸餾水換成了經過蒸餾的稀硝酸溶液。同時,第一個加熱硫磺的瓦罐多了一個進氣管,向瓦罐鼓入空氣,為硫磺的燃燒提供氧氣。

  為此,柳亞夫還特意做了一個鼓風的竹蜻蜓,可以向硫磺燃燒的瓦罐鼓風。

  瓦罐下加熱,慢慢通入空氣,隨著溫度升高,硫磺開始燃燒起來。硫磺燃燒產生二氧化硫氣體,經過鼓風機鼓風,通過排氣管,進入第一個裝了硝酸溶液的瓦罐中。

  二氧化硫與硝酸、水反應,生成硫酸與氮氧化物,氮氧化物又與氧氣,水反應生成硝酸。

  如此數次反應後,前面第一個、第二個瓦罐中便算是硫酸與硝酸溶液混合物。

  把第一個瓦罐與第二個瓦罐通風蒸餾,便能得到濃硫酸溶液,而其中的硝酸也能通過後面的瓦罐收集起來,繼續使用。

  硫磺燃燒反應速度非常快,所以製作濃硫酸的速度也非常快,不到兩個小時,便生產了一大罐濃硫酸溶液。經過稱量有53公斤,這是濃度超過了97%的濃硫酸。

  第三步是提純粗鹽

  接下來,柳亞夫把買來的粗鹽融化,過濾,在加熱,蒸餾,將粗鹽中的泥沙等雜質除去,得到了質量比較好的鹽。隻是這些鹽中還有大量的硫酸鈉,硫酸鎂,硫酸鈣等雜質,但已經比粗鹽純淨多了。

  第四布便是製作純鹼

  現在,就可以利用濃硫酸與食鹽,通過路布蘭製鹼法,製取純鹼了。

  柳亞夫把在食鹽跟濃硫酸在陶瓷缸中按照3:5的重量混合,下面燒火加熱,生成硫酸鈉與氯化氫氣體,把鹽酸氣體通入水中,收集存儲起來。

  到這個時候,天色就漸漸暗淡下來,王鈴花蹦蹦跳跳的向工作坊跑了過來。遠遠的就在喊:“柳大哥,肥皂做好了沒,娘叫我來喊你們吃飯了。”

  柳亞夫這才回過神來,發現天已經開始變暗了,望了望鐵蛋跟李順父子,所有人被煙火熏得烏黑,還被汗水畫成了的大花臉,笑著說道:

  “好了,今天就到這裡”

  接著讓幾人把硫酸鈉晶體跟鹽酸溶液分別密封,放到角落裡。

  “公子你這這強水可真嚇人那,那麽一點點就能把棉花燒一個洞”李順心有余悸道。

  剛才為了讓他們小心操作,柳亞夫用一滴濃硫酸滴在棉布上,很快,棉布就被腐蝕了一個洞,這把幾人都嚇了一跳。也因此,他們在操作中都小心翼翼的,按照柳亞夫的要求去做,不敢有絲毫大意。

  “這些東西涉及的東西太多了,現在沒時間,以後我會開辦學習班,把這些知識教授給大家,到時候你們可以把家裡的小孩子都送過來學習”柳亞說道。

  “天色不早了,李叔你們也會回去吃飯吧”

  收拾好東西,他們便各自回家了,至於這間兩面通風的草屋,並沒有人來守。

  這裡現在生產的都是化學原材料,不是硫酸,就是硝酸,本就不怎麽值錢,關鍵是這個年代的人不懂這東西,偷了去也不知道怎麽用,所以柳亞夫也不擔心會丟失。

  回到王家,吃完晚飯,洗漱過後,柳亞夫便休息了,積蓄精力準備明天積蓄奮戰。

  夜晚很快過去。

  第二天,柳亞夫早早起床,吃過早飯後,帶著王鐵蛋向茅草房工坊走去。

  來到工坊時,李順父子已經過來了。

  接著,開工乾活,

  柳亞夫先用硫酸鈉跟過量木炭混合,在瓦罐中高溫煆燒,然後通入空氣最後得到的硫化鈉與微量碳酸鉀混合物。

  再把石灰石與硫化鈉混合,煆燒,生成了微溶於水的硫化鎂,硫化鈣,與碳酸鈉等混合物。

  然後將他們溶於水後,硫化鎂與硫化鈣、碳酸鈣微溶於水,水溶液中便是碳酸鈉為主的純鹼溶液。

  把純鹼溶液過濾,在溶液中中加入熟石灰,再過濾掉沉澱,便得到高純度的氫氧化鈉溶液。這就是柳亞夫需要的燒鹼溶液, 然後經過蒸餾,便得到固體火鹼。

  製燒鹼用了大半天時間,53公斤提純後的鹽,共生產了36公斤純度極高的燒鹼。剩了幾公斤經過提純的鹽,柳亞夫打算拿回王家吃,王家現在吃的鹽也是粗鹽,有很重的苦澀味,這種提純過的鹽味道會好許多,雖然還趕不上這個年代的精鹽,但也相差無幾。

  製取了燒鹼,柳亞夫又讓李順父子做了幾個長7公分,寬5公分的木頭模具,用來明天壓肥皂用。

  做好了模具,李順父子就回家去了,他們才在這裡定居,有許多事要做。柳亞夫在工坊中檢查了一遍圖紙資料,然後帶著王鐵蛋跟王鈴花兩兄妹往回走去。

  回到王家,王德貴跟大虎在在院子裡忙活這,方樹花依然在屋裡織布,同時還在教三妹王梨花刺繡。

  王大虎正在搬東西。

  柳亞夫過去給他搭了把手,把一捆柴火遞到垛子上:“明天就要出肥皂了,大家都來看一下我的肥皂吧。”

  “好了,大家都去休息,亞夫你這肥皂可真麻煩啊,明天一定要來瞧一瞧,究竟是什麽樣。”王德貴笑道的。

  柳亞夫又把提純過的精鹽拿出來遞給王德貴道:“叔,這是我提純過的鹽,以後我們就吃這個鹽。”

  王德貴接過罐子,打開一看,看到白花花的一罐子顆粒均勻的細鹽,吃了一驚:

  “你這孩子,哪裡弄的這麽好的鹽,這麽樣的精鹽,我們怎麽吃得起!”

  王大虎也睜大眼睛,驚訝叫道:“亞夫哥,你哪裡弄得這麽好的鹽!”
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