206.第206章 火藥曙光
在蘇州軍器監的一間密室里、錢惟昱面前的桌案上，放著三堆顏色各異的物質。第一堆是白色的粉末狀晶體，那便是提純后重新結晶的硝酸鉀了；它右邊是一種有片狀晶體結層結構、但是也略微帶些黏性的明黃色物質，那是含有微量毒性元素的硫磺；最後則是略帶銀霜般反光的純黑色細粉，自然是用多孔疏鬆的安吉竹炭鍛碎了的粉末。
當初錢惟昱之所以堅持讓軍器監選用竹炭製作炭粉，看中的就是竹子煅燒出來的炭比木炭更加疏鬆多孔、毛細表面積大，這樣的材料在集中固體混合物的化學反應中更容易快速、充分地反應，強化瞬間的反應爆發力。後世的嘉興安吉，號稱活性炭之鄉；那裡的竹子燒出來的炭表面積大、吸附性好是出了名的。
除了這幾堆原材料之外，沈默還提供了足足十幾種黑色的黏性小球狀顆粒物，這些都是已經做成丸子的火藥樣品。三者的配比大約是硝酸鉀至少佔到全重的六成以上，而炭粉則是僅僅保證不少於硫磺，其他一些微調的參數就只有靠試的了。
「全部點一次，演試一下吧。」錢惟昱盯著那些火藥顆粒看了半晌，從外觀看不出問題，便讓一旁的沈默負責試點。沈默用戥子秤各自從每堆配方里稱出兩錢火藥、放入一個陶罐裡面，再把陶罐放進室外一塊用大鐵皮圍攏起來的空地。然後依次把火藥點爆。
第一個方子爆炸的時候，錢惟昱著實被響聲嚇了一跳，畢竟來到這個世界后，已經七年沒有聽到爆炸聲了，這種久違的感覺實在是有些過分的親切。但是聽了幾次之後，就覺得有些問題了，因為聽上去其實都差不多。
「沈先生，你原本都是靠什麼法子來判斷兩個方子哪個威力更甚的呢？」
「主要就是靠聽的，另外就是看同樣分量的火藥，哪個可以把陶罐的碎片炸得更遠、或者是飛濺在大鐵皮圍欄上能夠刻鑿出更深的傷痕……」
錢惟昱聽了這個解釋，頓時腦門上開始爬黑線了。早知道他就該提前一兩個月抽出時間過來多視察幾次。這沈默雖然是這個時代難得地科學人才了，也知道設置對照組實驗，但是畢竟是不懂化學啊。
「沈先生，以後不要用那種不著調的方法來判斷威力了——孤教你，每次取兩錢炸藥，點燃爆破后把碎陶片都撿走，把剩下的殘渣粉末重新一塊塊，然後混合，再嘗試用火焰點燃一次，一直到只剩下完全不會爆炸不會燃燒的死灰為止。然後，用戥子秤稱一下這些灰燼的分量——最後留下固體灰燼分量最少的，自然就是利用效率最高的配方。」
錢惟昱頗有身為穿越者優越感地、居高臨下教導了沈默一條新辦法，不過誰知沈默眼中居然反光一閃，隨後頗為得意地反駁道：「殿下所見甚是……不過卑職也已經試過殿下說的那個方法的。只是，有幾個配方無論怎麼試，最終徹底焚燒后留下的殘渣都是一樣重的……」
「什麼？這不可能！」錢惟昱被那個用實驗數據說話的傢伙給打擊了，心中下意識的就覺得沈默所言實在荒謬、不符合化學原理……不過這種想法僅僅持續了數秒，錢惟昱就收住了自己的想法。
他忘了排除空氣中的氧氣問題了！硫磺、木炭，本來就是在空氣中沒有任何其他固體氧化劑就可以自然燃燒的，只要那些配方當中不可燃的硝酸鉀沒有過量的話，那麼無論硫磺竹炭多了多少，用煅燒法來診斷，都只會得出所有東西都燒光了這一個結果。
想明白了這一點之後，錢惟昱馬上就想到了對策：「那下一次就把這些火藥殘渣研磨混合好之後，再密封到一個加了泥封的小酒罈子裡面，要盡量小，然後在封蓋上插入火繩點火。那樣可以把空氣中的氧氣因素排除掉……」
「氧氣？請問殿下何謂氧氣？」
「呃……你只要照做就行了，無需理會什麼是氧氣！」
……
在錢惟昱的指導之下，實驗進度果然快了很多，整個蘇州軍器監火藥司的核心人員一起動手，每次十組配方十組配方的試，最後終於試出了一組配方，約摸是提純后的硝石佔七成二、竹炭粉佔一成五、硫磺粉佔一成三——
當然了，這組配方只是瞬間爆發力最強的配方，並不是持續總能量釋放最高的配方。事實上如果在對「燃燒」要求更高、而對「爆炸」無所謂的話，把可燃的硫磺和炭粉配比加重也是一個不錯的選擇，那樣就更適合於製造出類似於宋朝時候的毒煙蒺藜彈、突火槍等等燃燒持續時間久、爆炸力弱地武器。
只不過，如今錢惟昱弄火藥是用來進行炸山開路的實驗的，自然要做到極限追求瞬間的爆破爆發力了。
配方比例搞定之後，最後剩下的就是研磨混合的問題了——經過反覆試驗，剛才那組配比的配方是爆炸時固體成分利用率最高、爆破后固體殘渣最少的。但是，那並不是一次性就完成的——正如錢惟昱要求的那樣，沈默當時也是把火藥點爆了一次之後，把殘渣收起來重新研磨粉碎混合，最後再點一次，留下絕對不可燃的固體。
之所以第一次點火的時候，不能充分爆炸乾淨，就是因為硝酸鉀這一氧化劑和其他可燃劑之間沒有混合充分。
翻炒火藥是非常危險的工作，而且經過後世的經驗證明，完全是沒有起到應有的價值，錢惟昱自然不打算學習那種粗陋的方法。把三種藥物徹底混合之後再研磨更是自殺性的做法。
幸好錢惟昱的基礎化學知識讓他可以知道這三種藥粉當中哪些是氧化劑、哪些是還原劑。因此只要確保氧化劑只和氧化劑混合研磨、還原劑和還原劑在一起研磨，最後才小心地混合、充分攪拌即可。
基於這種指導思想，錢惟昱讓沈默儘管放心地去把硫磺和竹炭粉研磨細了之後混合在一起，繼續用搗臼和磨子混合均勻、細碎成粉。而硝酸鉀就只有單獨研磨了，磨到同樣細碎之後，再把硝酸鉀摻進硫磺和竹炭的充分混合物里。這時候就只能輕輕地攪拌了，還要用大鐵鏈子連接在混合火藥的鍋子里、另一端拋在地上。這段鐵鏈可以起到接地保護的作用，引走可能由於摩擦引起的靜電，這樣就不會因為翻攪時候的摩擦靜電激發火星、引燃火藥了。
……
研磨混合的方法改良之後，不過數日，到了六月中旬，就有一批新的火藥面世了。首批次沈默也沒敢大批量生產，只是做了約摸兩炒鍋、幾十斤的分量。經過少量引爆實驗來看，爆破后剩餘的固體殘留物已經非常微少，而且在一次爆破之後錢惟昱用舌尖微微舔了一下爆破后的火藥殘渣，隨後馬上漱口清口。從那種苦澀麻痹的滋味來看，剩下的應該只是硫化鉀而已。
是時候進行工程應用的實驗了。
次日一大早，錢惟昱命林仁肇撥了一個指揮、五百人的鎮海新軍士卒，擇其可靠忠勇之士，到蘇州城外虎丘山立砦圍了一塊地皮、隨後尋找一處怪石嶙峋的所在。虎丘山雖然不高，但是後世好歹是著名的假山園林景點，那些天然而成的整塊、堅實巨石還是很好找的。
沈默帶著軍器監的一隊鐵匠，用大鎚和鐵釺，找到幾處數丈長短的整塊假山，然後在上面鑿出一排拇指粗細、深約數尺的孔洞來。隨後把新式的火藥全部灌進去、填塞夯實了。再用黏合的糯米汁夯土封住打出來的洞口、盡量減少火藥爆破威力往這個方向的宣洩。
同樣，為了檢驗爆破效果的對比，這些工匠不僅有挖鑿直孔，也有挖鑿一些略微帶些曲度的奇形孔洞，這些孔洞在出口部位往往有些拐彎抹角的轉折，更不容易泄了爆破的勁道。
「回稟殿下，所尋三處巨石、各高三丈有餘、深廣兩丈。每處打炮眼六孔、粗五分、深四尺，每孔灌填火藥一斤半。三處一十八孔總計用藥二十七斤，請殿下查驗。」
「不必查驗了，讓眾軍士退開、每處各拉二十丈的引火線。命工匠點火後退開便可。」
沈默依令而行，馬上把導火線布好了。其餘護衛軍卒也不知道這東西的威力，倒早早地退開了足足五十丈開外。三名點火工匠在二十丈外用火褶子點了藥線，也馬上返身奔逃，二十丈的藥線足足能燒幾十秒，也夠這些工匠跑得和衛兵一樣遠了。
「轟轟轟！」三聲巨響接踵而至，三座數丈高的假山轟然一挫，隨後攔腰崩斷倒塌。黑火藥的爆破威力雖然只有硝化棉之類最初級無煙火藥的兩三成，但是經過錢惟昱精益求精的改良后畢竟還是不錯的。加上雖然材料不行，但是鑽炮眼定向爆破的工藝卻是直接從千百年後抄襲而來的，兩相找補之下竟然也能做到把數丈假山炸斷。
原本，就算用修都江堰的李冰所用的「冰火兩重天」之法，要想開鑿掉一塊三丈見方的大石，起碼也要數百人持續十天的工時。現在，三千個壯勞力一天的工時，就被十斤火藥搞定了——一斤新式火藥用在開山炸石的基建工程上，就可以抵上三百苦役一天的活。
「這就是孤想要的！速速讓軍器監全速生產這種新式火藥！硫磺硝石市舶司的商船隊會源源不斷從日本運來的。今年秋天，孤就要五萬斤火藥開採佐渡金山和生野銀山！另要十萬斤火藥用於給十叔開鑿蘭溪江和閩江的暗礁！」