第二百八十六章 煉丹煉出無煙發射藥(第2/3頁)

“這是唐代神醫孫思邈的筆記,算是千金方的殘篇吧,主要是紀錄孫思邈驗證東晉葛洪用於煉丹藥的一部分礦物,實際的藥用價值。

這是宋先生找出來的,當初你提到,要用硝石和其他強酸制一種新的酸,宋先生試了一陣子後,便懷疑你說的紅夷人用的酸,是硝石和綠礬油反應的產物。

綠礬油,是東晉葛洪就有記載的,但他沒說綠礬油如何制取,如何得到,只說有這種東西,可遇不可求。

唐孫思邈更進一步,在醫書藥方筆記上就寫了,綠膽礬煆燒,加入別的一些礬吸取其灼燒出來的精華,可得綠礬油,於是我和宋先生就照著這個思路摸索。

一開始,試了幾十次,都不得要領,做不出來,後來發現貌似是古今對於‘綠礬’、‘綠膽礬’的記載,認知多有差異,就又找了好多種來源的綠礬,以及形似綠礬的礦物,都加以煆燒、對比其產物,這才知道孫思邈和葛洪的誤會在哪兒了——

天底下的綠礬、綠膽礬,應該不只是一種東西,有的煆燒後可以得到綠礬油煙,有的卻怎麽也燒不出來,或者燒出來的毒氣,只跟普通硫磺燃燒的氣味近似,並不能燒出綠礬油煙。我們反復試驗,才找到了可以用的綠礬——我還決定,從此把綠礬和綠膽礬區分開來記載。綠礬和膽礬應該是完全不同的東西,有些膽礬發綠,只是混入了雜質。”

方以智這番分析,聽到後來,著實讓沈樹人肅然起敬。

饒是他前世學過中學化學,也是過了好一會兒,才在腦中把方以智的發現,給一一印證了。

明朝人說的綠礬、綠膽礬,應該有硫酸亞鐵,也有含雜質的硫酸銅——純的硫酸銅晶體應該是水藍色的,這個學過初中化學的都知道,但是自然界的硫酸銅容易混入雜質,尤其是黃色雜質比如天然硫磺,黃藍混合後偏綠,就很正常了。

以至於唐宋乃至直到明朝,古人都不知道硫酸亞鐵和含硫磺雜質的硫酸銅,不是一種東西。那些煉丹家們燒綠礬燒膽礬時,燒出來的產物每次不一樣,他們自己也無法解釋。

從東晉大煉丹家葛洪,到唐代神醫孫思邈,他們都記載過煆燒這些礬類,卻不知道自己燒的是幾種不同的東西。

硫酸亞鐵當然是能煆燒出三氧化硫氣體的,然後再用專門的工藝吸收一下,就能得到硫酸,也就是古書記載的“綠礬油”。

有了硫酸後,再制取硝酸就容易了,直接拿硫酸和硝石或者別的硝酸鹽再反應,最好是能產生硫酸鹽沉澱的,這樣剩下的就是硝酸了。

具體過程有些復雜,但畢竟是古人就已經掌握的科技,沒什麽好贅述的,最關鍵的一步,還是從沒有強酸的環境下,無中生有制造出硫酸。

沈樹人原本也是被思路局限住了,因為現代工業化大生產造硫酸,基本上都是直接拿硫磺燃燒出二氧化硫,再加入一定的催化劑進一步氧化到三氧化硫、然後吸收。這樣效率非常高,用的原材料也便宜,硫磺到處都是。

甚至現代化工業為了治理二氧化硫排放超標,很多有排含硫廢氣的工廠,直接在廢氣處理環節加催化劑,氧化成三氧化硫再吸收為硫酸。那硫酸直接就是環保廢氣處理的產品了,廉價得不要不要的。

但沈樹人穿越回明末,他沒辦法簡單搞出“把二氧化硫氣體進一步催化氧化為三氧化硫”的操作,故而遲遲想不到如何工業化大生產六價硫和硫酸。

沒想到,方以智和宋應星卻壓根兒沒想過“工業化大生產”,他選擇了直接從自然界現成的六價硫酸鹽裏,煆燒出三氧化硫氣體,然後吸收成硫酸。

這樣的好處,是再也不用操心怎麽把四價硫催化反應成六價硫了,硫酸鹽裏的硫本身就是六價的。

缺點則是對生產原料提出了很高的要求——如果用工業化大生產,要求用硫磺甚至含硫廢氣直接就能生產硫酸,極為便宜。現在卻要找硫酸亞鐵礦物,原材料不知道貴了多少倍。

指望硫酸亞鐵煆燒那一丁點產量,要供應大規模的火槍部隊發射藥,是不太可能了。最多只能供應一下最嫡系的精銳部隊,或者是親衛侍從。

沈樹人簡單問了一下這種硫酸的造價,果然也是非常昂貴,比直接燒硫磺要貴了十幾倍。或者說其用到的硫化物成本,比黑火藥那點用硫,貴了至少十幾倍。

而在硝化物的使用成本方面,也至少比黑火藥用硝石,貴了好幾倍,反正就是因為中間復雜的反映環節,硝酸鹽參與反應率比較低,每一次反應都有損耗。

綜合算下來,這種硝化纖維無煙火藥,目前制造成本大約是黑火藥的八到十倍!

未來如果能搞定直接用含硫廢氣或硫磺燃燒制硫酸,並且把硝酸鹽利用率也提升一下,那倒是可以在目前狀態下,把成本再降低到三分之一甚至四分之一。那樣的話,生產成本依然是黑火藥的兩到三倍。