第六百九十三章:化工基礎有了!
在門外的張正書聽得心痒痒,可說什麼也不敢隨便進去實驗室了,甚至還躲得遠遠的,順帶給郭騫開了門。這丫做實驗也不開門,萬一有毒氣體泄漏,那簡易的防毒面具有沒有用都是兩說,保管死翹翹。
幸好郭騫也是挺會保命的,之前也聽張正書說過,製備三酸兩鹼的時候是很危險的,特別是加熱后的氣體,大多有毒。所以,郭騫也沒多留,把成品用漿糊粘上一張紙,然後寫好名稱,就留著它靜置了。把火源滅掉,確認無誤后郭騫才急急忙忙離開實驗室,順手還帶上了門。
「郭道長,你在裡面弄啥呢,還笑得這麼大聲?」
郭騫一出門,就碰上了張正書,連防毒面具都沒摘下來呢。
他連忙走到張正書面前,脫掉了防毒面具,用興奮的聲音說道:「小官人,貧道成功了!」
張正書繼續揶揄地說道:「成功啥呢?你別跟我說,你的煉丹術修鍊有成啊?我可不信那玩意,能吃死人的!」
「怎麼可能是丹藥?若是仙丹能成,貧道也是第一個享用,輪不到小官人你了……」郭騫也心情好,難得地開了一下玩笑。「貧道成功製備了硝酸,距離小官人說的三酸兩鹼,只差兩鹼了。」
張正書一愣,然後不敢相信地看著郭騫:「這麼簡陋的條件,你給製備出了三酸?是硫酸、鹽酸和硝酸哦?」
「那是自然,貧道怎麼可能打誑語……額,這種事也說不了謊啊?」
郭騫這道士,說謊好像喝水放屁一樣自然,剛剛又說順口了。
張正書還是有點不敢相信,說道:「你是怎麼製備的,且說來聽聽?」
「硫酸就不用說了,不外乎將綠礬(硫酸亞鐵)放在蒸餾釜中煅燒,綠礬發生分解,放出二氧化硫和三氧化硫,其中三氧化硫與水蒸氣同時冷凝,便可得到硫酸。若是使用膽礬,也是可行的。」郭騫對化學知識學得不錯,已經學會配平化學式了,甚至能量守恆定律也記得一清二楚。化學元素表就更不用說了,那是倒背如流啊!
張正書利用系統一查,喲嚯,這硫酸的製備方法,漢朝時候就有了啊?到了唐朝,已經是普遍使用了。
「那鹽酸你是怎麼製備的呢?」
張正書有點好奇了,難道郭騫真的把自己說的試驗了一遍?
「根據小官人你給出的法子,貧道把硫酸和鹽混合加熱,就得到鹽酸了。這個法子挺好用,就是有點費錢。這硫酸、食鹽都得來不易哩。還不能用井鹽,用海鹽是最好的。」郭騫嘆息著說道。
「那硝酸呢?剛剛你是在弄硝酸?」
張正書好奇地問道,剛剛他分明看到了棕紅色的氣體啊,如果他的化學知識沒有還給老師,那肯定是二氧化氮沒跑了。
「不錯,硝石放在蒸餾釜中煅燒,生成二氧化氮,二氧化氮溶於水,就成了硝酸。」郭騫嘆道,「這也是貧道實驗了三次,第三次后加入了氧氣,才得以成功的。這氧氣不好弄啊,貧道試了差不多兩個月,才用鹽酸制出氯氣,再用氯氣加入石灰水,生成氯酸鈣等溶液。這還不算,貧道發現還差了氯化鉀,由高溫加熱石灰石生成氧化鈣,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣與草木灰反應生成氫氧化鉀。氫氧化鉀再用鹽酸中和得到氯化鉀。用氯酸鈣等溶液和氯化鉀進行反應,幾經辛苦才得到氯酸鉀。再用製取氧氣法,用水隔離加熱氯酸鉀才得到氧氣。」
張正書聽了這個步驟,也沉默了。
沒錯,化學就是這樣的,等於無中生有。
要是在後世那還好,隨隨便便就能找到原材料,不用自己去製備那麼辛苦。
可是在宋朝這時候,根本沒有捷徑。想要製備硝酸?可以,先弄出氧氣吧。可製備氧氣,最簡單的電解法是用不了的,那就只能化學製備了。化學製備,就好像郭騫說的那樣,反反覆復實驗,才最終得到一個氯酸鉀,加熱后才取得氧氣。
有了氧氣,才能製備出合格的硝酸來,不然的話,這個硝酸基本就是低濃度的。
也怪不得郭騫隔了大半年時間,才算是把硝酸製備出來。中間還找張正書請教了一番,如何用化學辦法製備氧氣。
張正書被他的認真、求知慾極強的精神感動了,拍了拍他的肩膀,說道:「辛苦了。」
「不辛苦,不辛苦,製成了三酸兩鹼,拿到了成熟的製備辦法,小官人可是答應貧道要修繕道觀的哩!」郭騫笑嘻嘻地說道,「這修繕道觀,少說也要千貫錢銀,貧道豁了命去也要製備出那三酸兩鹼啊!」
張正書點了點頭:「休息休息吧,剩下的兩鹼,不算難了。」
燒鹼和純鹼,確實不太難。
就拿純鹼來說,宋人早就會用草木灰和貝殼灰製造純鹼了。首先用草木灰加水,然後煮沸,放置一夜后,得到濃度很高的鹼液。不過,這種鹼液並非是純鹼,但是有一個神奇的地方——青海湖,冬天可以撈起天然鹼來。而且在很早的時候,百姓就發現了這個規律。這個天然鹼,居然就是碳酸鈉,也就是蘇打,又稱純鹼。
不過嘛,青海湖現在還西夏,除非宋朝能打下來,不然純鹼還是比較難獲得的。
當然了,也不是沒有製備的辦法。張正書早就郭騫了,用芒硝,加入石灰石和煤在高溫下還原並進行碳酸化,得到以含碳酸鈉為主的粗製品——黑灰,經過浸取、蒸發、精製、再結晶、烘乾,就能得到純度還不錯的純鹼了。
至於燒鹼,有了純鹼之後,燒鹼還是問題嗎?
熟石灰加上純鹼加水,那就是燒鹼了啊!攪拌加快反應,靜置片刻,隨著碳酸鈣的沉澱,上層清液就是氫氧化鈉溶液了。
如此一來,三酸兩鹼都有了,那大宋的化工基礎,就算是搭建起來了啊!張正書不得不欣喜若狂,這簡直是劃時代的大事啊!