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鸟人在明末

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第六十章 混酸

  又是一个阳光明媚的早晨,一眼就可以看清远处的狼山,空气沁人心脾,还带着一丝凉凉甜甜的味道。

  孙一已经习惯了明朝人早睡早起的作息时间。今早孙一给自己布置的任务是想办法增加伏特电池的电流强度。

  孙一对具体的电化学知识忘得差不多了,他简单地理解电极被腐蚀的速度越快,产生的的电流就越大。

  要想让电极加速腐蚀,路径有三个:

  第一是加大电极的面积。孙一决定今天试试两个碗之间跨接三个甚至四个钱串子。

  第二是更换电极的材料,后世普遍采用的负极材料是金属锌。但是锌目前不好解决。

  第三就是更换腐蚀性更强的电解液。目前的电池是靠盐水腐蚀金属锡电极,孙一决定试着做些硫酸来加速腐蚀。

  孙一从孤儿那里叫来了两个大孩子,给自己打下手。

  他们的第一个任务是做一个特别的炉子。

  在一处空旷的地方,三人和了一堆黄泥。先用树枝搭出一个简单的架子,再把黄泥一层一层糊上去,做成一个空心的一尺见方的“坟堆”。“坟堆”的前面留有一个小炉门,顶上留着一个两寸大小的烟囱孔。

  然后就是制作特别的烟囱。

  孙一找了根粗木棍,先松松地在木棍外面裹一层干草。用破布条蘸熟石膏粉,再撒上水,迅速地缠到木棍上——就是给骨折患者打石膏的标准套路。

  只要几分钟,石膏就初步凝固了。

  抽出木棍和干草,一截空心的石膏管做成了。

  三个人不停地延长着石膏管,同时弯曲着木棍,最终形成一个倒U形的石膏烟囱。

  石膏烟囱的一端插进炉子上预留的孔,用黄泥封住。石膏烟囱的另一端开口冲下就悬在空中。

  孙一找来一些六七寸长的空心麦秆,在每根麦秆的一端外面涂了湿的熟石膏,把许多麦秆并成一束,插进空悬的石膏烟囱孔。只要过几分钟,麦秆束就固定住了。

  再用湿石膏密封住石膏烟囱和麦秆的结合处,大功告成!

  下一步就是制酸。

  在麦秆的下方放一个装水的瓦罐,用土把瓦罐垫高,使麦秆没入水中的部分尽量多。

  炉膛内的黄泥还湿乎乎的没干,孙一用一堆麦秆垫在下面,撒上一层硝和厚厚的一层硫磺。

  用火镰打着火,孙一点燃了炉内的麦秆。

  混杂着硫磺和硝,麦秆腾地就烧了起来。

  一股刺鼻的气味扑面而来。

  旁边早已准备好的孩子,手里捧着一团黄泥和麦草掺在一起的泥巴团,啪唧一下摔在了炉口,把炉子封了起来。

  三个人马上跑的远远的。

  因为黄泥做的炉子还没干,一股白色的水汽从炉子上弥散开来。

  硫磺、硝、麦秆,听上去好象就是黑火药,但是三种成分的配比和火药完全不一样:硫磺最多,硝次之,麦秆又次之。

  这样的配比绝不会引起爆炸,只会产生大量的气体。

  果然,气体沿着石膏烟囱和麦秆的通道涌了出来,瓦罐里的水开始翻腾。

  硫磺燃烧会产生二氧化硫气体。

  硝燃烧会产生一氧化氮和二氧化氮气体。

  在一氧化氮的催化下,二氧化硫可以转化成三氧化硫气体。

  麦秆燃烧当然是产生一氧化碳和二氧化碳气体。

  炉内的水蒸汽和瓦罐里的水,提供了溶液。

  三氧化硫溶于水,就是硫酸。二氧化硫溶于水,就是亚硫酸。

  二氧化氮溶于水,就是硝酸。一氧化氮溶于水,就是亚硝酸。

  二氧化碳溶于水,就是碳酸。一氧化碳……亚碳酸?但是好象没听说这种酸。

  不管怎样,总之是很多种酸最后都溶解在瓦罐的水里了。

  这是孙一昨晚查了很长时间的找到的方子。在发明“铅室法”生产硫酸以前,西方人就是利用硝、磺、水蒸汽一起燃烧来工业化地生产硫酸的。

  这种方法生产的硫酸最大的缺点是浓度不高,不会超过76%,而且不可避免地混合了硝酸和亚硝酸。

  但是孙一只想要点能腐蚀锡的稀酸,这种方法对他来说够够的了!

  瓦罐里的水消停了,又等了好久,孙一才跑回来查看,麦秆已经被熏得成了白色,说明有效果!

  二氧化硫是漂白剂。在水的存在下,二氧化硫可以使物质褪色,特别是纸张和衣物。所以麦秆被熏成了白色。

  二氧化硫有刺激性气味,后世大气中的二氧化硫主要来自石油和煤中的硫。一般来说,二氧化硫不容易变成硫酸的原料——三氧化硫,这个化学反应只有在有催化剂的条件下才可以发生。除了剧毒的一氧化氮可以作为催化剂,大气中的微粒,找书苑 www.zhaoshuyuan.com比如PM2.5,也是效率极高的催化剂。在雾霾中,二氧化硫迅速地转化为三氧化硫,溶于水汽形成酸雨,并生成微小的亚硫酸盐和硫酸盐颗粒。当这些颗粒被人吸入时,它们将聚集于人的肺部,是呼吸系统疾病以及过早死亡的一个主要原因。

  一氧化氮、二氧化氮也有刺激性气味,但是低浓度(4ppm)的二氧化氮会使人鼻子麻痹,换句话说就是使鼻子变瞎,导致人闻不到刺激性气味而过量吸收。后世最重要的一氧化氮、二氧化氮排放源是内燃发动机,火力发电厂,以及制浆厂。如果一氧化氮、二氧化氮被吸入体内,初期仅有轻微的眼及呼吸道症状,如咽部不适、干咳,但是严重的经过数小时、十几小时或更长时间潜伏期后会发生肺水肿!雾霾中的一氧化氮、二氧化氮一样可以同水汽形成亚硝酸和硝酸,并产生浮在空中的亚硝酸盐颗粒和硝酸盐颗粒。

  其实,在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要就是二氧化硫和氮氧化物!

  作为在雾霾中长大的一代,孙一非常了解这些硫、氮废气的害处,所以一定要等毒气彻底散去,才敢回来查看。

  已经习惯了崇祯五年清爽空气的孙一,重新闻到这些硫、氮毒气的时候,先是咳嗽了几声,然后居然从心底生出了一种亲切的感觉!

  孙一指挥着两个孩子扒开炉灶,使用同一罐水把同样的过程又重复了几遍,以加大瓦罐里酸的浓度。

  等快开前晌饭的时候,孙一端着一桶不知道具体浓度和成分的混合酸,乐呵呵地回到了自己的窝棚。