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第三十四章 精制硝盐

当赵成他们基本完成了草木灰悬浊液的过滤的时候，牛牛和伊笑风俩刚好适时的出现在了厨房的门口。
看起来它们俩的工作成绩还是不错的，一人都收集了一簸箕的硝土，不过从质量上来看，牛牛就显然比伊笑风差了很远了。考虑到牛牛的年纪，赵正也不好打击他的积极性，所以两个人都给予了一份奖励，那就是晚饭的时候，可以放开来吃一顿肉！

其实这里面赵成还是耍了一个滑头，表面上看起来是公平奖励了，但是考虑到伊笑风和牛牛在饭量上的差别，等于还是进行了按劳分配。谁让伊笑风收集的质量就是要高一些呢，在同样数量的情况下，质量高一些，等于能得到的**也要多一些，而且加工起来也省力很多。不知道赵成的良苦用心有没有被伊笑风体会到，反正看牛牛的样子肯定是没有想明白其中的猫腻，还因为得到了和伊笑风相同的待遇而得意着呢！

现在要开始处理硝土了，首先毫无疑问的还是先过滤除杂。理论上，硝土和草木灰反应后还会有沉淀产生，看起来可以等它们反应后在一次性进行过滤，好像可以减少一次步骤。但是在实际操作中并不是这样的，因为硝土中还有大量的杂质，尤其是牛牛收集的那种情况，虽然用草木灰本身就有沉淀硝土杂质的作用，但是草木灰中的有效成分毕竟含量不多，所以能先用过滤法去掉的杂质还是先去掉的好，这样更有利于草木灰的充分利用和后期的提纯。

看见赵成自制的多层过滤器，牛牛又来了兴趣了，直接就把大家都想问的问题问了出来：“啊，少爷，为什么要在麻布中加木炭呢？这玩意黑黑的多脏呀，倒是后别把我收集的硝盐都染黑了！”

赵成现在正好也想抓住每一个机会来进行科普教育，所以取了一小块木炭，放在一碗清水里搅动了几下，看待谁慢慢变黑了才说道：“碳虽然是黑色的，但是并不是因为它脏，就好像是黑色的衣服一样，它的颜色并不能代表干净的程度，现在你们看到谁水黑了，其实不是碳把它染色了，而是因为木炭太脆了，所以在崩解的时候产生了很多极细小的粉末，你们等一下看看，这碗水中的碳粉末就会慢慢的沉淀了，谁依然还是清水！”

听了赵成的话，大家都带着怀疑的眼光死死的盯着那碗水。果然，随着时间的变化，这碗碳粉悬浊液慢慢的开始清澈起来，虽然一时之间还到不了清水的程度，但是变化还是很明显的！

“啊，真的开始变清澈了呀！”又是牛牛最先忍不住欢叫了起来！

“呵呵，所以，碳本身是不会溶解在水里面的，所以也不会弄脏水！”赵成趁热打铁道：“而这经过水洗过的木炭，只要不受外力破坏，就不会再有粉末了，自然更加干净。而它上面的很多细小的空洞，正好像是麻布的缝隙一样可以用来过滤杂质！”

赵成估计现在要是给他们讲什么毛细作用，一定会把他们都讲晕倒的，干脆换了他们能够理解的方式，说成木炭上有很多细小的过滤用的空洞还更好理解一些。

上过实验课的人都知道，同样的事情，在听了老师讲解道理的齐纳后做起来的感觉是完全不一样。现在听赵成讲解了道理，大家都变得很积极，争着亲手再来体验一下木炭过滤的神奇。

大家一旦有了积极性之后做事的效率大是不同，很快的所有的硝土都被变成了溶液，并且滤的清澈透明。赵成也没有想到一番科普还能带来这样的效果，在他看来，只要能勾起大家对科学实验的好奇心就是最大的成功了！

接下来就要进行关键的熬硝过程了，过滤干净的草木灰水和硝土溶液被充分的混合到了一起。

说实在的，赵成也不知道应该按照什么样的比例来混合，但是好在这是无机化学，浓度对比对反应本身的影响是很微小的，最多就是最后的制成品的数量对比不同而已。要是有机化学那就很麻烦了，不同浓度和不同的反应程度甚至会导致最终的成品变成完全不一样的东西！

考虑到提取**的特殊方式，和草木灰于硝土的成本对比，赵成决定让草木灰溶液尽量达到过量。

当然，草木灰溶液的浓度，成分这些现在都还是未知数，想要达到过量也只是一个理想而已，赵成不过是尽量多放，争取过量而已！他把草木灰溶液加入硝土溶液，并且不断的搅拌，这时就会不断的有一些沉淀生成。赵成知道，这不过是硝土中的钙、镁等离子被草木灰中的磷酸根和碳酸根所沉淀了。也就是说，现在的草木灰还仅仅是和硝土中的杂质完成反应，而作为主要成分的**还没有参与反应。

当然在这个步骤中，**还不会和草木灰发生反应，因为大家都还是可溶于水的离子状态，谁也不能析出。但是至少这说明了草木灰溶液还不够量，直到不再有沉淀生成，才说明刚刚完成了该没等杂质的清除反应。

赵成粗略的估计，这些钙、镁盐在硝土中最多只占十分之一不到，那就是说，要完成和**的反应，至少还要加入刚才加入的草木灰溶液十倍以上的量。为了稳妥，赵成决定加到十二倍，当然，再加也可以，但是就真的浪费了，何况**本身也是可以参与黑火药反应的，只是效果不如**，即使有少量的残留也不影响。而且接下来的工序要是控制的好，根本就不会有钠盐析出的。

到现在为止，所有的数据基本都是过估计，很难有什么准确的数字。看在是第一次试验的份上，赵成决定忍了，不过以后一定要改变这个状态。赵成知道，在科学的领域，一套标准的测量体系是无比的重要的，不然，通过大量的实验得出的结果依然不过是部分熟练工的感觉而已。就好比现在的**提纯过程一样，今后的生产肯定不能像现在这样过猜测，肯定要用大量的实验来寻求最佳的配比才行。可是如果没有一套测量标准，就算找到了最佳的配比，依然没办法重复使用和推广，只能是锻炼了一部分熟练工而已。所以赵成现在暗暗决心以后一定要尽量建立一套科学的测量体系，并且制造一系列的测量工具！

当然，这些都还是后话了，毕竟现在的任务不过是先把火药制造出来而已，暂时不用考虑那么细节的问题。

很快，硝土溶液和草木灰溶液就按照赵成设定的比列混合好了，并且再次的过滤掉反应的沉淀，重新变成了清澈的容易。现在要进行关键的反应了！

学习过化学的人都知道，各种无机盐的溶液之间要发生反应，必须要满足一个条件，那就是生成物要吗有沉淀，要吗有气体，其实说白了，就是要有不溶于水的物质生成。

可是现在要用**制**，最后生成的物质不是钾盐就是钠盐，统统都是溶解于水的物质，这样的反应要怎么才能实现呢。

这就要说说化学反应的世界情况了，实际上在无机盐溶液里面，并没有我们所通常认识的各种盐存在了，存在的都是各种阴阳离子，也就是我们俗称的电解液。这里顺便说一下，后世广告上大量流行的一种叫电解质水的玩意，在有知识的人听来就是个笑话，只要在水里加点食盐，都是电解质水。

这些阴阳离子在电解液里面是不断的结合，再不断的电解，始终处于一种平衡状态。只有当有些阴阳离子结合之后，会生成难溶于水的物质，比如残酸钙，比如硫酸钡或者各种气体的时候，这些物质就不再电解，平衡就被打破了，反应就向着一个方向发展，最后就得到了我们要的实验结果。

这其中有一个很多人忽略的问题，那就是很多物质，并不能说绝对不溶于水，只能说溶解度有大小区别而已，比如我们做实验时经常生成的二氧化碳，它并不是不溶解于水，只是溶解度基本都小于各种盐类，所以经常是反应方程式的生成物。

现在用**来生成**，基本上就是要利用溶解度的特性来实现反应了。现在赵成就让人把这已经混合好的溶液装进铜釜里，用大火不断的加热，知道溶液完全煮沸。

安平城，就在后世山西的太原附近，算不上什么高原，水的沸点基本可以理解为一百度，而且因为有大量的无机盐成分，沸点还要提高。赵成记得**在基本饱和的情况下，沸点大概在一百一十多度的样子，当然，就他现在这粗制的方法来说，这些精确的数据都不太重要了。

现在的要做的就是不断的继续加人，大量的蒸发水分，直到形成饱和溶液。赵成记得**在一百度左右的时候，溶解度是常温的十倍左右。当时制作硝土溶液的时候是基本做到了硝土不再溶解，虽然在沉淀反应的时候消耗了一些，但是基本上可以算作是饱和溶液，但是随着草木灰溶液的加入，相当于又加入了大量的溶剂，所以现在的溶液是很不饱和的。

根据刚才加入的草木灰溶液的量来看，相当于加了接近两倍的溶剂，等于现在只有饱和时的浓度的三分之一左右，结合**跟温度的关系，赵成决定要把现在的溶液蒸发到只剩三十分之一。

这倒是个简单的工作，只需要用尺子量一下液面的高度就行了，剩下的就是不断的加火蒸发就行了。

由于大家都不知道结果会怎么样，所以都恨紧张的关注着液面的降低，也没有感觉时间过的多久，就差不多要达到目标了，而这时铜釜里已经析出了大量的结晶，赵成知道这就是大量的钠盐析出了。

在沸腾的时候，**的溶解度达到了可怕的二百五十左右，能形成超浓的溶液，而钠盐是不具备这种溶解度的，必然大量析出，就相当于是反应生成的沉淀了。

这时要做的就是热过滤了，这也是一个麻烦问题，只要一离开火，温度就会急剧下降，**的溶解度也会急剧降低，会有一部分**随同钠盐一起析出，这就是浪费了。

赵成想起后世吃火锅时用漏勺打汤的方法，让人直接把重新中好的麻布木炭过滤器从铜釜上罩下去，然后用铜勺把麻布上面滤出的液体不断的舀到别的容器里面。这样是很费人力的，不过好处是不用停止加热，节约了原料。以后肯定的重新设计个能直接进行热过滤的加热装置才行呀！

那些要到干净容器里的液体，随着温度降低，逐渐有大量的晶体析出，这些就是基本纯净的**了！当然，虽然钠盐手温度的影响不是很大，但是并不带便就没有影响，所以这些析出的**中还是有少量的钠盐。不过这个就不是什么问题了，赵成让人把舀出来的这些液体和晶体的混合物小心的放到井水里去冰镇，尽量减低温度，争取多析出些**。等到温度基本达到要求了，赵成又让人在里面少量的加了一点清水，在充分的搅拌。这样，一点点的钠盐杂质就又重新的溶解了，而**在低温下重新溶解的部分是很少的。现在，进行最后的过滤，终于得到比较纯净的**了！

看着眼前这纯净的**，就是再不懂行的人也知道这个品质比起一般的硝石要高多了！伊笑风又忍不住感叹了一句：“少爷，这下真的是发财了！这么好的硝盐要是卖到药铺得多少钱呀！”

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