此次試驗(yàn)不僅具有重大的實(shí)際意義,同時(shí)也是一次極佳的教育機(jī)會,所以除了參與者愛葛莎、希爾維、查美斯和凱莫.斯垂?fàn)柾猓_蘭把女巫聯(lián)盟其他成員、卡特、鐵斧和巴羅夫也統(tǒng)統(tǒng)叫了過來,為了容納這二十幾號人,試驗(yàn)地點(diǎn)選在了空間最大的第五實(shí)驗(yàn)室。出于首次嘗試考慮,分餾容器并沒有做得太大,差不多約一人高,直徑一米,類似于塔狀。容器內(nèi)部分為三層,最底層進(jìn)氣,上面兩層用于排氣。在分離開始前,羅蘭先為所有人上了一堂簡單的化學(xué)課,告訴他們可能會發(fā)生的事情,順帶提出幾個(gè)小問題,讓大家自己尋找答案――除了能勾引起聽講者的興趣外,還能大大增強(qiáng)教學(xué)的效果,這也是化學(xué)老師慣用的技巧。“……理論上,當(dāng)愛葛莎降低容器內(nèi)部溫度,空氣會逐漸冷凝成液體,透過帶孔隔板,滴落到最底層。所以當(dāng)你觀察到底部有積液時(shí),告訴我們。”由于無法直接目視,必須靠希爾維透過容器觀察,將變化描述出來,所以羅蘭在這部分講得特別詳細(xì)。希爾維將信將疑地點(diǎn)點(diǎn)頭,“真能看到液體出現(xiàn)?不會是罐子里的水汽吧?”“放心,液空是淡藍(lán)色的,和水汽完全不同。”羅蘭擺手道,“而且在那個(gè)溫度下,水汽早就凝固成冰晶了。”隨后他朝愛葛莎做了個(gè)手勢,“那么開始吧。”“等等……容器底部這個(gè)洞口不用堵起來嗎?”她問道。“待會再堵,不然罐子里的空氣太少了,觀察不到很明顯的變化。”由于只是試驗(yàn),所以羅蘭選用了最簡單的方法來吸氣――當(dāng)罐內(nèi)氣溫快速降低時(shí),壓力會隨之降低,使得外面的空氣不斷涌入罐中。常規(guī)生產(chǎn)時(shí)這樣做根本得不償失,因?yàn)槔錃鈺粩嗔魇В速M(fèi)能量,但愛葛莎使用的是魔力,而且降溫效率遠(yuǎn)超過任何制冷機(jī),所以羅蘭也懶得準(zhǔn)備氣泵充氣了。愛葛莎深吸了口氣,將雙手按在分餾塔上。數(shù)息之間,進(jìn)氣管道就出現(xiàn)了嘯音,那是氣流快速涌入的聲音。管口周圍以肉眼可見的速度浮現(xiàn)出層層白霜,并不斷
擴(kuò)大――空氣中的水分在溢出的低溫下迅速凝結(jié),并依附在容器外壁上。安娜將黑火化成絲線,清理著這些不斷增厚的冰晶。不一會兒,希爾維便驚訝地說道,“我看到隔板上出現(xiàn)液體了,但更多是白色的凝霜。”“白色凝霜可能是涌入的水汽,也可能是結(jié)晶的二氧化碳,”羅蘭解釋道,“考慮到空氣中二氧化碳含量極低,所以大部分應(yīng)該是水汽。”若正式生產(chǎn)時(shí),空氣被抽入分餾塔之前,還得先進(jìn)行干燥處理,否則這些水汽凝結(jié)后容易堵塞分層板和排氣孔,使得生產(chǎn)效率降低。大約半刻鐘后,希爾維匯報(bào)容器底部已被藍(lán)色液體填滿,羅蘭才讓索羅婭堵住進(jìn)氣管,并用涂層密封。接下來是關(guān)鍵的升溫。根據(jù)氮、氧熔沸點(diǎn)不同,氮?dú)鈺氏冗_(dá)到沸點(diǎn),化作氣體向上逃逸,從而實(shí)現(xiàn)分離。這一溫度他既不記得具體數(shù)值,目前也沒有手段可以測量,只能靠愛葛莎自己把握。其具體表現(xiàn)便是,分餾塔頂端的排氣孔有氣體排出,而底部剩下的液體會越來越藍(lán),這意味著液氧的純度在不斷提高。好在愛葛莎對于魔力的控制并不陌生,她精確地調(diào)整降溫幅度,使其慢慢回升,不一會兒希爾維也觀察到了液面沸騰現(xiàn)象。通入水里的涂層管中開始冒出氣泡,凱莫使用排水集氣法很快收集到了好幾瓶氣體。“這就是氮?dú)猓俊崩蚶蚱沧斓溃案臼裁炊伎床坏铰铩!薄斑@便是我之前提的第一個(gè)問題,”羅蘭問道,“如何證明它與空氣不同?”“點(diǎn)燃,”提莉率先回答,“《初等化學(xué)》里說燃燒需要氧氣,如果它是另一種氣體,應(yīng)該會讓燃燒的木塊瞬間熄滅。”“把它重新冷卻成液體就知道了,”愛葛莎思忖了片刻后說道,“你不是說氮?dú)庖夯笫菬o色的嗎?”“或者把容器中剩下的液體導(dǎo)出來,證明后者是純凈的氧氣也可以證明空氣成分的多樣性。”安娜開口道。現(xiàn)場完全成了學(xué)霸表演的舞臺,一個(gè)個(gè)測試方法被提出,然后互相討論,實(shí)驗(yàn)室里只剩下少數(shù)幾個(gè)人的
聲音。羅蘭環(huán)顧一周,發(fā)現(xiàn)夜鶯、安德莉亞、麥茜等一干女巫,還有市政廳總管和首席騎士卡特,皆是一臉茫然。第一軍指揮鐵斧則無論何時(shí)都維持著一種表情,大概無論自己說什么,他都會點(diǎn)頭稱是。好吧,羅蘭在心底嘆了口氣,看來這堂化學(xué)課略有些超綱了。如果現(xiàn)在還有人能感受王子殿下欣喜的,恐怕就只剩下凱莫.斯垂?fàn)柡筒槊浪沽恕!暗钕拢@真是……神奇,”年輕的煉金師驚嘆道,“您證明了《初等化學(xué)》的正確性。恐怕所有煉金師都不會料到,連身邊隨處可見的空氣都是如此復(fù)雜。”“有了純凈的氧氣,是不是就能觀察到更劇烈的氧化反應(yīng)?我又有許多試驗(yàn)想做做看了,”凱莫興奮地說道。羅蘭點(diǎn)點(diǎn)頭,心中卻突然冒出了另一個(gè)想法。氮?dú)馐侨斯ず铣砂弊钪饕脑希诟邷馗邏和饧哟呋瘎┑臈l件下與氫氣反應(yīng),可以得到氨氣,后者不僅能用于制造氮肥,還能用來合成氮氧化物,從而制得硝酸。可這個(gè)過程想要實(shí)現(xiàn),需要做的工作還有很多,例如氣泵、真空儲氣罐以及一系列復(fù)雜的反應(yīng)設(shè)備。就算白紙能提供催化劑的功能,也需要反復(fù)試驗(yàn)才行。如今,他既然有了純氧和純氮,為何不直接生產(chǎn)一氧化氮?誠然,化工業(yè)選擇用氨氣制硝酸,就在于氧、氮反應(yīng)屬于吸能反應(yīng),無法自發(fā)進(jìn)行,需要外部供給能源,例如放電――通過電弧瞬間將氣體加熱到數(shù)千度來實(shí)現(xiàn),這也是經(jīng)常打雷的地方土壤更肥沃的原因。正因?yàn)槿绱耍摲绞皆O(shè)備要求高,能源消耗大,所以不適用于正式生產(chǎn)。可倘若急需提高產(chǎn)能的話,這種生產(chǎn)方法效率最高,連催化劑都不需要,只用持續(xù)放電……或者利用其它手段達(dá)到電弧產(chǎn)生的高溫即可。羅蘭自然想到了黑火。黑火加熱效率并不比電弧差,而且對安娜的負(fù)擔(dān)也極低,只要將氮氧提純后,按比例混合倒入密閉的反應(yīng)釜,就能不斷生成一氧化氮。他決定按這個(gè)方法試一試。.(未完待續(xù)。)
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