楊文禮確實有一屁股事,他這幾天都帶帶著奴兵在海邊平整鹽田,不要誤會他是想曬鹽,當然鹽也會順便製取,他真正的意圖是想提煉硝酸鹽。
想製作大炮,首先得解決炸藥問題,而炸藥中最大的成份是硝酸鉀,其次是木碳和硫磺,這是黑火藥的三種組成物質。
在長生島這個小島上,他沒有硝石,就只有用海水中的硝酸鹽來製作硝酸鉀了。
鹽田的作用,是利用陽光蒸發海水,從而得到濃度比較高的滷水,這種滷水其實不能直接曬鹽,因為它裡面的雜質含量很重,有各種微量重金屬,還有佔很大比重的硝酸鹽。
硝酸鹽是有毒物質,不能食用,所以在現代海水製備的鹽只能做工業鹽。
食鹽是非常穩定的物質,只有將滷水蒸發到一定的程度,它才能析出,但硝酸鹽比較活潑,在給滷水加熱又適當降溫的過程中,析出的結晶體就基本上是硝酸鹽。
因為只是做實驗,所以工作量不大,他已經用滷水製備出了少量的硝酸鹽。
然後他用水溶解硝酸鹽,再加入適量的草木灰混和攪拌,再用特意燒製的大塊木碳當過濾器,就是土法活性碳過濾,重複過濾三遍之後,得到的溶夜就變得無色透明瞭。
過濾製得混合溶液,就是硝酸鉀溶液了,這是草木灰中的活性鉀離子和硝酸鹽中的硝酸根離子置換所得。
把這種溶液加熱蒸餾,所析出的白色晶體就是優質純淨的硝酸鉀,到了這一步,當他想試製黑火藥時,卻發現沒有硫磺。
我國自古缺少天然硫磺礦,且幾乎沒有開採,一般靠從日本進口或者用綠礬石和黃鐵礦加熱乾餾而成。
楊文禮很可憐,他連綠礬石都沒有,也沒有黃鐵礦,所以他也只有去日本買硫磺。
既要去日本買硫磺,又要去朝鮮買鐵礦石,全部用錢肯定不行,他總共只有這麼多錢,用一點少一點,遲早會花光。
於是就逼得他只有重研燒製骨瓷和玻璃,玻璃用來做玻璃鏡,作高檔奢侈品賣。
這次楊文禮又換過一個助手了,因為他發現黃自安是一個純粹的書呆子,對這些奇淫異巧屁竅不通,反而王汝成喜歡這些旁門左道,而且頗有底子。
“汝成,你跟著我做研究呢!要多看多想多問,不懂的地方就問我,我只做一遍,我還有其它許多研究要搞,你要自己先學會,再教會奴兵大量製作。還有我的實驗筆記,你也要看懂看明白。
我砌的這個爐子叫簡易反射爐,是在普通的鐵匠爐之上加以改進而成,具體有兩點改進,第一是給進風加暖,使進入爐膛的新鮮空氣,溫度更高,能顯著提高爐溫。
第二是爐子上加了一個穹頂蓋,起到將溫度反射入坩堝的作用,又使得爐子的溫度不易流失。
正因為加了蓋,所以我給爐子設計了一個煙筒,爐內的廢熱氣體就從煙筒裡流出去了,如果煙筒建高一點,能有力加快空氣的流通,同樣能提高爐溫。”
楊文禮指揮著奴兵砌爐子,就一邊講解給王汝成聽,現在幾位書生正式成為了黑甲軍的一員,所以楊文禮也不再叫某某先生了,而是直接稱呼他的字。
他的話裡有太多的新名詞,王汝成一時記不得這麼多,就一邊聽著一邊用筆記起來,他的樣子像極了一個認真聽講做筆記的學生。