博发小说网 连载书库 放开那个女巫 正文 第三百七十七章 氧与氮

正文 第三百七十七章 氧与氮

目录:放开那个女巫| 作者:二目| 类别:玄幻魔法

    

    此次试验不仅具有重大的实际意义,同时也是一次极佳的教育机会,所以除了参与者爱葛莎、希尔维、查美斯和凯莫.斯垂尔外,罗兰把女巫联盟其他成员、卡特、铁斧和巴罗夫也统统叫了过来,为了容纳这二十几号人,试验地点选在了空间最大的第五实验室。

    出于首次尝试考虑,分馏容器并没有做得太大,差不多约一人高,直径一米,类似于塔状。容器内部分为三层,最底层进气,上面两层用于排气。

    在分离开始前,罗兰先为所有人上了一堂简单的化学课,告诉他们可能会发生的事情,顺带提出几个小问题,让大家自己寻找答案——除了能勾引起听讲者的兴趣外,还能大大增强教学的效果,这也是化学老师惯用的技巧。

    “……理论上,当爱葛莎降低容器内部温度,空气会逐渐冷凝成液体,透过带孔隔板,滴落到最底层。所以当你观察到底部有积液时,告诉我们。”

    由于无法直接目视,必须靠希尔维透过容器观察,将变化描述出来,所以罗兰在这部分讲得特别详细。

    希尔维将信将疑地点点头,“真能看到液体出现?不会是罐子里的水汽吧?”

    “放心,液空是淡蓝色的,和水汽完全不同。”罗兰摆手道,“而且在那个温度下,水汽早就凝固成冰晶了。”随后他朝爱葛莎做了个手势,“那么开始吧。”

    “等等……容器底部这个洞口不用堵起来吗?”她问道。

    “待会再堵,不然罐子里的空气太少了,观察不到很明显的变化。”由于只是试验,所以罗兰选用了最简单的方法来吸气——当罐内气温快速降低时,压力会随之降低,使得外面的空气不断涌入罐中。常规生产时这样做根本得不偿失,因为冷气会不断流失,浪费能量,但爱葛莎使用的是魔力,而且降温效率远超过任何制冷机,所以罗兰也懒得准备气泵充气了。

    爱葛莎深吸了口气,将双手按在分馏塔上。

    数息之间,进气管道就出现了啸音,那是气流快速涌入的声音。管口周围以肉眼可见的速度浮现出层层白霜,并不断扩大——空气中的水分在溢出的低温下迅速凝结,并依附在容器外壁上。安娜将黑火化成丝线,清理着这些不断增厚的冰晶。

    不一会儿,希尔维便惊讶地说道,“我看到隔板上出现液体了,但更多是白色的凝霜。”

    “白色凝霜可能是涌入的水汽,也可能是结晶的二氧化碳,”罗兰解释道,“考虑到空气中二氧化碳含量极低,所以大部分应该是水汽。”

    若正式生产时,空气被抽入分馏塔之前,还得先进行干燥处理,否则这些水汽凝结后容易堵塞分层板和排气孔,使得生产效率降低。

    大约半刻钟后,希尔维汇报容器底部已被蓝色液体填满,罗兰才让索罗娅堵住进气管,并用涂层密封。

    接下来是关键的升温。

    根据氮、氧熔沸点不同,氮气会率先达到沸点,化作气体向上逃逸,从而实现分离。这一温度他既不记得具体数值,目前也没有手段可以测量,只能靠爱葛莎自己把握。其具体表现便是,分馏塔顶端的排气孔有气体排出,而底部剩下的液体会越来越蓝,这意味着液氧的纯度在不断提高。

    好在爱葛莎对于魔力的控制并不陌生,她精确地调整降温幅度,使其慢慢回升,不一会儿希尔维也观察到了液面沸腾现象。通入水里的涂层管中开始冒出气泡,凯莫使用排水集气法很快收集到了好几瓶气体。

    “这就是氮气?”莉莉撇嘴道,“根本什么都看不到嘛。”

    “这便是我之前提的第一个问题,”罗兰问道,“如何证明它与空气不同?”

    “点燃,”提莉率先回答,“《初等化学》里说燃烧需要氧气,如果它是另一种气体,应该会让燃烧的木块瞬间熄灭。”

    “把它重新冷却成液体就知道了,”爱葛莎思忖了片刻后说道,“你不是说氮气液化后是无色的吗?”

    “或者把容器中剩下的液体导出来,证明后者是纯净的氧气也可以证明空气成分的多样性。”安娜开口道。

    现场完全成了学霸表演的舞台,一个个测试方法被提出,然后互相讨论,实验室里只剩下少数几个人的声音。罗兰环顾一周,发现夜莺、安德莉亚、麦茜等一干女巫,还有市政厅总管和首席骑士卡特,皆是一脸茫然。第一军指挥铁斧则无论何时都维持着一种表情,大概无论自己说什么,他都会点头称是。

    好吧,罗兰在心底叹了口气,看来这堂化学课略有些超纲了。

    如果现在还有人能感受王子殿下欣喜的,恐怕就只剩下凯莫.斯垂尔和查美斯了。

    “殿下,这真是……神奇,”年轻的炼金师惊叹道,“您证明了《初等化学》的正确性。恐怕所有炼金师都不会料到,连身边随处可见的空气都是如此复杂。”

    “有了纯净的氧气,是不是就能观察到更剧烈的氧化反应?我又有许多试验想做做看了,”凯莫兴奋地说道。

    罗兰点点头,心中却突然冒出了另一个想法。

    氮气是人工合成氨最主要的原料,在高温高压外加催化剂的条件下与氢气反应,可以得到氨气,后者不仅能用于制造氮肥,还能用来合成氮氧化物,从而制得硝酸。可这个过程想要实现,需要做的工作还有很多,例如气泵、真空储气罐以及一系列复杂的反应设备。就算白纸能提供催化剂的功能,也需要反复试验才行。

    如今,他既然有了纯氧和纯氮,为何不直接生产一氧化氮?

    诚然,化工业选择用氨气制硝酸,就在于氧、氮反应属于吸能反应,无法自发进行,需要外部供给能源,例如放电——通过电弧瞬间将气体加热到数千度来实现,这也是经常打雷的地方土壤更肥沃的原因。正因为如此,该方式设备要求高,能源消耗大,所以不适用于正式生产。

    可倘若急需提高产能的话,这种生产方法效率最高,连催化剂都不需要,只用持续放电……或者利用其它手段达到电弧产生的高温即可。

    罗兰自然想到了黑火。

    黑火加热效率并不比电弧差,而且对安娜的负担也极低,只要将氮氧提纯后,按比例混合倒入密闭的反应釜,就能不断生成一氧化氮。

    他决定按这个方法试一试。

    .(未完待续。)
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