第七百七十一章 一个科学谬误
做了不知几百次技术测试,什么意外都没发生过,这次终于遇到危险品了。
按照化学课本上的实验注意事项,手上不小心接触了危险药品,应该赶紧拿清水冲洗,如果有毒,最好还得拿肥皂清洁。
李孟羲用清水洗过了手,哪怕洗完,手背上被溶液滴到的那个地方仍然火辣辣的,拿手指搓了一下,一层皮直接搓下来了。
李孟羲看着受伤的手背,他庆幸,幸好谨慎,没有直接把手指头往里伸,要不然整个指头都得受伤。
这算是第一步测试,测试完成了,已试出,未知物质腐蚀性超强,有毒没有未知,等过几天看伤口愈合情况就能判断出毒性大小。
李孟羲很疑惑,他不明白所制得的这种腐蚀性超强的东西到底是什么。
氢氧化钾,加氢氧化钙,生成了一种疑似碳酸钙沉淀的东西,还有一种未知成分腐蚀性超强的物质。
李孟羲带着所制得的物质回城主府去了。
到城主府,他思考了很久之后,决定开始做一些小实验来探究物质的性质。
假设说,白色沉淀物是碳酸钙,那么,该如何判定碳酸钙是碳酸钙?依李孟羲有限的知识,他能想到的方法只有两种。
碳酸钙加酸,会冒泡,也就是会产生二氧化碳气体。
还有,碳酸钙煅烧之后,会变成生石灰,也就是氧化钙。
基于这两点,测试方法有了。
李孟羲把白色沉淀物分成两份,一份让人拿去煅烧,留下的一小份准备进行另外的实验。
碳酸钙加酸会产生二氧化碳,二氧化碳遇石灰水会发生沉淀,所以,实验方法就是,把白色沉淀物上倒点白醋,然后看会不会冒泡会不会产生生气体,再看产生的气体会不会石灰水变混浊。
实验过程不难,但这需要特殊的实验器材,需要一个能密封的反应皿,需要一截密封性能良好的导管。
李孟羲不由皱眉,他发现所需的器材根本没有,很难找。
事到临头,李孟羲意识到,日后肯定有越来越多的新材料出现,这就难免要做越来越复杂的实验,专业的实验器材因此就成为了必要。
李孟羲化学学的并不太好,他依照仅有的那点印象,草草画了几个草图,草图当中有不大不小的用来蒸煮加热的小瓮,小瓮身长口小,近乎圆柱形,这类似于一个大型的试管。
除此以外,还有一些细的陶管,这些陶管长的短的直的弯的都有,陶管的作用是代替密封用的橡胶管。
剩下的,还有小的水槽,小的锥形瓶,小的球形瓶,等等物件。
正规的实验器材用的是玻璃试管,现在没有玻璃,只能用陶土代替,陶土虽说笨重了些脆弱了些,但陶土作为基础的实验器材完全是够了。
陶器的化学性质似乎是非常迟钝,陶土罐子装酒装醋装乱七八糟的东西都行,也没见有什么东西会把陶土罐子给腐蚀坏了。
带上草图,李孟羲再一次到了窑场。
窑场负责人不在,负责人带着人出去找土去了。随便找了一个陶匠,李孟羲把草图交给陶匠,一通讲述,讲了各种器具的大致规格,在确定匠人听懂了,李孟羲离开了窑场。
李孟羲走,无名陶匠看着图纸,挠了挠头,一应器具虽说奇形怪状,但不外乎是瓶瓶罐罐的东西,都好做,唯独那些指头细长长短短曲折拐弯的陶管不是很好做。
匠人想了想,陶管太细,泥胚不好捏,可以裹着木棍来做。
实验器材之基础器材解决了,剩下的还有密封组件,即,连接导管和器皿的活塞之类的东西。
这类活塞组件,有橡胶可以用橡胶,要是没有橡胶用木塞也可以,木塞最好是软木塞,常见的软木,最好不过柳木,柳木很好找,柳木塞制作难度也不大。
——
实验所得到的两种物质,疑似碳酸钙的沉淀,一份拿去煅烧了,一份留着准备加酸测试的,因为器材不足,此项暂时搁置。
剩下的另一种腐蚀性超强的物质,对此类物质的测试,让李孟羲犯了难。
不同于白色沉淀,白色沉淀知道其疑似是碳酸钙,至少还有测试方向,而这种腐蚀性超强的物质,根本没有头绪。
城主府静悄悄的,只有李孟羲一人,李孟羲拄着下巴,静静的想着,要测试物质的性质,该怎么测试来的?
常见物质有酸碱盐油脂醇类等等,要测试这些常见物质,方法似乎是,用一种物质的性质来测试另一种物质的性质,把各种药品往一起加……
如果物质是碱,那么加入酸,会中和,中和反应的现象是……忘了。中和反应生成的是水,又没有气体产生,难以从外观判断反应的发生。但,似乎是,大多数反应,要么会放热,要么会吸热,当反应从外观上辨别不出的时候,可以拿手摸上一摸。
如果两种溶液一怼,结果过一会儿,发现混合溶液变冷了或是变热了,那大可能,是两种溶液发生了反应。
(嗯,可以拿手感知一下温度……)李孟羲心想。
还是碱,碱加酒精会发生什么反应,不知。
碱加盐会发生什么反应,不记得。
碱加淀粉会发生什么反应,依然不记得。
碱加油脂,如果物质是碱,那么,一旦倒一些油进来,将会发生皂化反应,会生成肥皂类物质。
测试物质种类的方法,李孟羲已然想明白了。
可以把未知物质跟酸碱盐跟各种其他物质怼到一起,根据不同物质之间产生的特殊化合反应,来逐步精确其性质。
想明白之后,李孟羲立刻开始实验。
他找来数个干净的碗,配置了数碗溶液。
然后,第一碗,加面粉湖湖,加完,搅和了一会儿,搅和着搅和着,李孟羲发现,面粉竟然变蓝了。
“咦?!”李孟羲停下了搅和,他惊疑了一声,诧异看着颜色大变的面粉。
面粉跟中毒了一样,成蓝色的了,这是什么道理。
李孟羲清楚的知道,面粉中主要的成分是淀粉,淀粉加了未知的强腐蚀物质,竟然变色了。
李孟羲犹豫了又犹豫,忍住了把蓝色的面湖拿在手里揉捏的冲动,之前的测试还记忆犹新呢,腐蚀性太强了,烧手。
面粉是李孟羲认为最不可能有用的物质,结果意外产生了,不可思议的变化出现了,这让李孟羲很意外,又有些振奋。
接着,他往溶液里加上高度酒精,然后搅和,搅和良久,这过程中,没任何反应现象。
当停下之后,李孟羲随意把手放在碗上感受了一下,不知是不是错觉,李孟羲感觉,碗似乎变热了一点。
李孟羲不由皱起眉头,他把溶液端起来看,未知物质溶液,加了高度酒精,搅和老半天,什么反应现象都没有。
但是,为什么,碗变热了?
百思不得其解,李孟羲用手去摸了摸其他的碗,这一对比,他发现不是错觉,其他的碗很凉,而酒精加了未知物质溶液搅和之后,碗的确是明显变热了。
对于这个诡异的实验现象,李孟羲满心疑惑,他思来想去,想到了种种可能,一个可能是,当真是发生反应了,反应生出了热量;另一个可能,依稀记得,浓硫酸加水稀释的时候,也会剧烈放热,而浓硫酸加水稀释时,没发生任何化学反应。
所以,到底是稀释时的放热,还是发生了反应,未知。
针对此诡异的现象,李孟羲把之认真记下。
当真是神奇了,连试了两种东西,加了面粉湖湖,面粉湖湖变蓝,加了高度酒精,放热了。
随后,第三次测试,白醋。
白醋和未知物质溶液之后,长久搅拌,搅拌一段时间,停下,溶液颜色未变,未有气泡产生,未有任何现象发生。
当李孟羲照例去触摸碗沿儿时,入手,又是微微发热的感觉。
李孟羲愣了一下,(尼玛,又反应了?)
这简直日了狗了,为什么这接二连三的,只要是个东西都能发生反应呢。
想不明白,实在想不明白,李孟羲只好把实验现象记了下来。
最后,还剩最后一种东西,最后的东西是,牛油。
李孟羲把溶液往牛油中倒进去,这一倒进去,牛油就变得浑浊了,产生了乳白色的油状产物。
反应发生的如此之快,李孟羲都诧异了。
随之,他立刻把牛油搅拌起来,搅拌着搅拌着,小半碗牛油全部凝固了,变成了半固体的膏状。
停下动作,李孟羲把碗端到眼前观察着,看着碗里凝固的产物,他越看越是觉得,这玩意儿像是肥皂啊!怎么搅着搅着,竟然把肥皂搅出来了……
到此时,对未知物质的成分,李孟羲隐约有了些猜测。
为了确定牛油生产的产物到底是不是肥皂,李孟羲从碗里抠了一点,跑到外面,拿水揉搓着疑似肥皂的东西洗了起来,一经搓洗,泡泡出现了。
油膏状的滑腻固体,加水搓洗,会有大量泡沫,能把手洗的非常干净,看起来像肥皂,摸起来像肥皂,制作过程像肥皂,用起来也极像肥皂,这分明,就是肥皂啊!
油脂产生肥皂的反应,是皂化反应,反应原理是,油脂加碱,牛油是油脂,那么,未知物质是……
“竟然,是碱?”李孟羲瞪大了眼睛。
李孟羲怎么也想不明白,为什么氢氧化钾加了氢氧化钙之后,能生成一种腐蚀性超强的强碱,这没道理啊!碱跟碱能反应吗!
其实,李孟羲一一开始就弄错了一件事,这家伙化学学的不好,他以为,既然石灰水跟草木灰溶液都是碱性,又已知。石灰水成分是氢氧化钙,那么理所当然,草木灰就是氢氧化钾,这推理多流畅,多有道理啊!
然而实则,他记错了,更确切的说,他根本就没记住草木灰的化学式,草木灰的化学式不是氢氧化钾,而是——碳酸钾。
碳酸钾加水,生成碳酸氢钾,草木灰溶液是碳酸氢钾,根本就不是氢氧化钾。
到底化学得差到什么地步,才会连草木灰的化学式都没记住,这要说出去,把人都笑死了。
然而,明明李某人化学学的那么差,却不可思议的把高纯度氢氧化钾给阴差阳错的制造出来了。
不仅制造出来了,他竟然还想出了办法提纯除杂,不仅如此,在漏洞百出一无所知的情况下,他竟然还能想起测试物质的性质的方法,竟然用一些简单的淀粉酒精油脂醋之类的东西,经一轮测试,不仅成功的测出了未知物质碱性的本质,还发现了众多原理未知的奇特反应。
氢氧化钾加淀粉,变色;加酒精,疑似和酒精反应,碗变热了;加醋,反应,碗变热了;加油脂,一步定乾坤,氢氧化钾碱性太强,油脂一下就发生剧烈的皂化反应。
让人能笑死的操作是,李某人化学水平渣到无可救药了,哪怕是他做了这一堆测试,哪怕已经百分之百确定未知物质是一种超强的碱,可哪怕到了此时,他依然疑惑无比,疑惑这种超强的碱是什么。
测试暂时结束了,李孟羲依然固执的傻傻的认为,他依然认为草木灰溶液是氢氧化钾,而真正的由草木灰溶液和石灰水溶液制备出来的,腐蚀性特别强的氢氧化钾,这真正的氢氧化钾,李孟羲给命名——【未知强碱】。
这简直日了狗了。
——
一个未知结束,更多的未知出现了。
新出现的未知是——
其一,面粉加了强碱,变成诡异的蓝色,何以如此?
其二,酒精加了强碱,放热,碗变热了,这是发生了反应,是产生了某种物质,还是单纯是浓硫酸加水稀释的物理放热?未知。又,何以如此?
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其三,找到一种碱性超强的寻常不可见的碱,这种超强的碱,能干什么?
李孟羲想到,超强碱的很多用法,很多低端又无聊的用法。他想到强碱的腐蚀性这么强,可以当金汁用,从城头往下倒。还有,强碱无色无味,可以下毒,交给刺客,让刺客把某人的酒换成强碱,当某人喝的神志不清的时候,一口下去,强碱顺着喉咙直达肠胃,然后,一命呜呼,神仙难救。
这都什么非主流用法。
好算李孟羲还记得造纸之事,他寻思,如果普通的碱不能把木头碎渣煮成纸浆,那超强的碱呢,是否可行。
在开始用超强的碱测试造纸技术之前,还得进行一项测试,得测试溶解性的问题,即,要测试一下此种未知强碱的溶解度是会随着温度升高而提升,还是会随着温度升高而下降。
测试过程很简单,先拿一小碗,不停的往里放碱粉,当放到无法再溶解的时候,拿到火上去加热。
加热一会儿,李孟羲看到,碗里本来不溶解的那些碱粉,逐渐溶解掉了。
测试结束,已经试出来了,未知强碱的溶解度会随着温度的提升而增大,这说明造纸的时候可以用熬煮的方法。
而假设说,要是测试出的结果是强碱的溶解度会随温度提升而降低,那造纸技术就得随之改成用常温浸泡木屑,而不能再去加热。
——
造纸作坊,李孟羲提着半筐木头渣子,拿着一碗白色粉末来了,他让匠人们把白色粉末加入到锅里开始造纸。
匠人们依令而行。
作为对照组,高压锅支起四口,一口放草木灰溶液,加树皮,一口放强碱溶液,加树皮,一口放草木灰溶液加碎木屑,一口放草木灰溶液加木屑。
封锅,加热。
两个时辰之后,开锅查看。
所煮的四锅纸浆当中,第一锅,草木灰溶液加树皮,纸浆煮成了,第二锅,强碱加树皮。一对比发现,强碱煮出的纸浆非常烂湖,烂湖的纤维个个分明,散的不能再散了。
最重要的,是后边一锅,当李孟羲走到木屑加强碱的一锅,锅里煮出了一锅黑乎乎气味难闻的东西,捞起一看,黑浆当中,木头渣子荡然无存,李孟羲笑了,成了。
果然,如果碱性够强的话,强碱是可以把木头渣子煮成浆的。
他长舒了一口气,有了强碱,就不用酒精了,酒精太鸡儿贵了。
李孟羲着人去拿抄网准备做纸看看,抄网拿来,正准备抄浆的时候李孟羲停住了,他意识到一件事,用强碱煮出的纸浆,纸浆也是强碱性的,接触皮肤的话,腐蚀性太强,手上的皮都得腐蚀掉。
所以,强碱煮浆之后,在开始造纸之前,应该是,用水把纸浆洗一下。
找来一个水桶,盛半桶的清水,黑浆倒入其中,搅和片刻,然后用抄网把整个木桶盖住,把桶里的水全部滤去。
接着,按同样的方法,把黑浆淘洗数次之后,李孟羲拿手去抓纸浆,纸浆抓在手里,没有一点儿烧手的感觉,这说明,强碱被洗去了。
只是,李孟羲看着脚下流淌着的乌漆麻黑的黑水,他不由皱眉。
强碱制备有点麻烦,最好是把造纸废液收集起来重复利用,还有,难道造纸产业必然会产生黑浆吗,黑浆的气味太难闻了,黑浆往哪里放也是个问题。
城中空间狭窄,若是造纸产业全放在城中,黑浆顺着沟槽往流淌,那么用不了多久,满城都是怪味。
所以,造纸产业最好是放在城外,最好是放在河边,造纸废水顺河排放……
想到这里,李孟羲突然意识到,造纸产业对环境的破坏是极大问题。
义军之造纸产业虽说只是人工生产,比不得后世的化工厂,可再怎么手工生产,几千人投入生产,产生的污染比的上一个小型造纸厂了。
造纸厂的破坏力极其恐怖,河边只要有一个造纸厂,那用不了多久,下游的河水就会变质发黑鱼虾死尽臭气熏天,当水质被严重破坏之后,人畜饮之,多生疾病,浇灌庄稼,庄稼枯黄。
造纸产业在不久的将来必是义军经济的重要支撑,造纸规模只会越来越大,不会少了,又鉴于污染太恐怖,小河小沟将不堪重负,所以,造纸基地最好是放在大河附近,放在水流湍急的大河附近。
同时,为降低污染,更为了废物利用,李孟羲在想,造纸产生的黑浆,黑浆里的主要成分会是什么,既然是树木当中残留下来的废渣,那么,这些树木废渣,能当柴烧吗。
还有一事,如果造纸产业不放在城中要放在城外,放在大河在处,放在远离巨鹿城的地方,距离过远就会鞭长莫及了,技术保密难度将大增。
思索片刻,李孟羲想到了保密的方法,他想到可以通过控制药品来保护技术。
造纸技术当中,不管是煮树皮的弱碱,还是煮木渣的强碱,还是除色的活性炭,这些东西,常人难以理解。
只要保守好制造这些关键药品的秘密,药品在本部统一保密制造出来,再由人运送到造纸基地,药品的制造和纸张的制造两下隔断,这样,纵是有人在造纸基地看完了造纸的全过程,但是他手里没药品,他就是回去有样学样,也把碎木头放锅里煮,他是决计煮不出纸浆的。
造纸技术材料不是关键,造纸的基本原理也早已遍布天下,处理材料的药品才是要害。
——
强碱所煮出的木浆多次淘洗之后,碱性已经没那么强了,加了些清水,把木浆搅开,开始造纸。
纸浆从木桶里倾倒出来倒在了抄网上,匠人拿着抄网左左右右颠簸了两下,纸浆均匀的平铺开来。
片刻之后,纸浆凝固,匠人把纸张揭起贴到了火墙上,很快,纸张干燥了。
匠人把制作完成的纸张拿了过来,李孟羲接过纸张仔细看了一遍,纸张是木质的本色,灰里带黄,颜色近棕色,颜色没大问题。
但是,李孟羲发现纸张的质地有些过于粗糙了。
往常造纸,纤维混在纸中并不明显可见,但现在的这张纸,纤维很清晰,很粗糙,似乎是整张纸只剩纤维了,别的什么都不剩了,且纤维跟纤维之间像是散的太开了一样,结合不牢,纸张很酥脆,撕起来毫不费力。
也是奇怪了,李孟羲还记得,拿酒精煮出的纸浆造出的纸,纸很坚韧。
但为何,拿强碱煮出的纸,明明都是木浆,造出的纸却脆弱了那么多。
是强碱的关系?亦或是,把纸浆清洗了的关系?
不管是强碱的关系还是清洗的关系,没办法解决了,强碱必须得用,强碱腐蚀性强,必须得清洗之后再造纸。
把手中的纸揉搓了几下,李孟羲看着变皱变破的纸浆,他皱眉思索,该如何提高纸张的质量呢。
纸张质量差,这不是纤维的关系,木质纤维不输树皮纤维,问题不在纤维上,那么可能会是,强碱把木浆中某些东西给消解的太彻底了,又或者是,根源在清洗一步,木浆多次水洗之后,再造纸,不那么紧固了。
可,到底问题出在哪,李孟羲不解。
不得已,还得继续测试。
再次弄来两个高压锅,一锅里加强碱加木屑,一锅里加烈酒加木屑,封锅沸煮,良久之后,开锅检验。
此次,强碱木浆不水洗了,直接造纸。
木匠们把抄网放在木板上,小心翼翼的把强碱木匠倒在抄网上,再拿木板把木浆摊开。
另一边,酒精所煮的纸浆用同样的方法造纸。
一段时间后,两张种都造成了,一种是强碱纸浆,一种是酒精纸浆,都未清洗。
把两张纸拿起一看一对比,李孟羲发现差别了。
强碱煮出的纸浆不知为何,造出的纸就是有些毛毛糙糙纤维分明的感觉,纸张有些酥脆。
与之相比,酒精造的纸细腻程度更高且更结实。
到此,已经弄明白了,强碱煮出的木浆果然有点不同。
随后,开始另一组对比。
将酒精煮出的纸浆留一部分造纸,另一部分,拿水清洗数遍,然后,清洗过的纸浆和未经清洗的纸浆一起分别造纸。
纸成,把纸拿到一起对比,清洗过的纸浆,纤维的确更显分明,的确更酥脆。
测试结束了,答桉很明了了,强碱煮出的纸浆,纤维过于分散,而清洗也会使纸浆分散。
李孟羲回忆起了造纸初始之时,当时猜测,植物纤维是被胶约束在一起,也正是这种胶使纤维不容易散出,所以造纸的核心原理,就是用药物把纤维中的胶溶解掉,使纤维散出。
现在,遇到了相反的问题,现在的问题是,强碱的作用太强了,把纤维煮的过于分散了。纸张的结构就像网,一根根纤维纠合在一起构成了纸张,要是纤维散的太开,反不利于纸张的强度。
看来造纸术分为两个精细的步骤,第一个步骤,使纤维从草木材料中散出来,第二步,使零散的纤维尽可能牢固的结合在一起。
草木中提取纤维,得先解胶;让纤维结合的更紧固,自然,得加胶。
胶,鱼胶,皮胶,树胶,还是什么别的胶,到底哪种更廉价易得,李孟羲摸着下巴思索着。
天又黑了。
所未完成的最后一项测试是,强碱煮木浆的时候,如果不用高压锅来煮,只寻常来煮,能否煮浆成功。
半夜的时候,造纸匠人端着一锅纸浆过来,纸浆煮成了。
强碱的效果很强力,哪怕不用高压锅,一样可以把木头渣子煮成纸浆。
而若为成本计,高压锅更省柴,效率更快。
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按照化学课本上的实验注意事项,手上不小心接触了危险药品,应该赶紧拿清水冲洗,如果有毒,最好还得拿肥皂清洁。
李孟羲用清水洗过了手,哪怕洗完,手背上被溶液滴到的那个地方仍然火辣辣的,拿手指搓了一下,一层皮直接搓下来了。
李孟羲看着受伤的手背,他庆幸,幸好谨慎,没有直接把手指头往里伸,要不然整个指头都得受伤。
这算是第一步测试,测试完成了,已试出,未知物质腐蚀性超强,有毒没有未知,等过几天看伤口愈合情况就能判断出毒性大小。
李孟羲很疑惑,他不明白所制得的这种腐蚀性超强的东西到底是什么。
氢氧化钾,加氢氧化钙,生成了一种疑似碳酸钙沉淀的东西,还有一种未知成分腐蚀性超强的物质。
李孟羲带着所制得的物质回城主府去了。
到城主府,他思考了很久之后,决定开始做一些小实验来探究物质的性质。
假设说,白色沉淀物是碳酸钙,那么,该如何判定碳酸钙是碳酸钙?依李孟羲有限的知识,他能想到的方法只有两种。
碳酸钙加酸,会冒泡,也就是会产生二氧化碳气体。
还有,碳酸钙煅烧之后,会变成生石灰,也就是氧化钙。
基于这两点,测试方法有了。
李孟羲把白色沉淀物分成两份,一份让人拿去煅烧,留下的一小份准备进行另外的实验。
碳酸钙加酸会产生二氧化碳,二氧化碳遇石灰水会发生沉淀,所以,实验方法就是,把白色沉淀物上倒点白醋,然后看会不会冒泡会不会产生生气体,再看产生的气体会不会石灰水变混浊。
实验过程不难,但这需要特殊的实验器材,需要一个能密封的反应皿,需要一截密封性能良好的导管。
李孟羲不由皱眉,他发现所需的器材根本没有,很难找。
事到临头,李孟羲意识到,日后肯定有越来越多的新材料出现,这就难免要做越来越复杂的实验,专业的实验器材因此就成为了必要。
李孟羲化学学的并不太好,他依照仅有的那点印象,草草画了几个草图,草图当中有不大不小的用来蒸煮加热的小瓮,小瓮身长口小,近乎圆柱形,这类似于一个大型的试管。
除此以外,还有一些细的陶管,这些陶管长的短的直的弯的都有,陶管的作用是代替密封用的橡胶管。
剩下的,还有小的水槽,小的锥形瓶,小的球形瓶,等等物件。
正规的实验器材用的是玻璃试管,现在没有玻璃,只能用陶土代替,陶土虽说笨重了些脆弱了些,但陶土作为基础的实验器材完全是够了。
陶器的化学性质似乎是非常迟钝,陶土罐子装酒装醋装乱七八糟的东西都行,也没见有什么东西会把陶土罐子给腐蚀坏了。
带上草图,李孟羲再一次到了窑场。
窑场负责人不在,负责人带着人出去找土去了。随便找了一个陶匠,李孟羲把草图交给陶匠,一通讲述,讲了各种器具的大致规格,在确定匠人听懂了,李孟羲离开了窑场。
李孟羲走,无名陶匠看着图纸,挠了挠头,一应器具虽说奇形怪状,但不外乎是瓶瓶罐罐的东西,都好做,唯独那些指头细长长短短曲折拐弯的陶管不是很好做。
匠人想了想,陶管太细,泥胚不好捏,可以裹着木棍来做。
实验器材之基础器材解决了,剩下的还有密封组件,即,连接导管和器皿的活塞之类的东西。
这类活塞组件,有橡胶可以用橡胶,要是没有橡胶用木塞也可以,木塞最好是软木塞,常见的软木,最好不过柳木,柳木很好找,柳木塞制作难度也不大。
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实验所得到的两种物质,疑似碳酸钙的沉淀,一份拿去煅烧了,一份留着准备加酸测试的,因为器材不足,此项暂时搁置。
剩下的另一种腐蚀性超强的物质,对此类物质的测试,让李孟羲犯了难。
不同于白色沉淀,白色沉淀知道其疑似是碳酸钙,至少还有测试方向,而这种腐蚀性超强的物质,根本没有头绪。
城主府静悄悄的,只有李孟羲一人,李孟羲拄着下巴,静静的想着,要测试物质的性质,该怎么测试来的?
常见物质有酸碱盐油脂醇类等等,要测试这些常见物质,方法似乎是,用一种物质的性质来测试另一种物质的性质,把各种药品往一起加……
如果物质是碱,那么加入酸,会中和,中和反应的现象是……忘了。中和反应生成的是水,又没有气体产生,难以从外观判断反应的发生。但,似乎是,大多数反应,要么会放热,要么会吸热,当反应从外观上辨别不出的时候,可以拿手摸上一摸。
如果两种溶液一怼,结果过一会儿,发现混合溶液变冷了或是变热了,那大可能,是两种溶液发生了反应。
(嗯,可以拿手感知一下温度……)李孟羲心想。
还是碱,碱加酒精会发生什么反应,不知。
碱加盐会发生什么反应,不记得。
碱加淀粉会发生什么反应,依然不记得。
碱加油脂,如果物质是碱,那么,一旦倒一些油进来,将会发生皂化反应,会生成肥皂类物质。
测试物质种类的方法,李孟羲已然想明白了。
可以把未知物质跟酸碱盐跟各种其他物质怼到一起,根据不同物质之间产生的特殊化合反应,来逐步精确其性质。
想明白之后,李孟羲立刻开始实验。
他找来数个干净的碗,配置了数碗溶液。
然后,第一碗,加面粉湖湖,加完,搅和了一会儿,搅和着搅和着,李孟羲发现,面粉竟然变蓝了。
“咦?!”李孟羲停下了搅和,他惊疑了一声,诧异看着颜色大变的面粉。
面粉跟中毒了一样,成蓝色的了,这是什么道理。
李孟羲清楚的知道,面粉中主要的成分是淀粉,淀粉加了未知的强腐蚀物质,竟然变色了。
李孟羲犹豫了又犹豫,忍住了把蓝色的面湖拿在手里揉捏的冲动,之前的测试还记忆犹新呢,腐蚀性太强了,烧手。
面粉是李孟羲认为最不可能有用的物质,结果意外产生了,不可思议的变化出现了,这让李孟羲很意外,又有些振奋。
接着,他往溶液里加上高度酒精,然后搅和,搅和良久,这过程中,没任何反应现象。
当停下之后,李孟羲随意把手放在碗上感受了一下,不知是不是错觉,李孟羲感觉,碗似乎变热了一点。
李孟羲不由皱起眉头,他把溶液端起来看,未知物质溶液,加了高度酒精,搅和老半天,什么反应现象都没有。
但是,为什么,碗变热了?
百思不得其解,李孟羲用手去摸了摸其他的碗,这一对比,他发现不是错觉,其他的碗很凉,而酒精加了未知物质溶液搅和之后,碗的确是明显变热了。
对于这个诡异的实验现象,李孟羲满心疑惑,他思来想去,想到了种种可能,一个可能是,当真是发生反应了,反应生出了热量;另一个可能,依稀记得,浓硫酸加水稀释的时候,也会剧烈放热,而浓硫酸加水稀释时,没发生任何化学反应。
所以,到底是稀释时的放热,还是发生了反应,未知。
针对此诡异的现象,李孟羲把之认真记下。
当真是神奇了,连试了两种东西,加了面粉湖湖,面粉湖湖变蓝,加了高度酒精,放热了。
随后,第三次测试,白醋。
白醋和未知物质溶液之后,长久搅拌,搅拌一段时间,停下,溶液颜色未变,未有气泡产生,未有任何现象发生。
当李孟羲照例去触摸碗沿儿时,入手,又是微微发热的感觉。
李孟羲愣了一下,(尼玛,又反应了?)
这简直日了狗了,为什么这接二连三的,只要是个东西都能发生反应呢。
想不明白,实在想不明白,李孟羲只好把实验现象记了下来。
最后,还剩最后一种东西,最后的东西是,牛油。
李孟羲把溶液往牛油中倒进去,这一倒进去,牛油就变得浑浊了,产生了乳白色的油状产物。
反应发生的如此之快,李孟羲都诧异了。
随之,他立刻把牛油搅拌起来,搅拌着搅拌着,小半碗牛油全部凝固了,变成了半固体的膏状。
停下动作,李孟羲把碗端到眼前观察着,看着碗里凝固的产物,他越看越是觉得,这玩意儿像是肥皂啊!怎么搅着搅着,竟然把肥皂搅出来了……
到此时,对未知物质的成分,李孟羲隐约有了些猜测。
为了确定牛油生产的产物到底是不是肥皂,李孟羲从碗里抠了一点,跑到外面,拿水揉搓着疑似肥皂的东西洗了起来,一经搓洗,泡泡出现了。
油膏状的滑腻固体,加水搓洗,会有大量泡沫,能把手洗的非常干净,看起来像肥皂,摸起来像肥皂,制作过程像肥皂,用起来也极像肥皂,这分明,就是肥皂啊!
油脂产生肥皂的反应,是皂化反应,反应原理是,油脂加碱,牛油是油脂,那么,未知物质是……
“竟然,是碱?”李孟羲瞪大了眼睛。
李孟羲怎么也想不明白,为什么氢氧化钾加了氢氧化钙之后,能生成一种腐蚀性超强的强碱,这没道理啊!碱跟碱能反应吗!
其实,李孟羲一一开始就弄错了一件事,这家伙化学学的不好,他以为,既然石灰水跟草木灰溶液都是碱性,又已知。石灰水成分是氢氧化钙,那么理所当然,草木灰就是氢氧化钾,这推理多流畅,多有道理啊!
然而实则,他记错了,更确切的说,他根本就没记住草木灰的化学式,草木灰的化学式不是氢氧化钾,而是——碳酸钾。
碳酸钾加水,生成碳酸氢钾,草木灰溶液是碳酸氢钾,根本就不是氢氧化钾。
到底化学得差到什么地步,才会连草木灰的化学式都没记住,这要说出去,把人都笑死了。
然而,明明李某人化学学的那么差,却不可思议的把高纯度氢氧化钾给阴差阳错的制造出来了。
不仅制造出来了,他竟然还想出了办法提纯除杂,不仅如此,在漏洞百出一无所知的情况下,他竟然还能想起测试物质的性质的方法,竟然用一些简单的淀粉酒精油脂醋之类的东西,经一轮测试,不仅成功的测出了未知物质碱性的本质,还发现了众多原理未知的奇特反应。
氢氧化钾加淀粉,变色;加酒精,疑似和酒精反应,碗变热了;加醋,反应,碗变热了;加油脂,一步定乾坤,氢氧化钾碱性太强,油脂一下就发生剧烈的皂化反应。
让人能笑死的操作是,李某人化学水平渣到无可救药了,哪怕是他做了这一堆测试,哪怕已经百分之百确定未知物质是一种超强的碱,可哪怕到了此时,他依然疑惑无比,疑惑这种超强的碱是什么。
测试暂时结束了,李孟羲依然固执的傻傻的认为,他依然认为草木灰溶液是氢氧化钾,而真正的由草木灰溶液和石灰水溶液制备出来的,腐蚀性特别强的氢氧化钾,这真正的氢氧化钾,李孟羲给命名——【未知强碱】。
这简直日了狗了。
——
一个未知结束,更多的未知出现了。
新出现的未知是——
其一,面粉加了强碱,变成诡异的蓝色,何以如此?
其二,酒精加了强碱,放热,碗变热了,这是发生了反应,是产生了某种物质,还是单纯是浓硫酸加水稀释的物理放热?未知。又,何以如此?
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其三,找到一种碱性超强的寻常不可见的碱,这种超强的碱,能干什么?
李孟羲想到,超强碱的很多用法,很多低端又无聊的用法。他想到强碱的腐蚀性这么强,可以当金汁用,从城头往下倒。还有,强碱无色无味,可以下毒,交给刺客,让刺客把某人的酒换成强碱,当某人喝的神志不清的时候,一口下去,强碱顺着喉咙直达肠胃,然后,一命呜呼,神仙难救。
这都什么非主流用法。
好算李孟羲还记得造纸之事,他寻思,如果普通的碱不能把木头碎渣煮成纸浆,那超强的碱呢,是否可行。
在开始用超强的碱测试造纸技术之前,还得进行一项测试,得测试溶解性的问题,即,要测试一下此种未知强碱的溶解度是会随着温度升高而提升,还是会随着温度升高而下降。
测试过程很简单,先拿一小碗,不停的往里放碱粉,当放到无法再溶解的时候,拿到火上去加热。
加热一会儿,李孟羲看到,碗里本来不溶解的那些碱粉,逐渐溶解掉了。
测试结束,已经试出来了,未知强碱的溶解度会随着温度的提升而增大,这说明造纸的时候可以用熬煮的方法。
而假设说,要是测试出的结果是强碱的溶解度会随温度提升而降低,那造纸技术就得随之改成用常温浸泡木屑,而不能再去加热。
——
造纸作坊,李孟羲提着半筐木头渣子,拿着一碗白色粉末来了,他让匠人们把白色粉末加入到锅里开始造纸。
匠人们依令而行。
作为对照组,高压锅支起四口,一口放草木灰溶液,加树皮,一口放强碱溶液,加树皮,一口放草木灰溶液加碎木屑,一口放草木灰溶液加木屑。
封锅,加热。
两个时辰之后,开锅查看。
所煮的四锅纸浆当中,第一锅,草木灰溶液加树皮,纸浆煮成了,第二锅,强碱加树皮。一对比发现,强碱煮出的纸浆非常烂湖,烂湖的纤维个个分明,散的不能再散了。
最重要的,是后边一锅,当李孟羲走到木屑加强碱的一锅,锅里煮出了一锅黑乎乎气味难闻的东西,捞起一看,黑浆当中,木头渣子荡然无存,李孟羲笑了,成了。
果然,如果碱性够强的话,强碱是可以把木头渣子煮成浆的。
他长舒了一口气,有了强碱,就不用酒精了,酒精太鸡儿贵了。
李孟羲着人去拿抄网准备做纸看看,抄网拿来,正准备抄浆的时候李孟羲停住了,他意识到一件事,用强碱煮出的纸浆,纸浆也是强碱性的,接触皮肤的话,腐蚀性太强,手上的皮都得腐蚀掉。
所以,强碱煮浆之后,在开始造纸之前,应该是,用水把纸浆洗一下。
找来一个水桶,盛半桶的清水,黑浆倒入其中,搅和片刻,然后用抄网把整个木桶盖住,把桶里的水全部滤去。
接着,按同样的方法,把黑浆淘洗数次之后,李孟羲拿手去抓纸浆,纸浆抓在手里,没有一点儿烧手的感觉,这说明,强碱被洗去了。
只是,李孟羲看着脚下流淌着的乌漆麻黑的黑水,他不由皱眉。
强碱制备有点麻烦,最好是把造纸废液收集起来重复利用,还有,难道造纸产业必然会产生黑浆吗,黑浆的气味太难闻了,黑浆往哪里放也是个问题。
城中空间狭窄,若是造纸产业全放在城中,黑浆顺着沟槽往流淌,那么用不了多久,满城都是怪味。
所以,造纸产业最好是放在城外,最好是放在河边,造纸废水顺河排放……
想到这里,李孟羲突然意识到,造纸产业对环境的破坏是极大问题。
义军之造纸产业虽说只是人工生产,比不得后世的化工厂,可再怎么手工生产,几千人投入生产,产生的污染比的上一个小型造纸厂了。
造纸厂的破坏力极其恐怖,河边只要有一个造纸厂,那用不了多久,下游的河水就会变质发黑鱼虾死尽臭气熏天,当水质被严重破坏之后,人畜饮之,多生疾病,浇灌庄稼,庄稼枯黄。
造纸产业在不久的将来必是义军经济的重要支撑,造纸规模只会越来越大,不会少了,又鉴于污染太恐怖,小河小沟将不堪重负,所以,造纸基地最好是放在大河附近,放在水流湍急的大河附近。
同时,为降低污染,更为了废物利用,李孟羲在想,造纸产生的黑浆,黑浆里的主要成分会是什么,既然是树木当中残留下来的废渣,那么,这些树木废渣,能当柴烧吗。
还有一事,如果造纸产业不放在城中要放在城外,放在大河在处,放在远离巨鹿城的地方,距离过远就会鞭长莫及了,技术保密难度将大增。
思索片刻,李孟羲想到了保密的方法,他想到可以通过控制药品来保护技术。
造纸技术当中,不管是煮树皮的弱碱,还是煮木渣的强碱,还是除色的活性炭,这些东西,常人难以理解。
只要保守好制造这些关键药品的秘密,药品在本部统一保密制造出来,再由人运送到造纸基地,药品的制造和纸张的制造两下隔断,这样,纵是有人在造纸基地看完了造纸的全过程,但是他手里没药品,他就是回去有样学样,也把碎木头放锅里煮,他是决计煮不出纸浆的。
造纸技术材料不是关键,造纸的基本原理也早已遍布天下,处理材料的药品才是要害。
——
强碱所煮出的木浆多次淘洗之后,碱性已经没那么强了,加了些清水,把木浆搅开,开始造纸。
纸浆从木桶里倾倒出来倒在了抄网上,匠人拿着抄网左左右右颠簸了两下,纸浆均匀的平铺开来。
片刻之后,纸浆凝固,匠人把纸张揭起贴到了火墙上,很快,纸张干燥了。
匠人把制作完成的纸张拿了过来,李孟羲接过纸张仔细看了一遍,纸张是木质的本色,灰里带黄,颜色近棕色,颜色没大问题。
但是,李孟羲发现纸张的质地有些过于粗糙了。
往常造纸,纤维混在纸中并不明显可见,但现在的这张纸,纤维很清晰,很粗糙,似乎是整张纸只剩纤维了,别的什么都不剩了,且纤维跟纤维之间像是散的太开了一样,结合不牢,纸张很酥脆,撕起来毫不费力。
也是奇怪了,李孟羲还记得,拿酒精煮出的纸浆造出的纸,纸很坚韧。
但为何,拿强碱煮出的纸,明明都是木浆,造出的纸却脆弱了那么多。
是强碱的关系?亦或是,把纸浆清洗了的关系?
不管是强碱的关系还是清洗的关系,没办法解决了,强碱必须得用,强碱腐蚀性强,必须得清洗之后再造纸。
把手中的纸揉搓了几下,李孟羲看着变皱变破的纸浆,他皱眉思索,该如何提高纸张的质量呢。
纸张质量差,这不是纤维的关系,木质纤维不输树皮纤维,问题不在纤维上,那么可能会是,强碱把木浆中某些东西给消解的太彻底了,又或者是,根源在清洗一步,木浆多次水洗之后,再造纸,不那么紧固了。
可,到底问题出在哪,李孟羲不解。
不得已,还得继续测试。
再次弄来两个高压锅,一锅里加强碱加木屑,一锅里加烈酒加木屑,封锅沸煮,良久之后,开锅检验。
此次,强碱木浆不水洗了,直接造纸。
木匠们把抄网放在木板上,小心翼翼的把强碱木匠倒在抄网上,再拿木板把木浆摊开。
另一边,酒精所煮的纸浆用同样的方法造纸。
一段时间后,两张种都造成了,一种是强碱纸浆,一种是酒精纸浆,都未清洗。
把两张纸拿起一看一对比,李孟羲发现差别了。
强碱煮出的纸浆不知为何,造出的纸就是有些毛毛糙糙纤维分明的感觉,纸张有些酥脆。
与之相比,酒精造的纸细腻程度更高且更结实。
到此,已经弄明白了,强碱煮出的木浆果然有点不同。
随后,开始另一组对比。
将酒精煮出的纸浆留一部分造纸,另一部分,拿水清洗数遍,然后,清洗过的纸浆和未经清洗的纸浆一起分别造纸。
纸成,把纸拿到一起对比,清洗过的纸浆,纤维的确更显分明,的确更酥脆。
测试结束了,答桉很明了了,强碱煮出的纸浆,纤维过于分散,而清洗也会使纸浆分散。
李孟羲回忆起了造纸初始之时,当时猜测,植物纤维是被胶约束在一起,也正是这种胶使纤维不容易散出,所以造纸的核心原理,就是用药物把纤维中的胶溶解掉,使纤维散出。
现在,遇到了相反的问题,现在的问题是,强碱的作用太强了,把纤维煮的过于分散了。纸张的结构就像网,一根根纤维纠合在一起构成了纸张,要是纤维散的太开,反不利于纸张的强度。
看来造纸术分为两个精细的步骤,第一个步骤,使纤维从草木材料中散出来,第二步,使零散的纤维尽可能牢固的结合在一起。
草木中提取纤维,得先解胶;让纤维结合的更紧固,自然,得加胶。
胶,鱼胶,皮胶,树胶,还是什么别的胶,到底哪种更廉价易得,李孟羲摸着下巴思索着。
天又黑了。
所未完成的最后一项测试是,强碱煮木浆的时候,如果不用高压锅来煮,只寻常来煮,能否煮浆成功。
半夜的时候,造纸匠人端着一锅纸浆过来,纸浆煮成了。
强碱的效果很强力,哪怕不用高压锅,一样可以把木头渣子煮成纸浆。
而若为成本计,高压锅更省柴,效率更快。
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