从中世纪开始的千年世家

第155章 黑石与绿矾

他在自己的笔记本上,用炭笔勾勒着实验装置的草图,一边对父亲说:“有了硫酸,我们就能尝试用硝化法制造更纯净、威力更大的火药。还能对金属表面进行处理,将来,甚至可能试着制造能储存雷电的‘电池’。”

杨建国更关心实际的应用:“眼下最要紧的,是解决火药吸湿的毛病。我们之前配制的黑火药,放上些时日就容易受潮结块,效用大减,保管起来很是麻烦。”

父子二人常常在油灯下讨论到深夜,推演着制备硫酸的每一个步骤。加热绿矾的容器必须能耐酸,冷凝收集的装置更是关键,任何一点疏漏,都可能前功尽弃,甚至带来危险。他们必须在这个中世纪的技术条件下,找到一条可行的路径。

转型带来的另一个显着变化,是人力被重新调配。原本从事采矿的庄客,被陆续安排到锻造、木工、建筑这些更需要技术和经验的岗位上。年轻一辈里,那些显出些天分的,也开始在杨亮的指导下,学习更专门的知识和技能。

“宝璐那丫头,心思细,对数目字敏感,可以让她跟着学学记账和物料管理。”杨建国在安排活计时说道,“汉斯家的那个小子,手巧得很,我看适合摆弄那些精细的器械。”

这种有意识的培养,确保了庄园在技术升级的路上,不至于后继无人。与此同时,基础的识字和算学教育也在老太太主持的学堂里稳步推进,越来越多的孩子,开始接触那些超越了这个时代藩篱的、最初级的知识种子。

……

工坊区依着山势搭建,几座主要的棚屋里,终日响着不同的声响。锻打铁器的叮当声,锯木头的嘶嘶声,以及人们劳作时的号子声,交织在一起,构成了这片山谷独特的韵律。而最近,一股微弱却异常刺鼻的气味,开始混杂进这熟悉的烟火与金属气息之中,它源自那座新辟出的、特意建在下风处的独立工棚。

这标志着庄园在化学工艺上,正尝试迈入一个崭新的、也是更危险的阶段。

“三酸两碱”,这个来自遥远未来的概念,是杨亮技术蓝图的核心。经过这几年的摸索与积累,其中的“两碱”——氢氧化钠(烧碱)和碳酸钠(纯碱),已经在这个中世纪的山谷里扎下了虽然浅薄却还算稳固的根。

制备它们的方法古老而质朴。在庄园边缘专门划出的一块空地上,堆积着充分燃烧后得到的木炭灰烬,以及从附近湖岸收集来的、带着咸涩气味的天然碱土。庄客们将这些东西投入巨大的陶缸中,加水浸取,再用粗麻布反复过滤,得到浑浊的碱液。这些碱液被倒入厚实的大铁锅中,架在火上煎熬浓缩,直到锅底析出粗糙的、带着杂色的碱块。

这套法子效率低下,产量也有限,但贵在稳定,原料也容易获取。而这些自产的碱,已经深深地融入了庄园的生产与生活。

在造纸工坊,碱液被用来蒸煮树皮和破布,使得纤维软化分离,造出的纸张,质地比早期那种厚薄不均、容易破损的黄纸好了不止一筹。在新建的肥皂作坊里,熬煮动物油脂产生的怪味,与碱液那股涩味混合在一起,经过一番反应,最终变成了去污力颇佳的粗皂,虽然模样不甚好看,却实实在在地改善了庄民们的卫生状况。而在那个小小的染坊中,碱剂成为调节染缸酸碱的关键,使得庄园自产的靛蓝染料,染出的布匹颜色更加纯正,也更不容易褪色。这些看得见、摸得着的改变,让所有参与其中的庄客们都真切地感受到,那些看似虚无缥缈的“知识”,究竟能带来何等实在的好处。

然而,相比于“两碱”的相对顺利,“三酸”——硫酸、硝酸、盐酸的制备,则要困难得多。它们性子暴烈,制备过程复杂,对器具的要求也极为苛刻。杨亮心里清楚,这才是技术树上那根最难攀爬的枝干。

乔治带来的绿矾,正是为了斩开这第一个死结。利用绿矾加热分解来制取“矾油”(硫酸),是已知最古老的制酸法之一。杨亮明白,尽管这法子效率低下,腐蚀设备,且过程充满危险,但在当前条件下,这几乎是唯一可行的路径。他不奢求立刻就能大量生产,哪怕每次只能得到一小瓶珍贵的、带着刺鼻气味的清澈油状液体,都将是决定性的突破。拥有了硫酸,就等于握住了开启一扇全新大门的钥匙。

在他的规划里,硫酸的价值无可估量。最直接的,便是用于火药的改良。如今庄园制备的黑火药,其关键成分硝石(硝酸钾)往往含有吸湿性的杂质,严重影响火药的稳定性和燃烧效果。利用硫酸与硝石反应,可以蒸馏得到浓度更高的硝酸,进而提纯硝石,甚至尝试制备威力更强的炸药。

在金属处理上,稀释后的硫酸可以用于清洗和蚀刻金属表面,使其更易于后续加工。在更广阔的化学合成与分析领域,硫酸更是不可或缺的媒介。更进一步,利用硫酸与食盐反应,还能开辟出制备盐酸的工艺路线。可以说,一旦稳定地掌握了硫酸,整个庄园的技术能力,将跃升到一个全新的层面。

面对如此复杂的工艺,杨亮的态度极其审慎。他召集了那几位头脑灵活、手脚麻利,并且在此前的制碱工作中表现出足够耐心的核心庄客,在那座通风良好的独立工棚里,开始了小心翼翼的探索。

首先要解决的,是耐酸设备的问题。普通的陶罐在硫酸面前支撑不了多久就会被腐蚀穿。杨亮指导着工匠,尝试烧制内壁涂有特制耐酸釉的陶甑,同时也在寻找合适的铅板,准备打造关键的冷凝装置。加热的方式也需要精心设计,需要稳定而均匀的热源,以确保绿矾能够受热分解完全。至于收集和储存,更是重中之重。如何安全地将那具有强腐蚀性的酸雾冷却、凝结,并收集到合适的容器——比如玻璃瓶或是内壁上了釉的陶罐里,每一个细节都关乎成败,更关乎在场每一个人的安全。

整个准备过程缓慢而细致。杨亮反复告诫参与的人,在缺少防护手段的当下,每一步都必须如履薄冰,容不得半点急躁。他将初期的目标定得很低:理解这工艺的脾性,积累操作的经验,若能稳定地制备出少量可供使用的硫酸,便是天大的成功。

冬日的阳光,吝啬地从工棚木板的缝隙间透进来几缕,照亮了空气中飞舞的微尘,也映在那些忙碌而专注的身影上。空气中,绿矾被加热后那股特有的、混着硫磺味的酸气渐渐弥漫开来,伴随着陶器轻微碰撞的声响。在这个偏远的、几乎被外界遗忘的山谷里,一场寂静无声,却又至关重要的攻坚,正小心翼翼地展开。每一次谨慎的尝试,每一次微小的进展,都在为杨家庄园的未来,积蓄着看似微弱、却足以穿透时代迷雾的星火。

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