第三百七十七章 氧與氮

出於首次嘗試考慮,分餾容器並沒有做得太大,差不多約一人高,直徑一米,類似於塔狀。容器內部分爲三層,最底層進氣,上面兩層用於排氣。

在分離開始前,羅蘭先爲所有人上了一堂簡單的化學課,告訴他們可能會發生的事情,順帶提出幾個小問題,讓大家自己尋找答案——除了能勾引起聽講者的興趣外,還能大大增強教學的效果,這也是化學老師慣用的技巧。

“……理論上,當愛葛莎降低容器內部溫度,空氣會逐漸冷凝成液體,透過帶孔隔板,滴落到最底層。所以當你觀察到底部有積液時,告訴我們。”

由於無法直接目視,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。

希爾維將信將疑地點點頭,“真能看到液體出現?不會是罐子裡的水汽吧?”

“放心,液空是淡藍色的,和水汽完全不同。”羅蘭擺手道,“而且在那個溫度下,水汽早就凝固成冰晶了。”隨後他朝愛葛莎做了個手勢,“那麼開始吧。”

“等等……容器底部這個洞口不用堵起來嗎?”她問道。

“待會再堵,不然罐子裡的空氣太少了,觀察不到很明顯的變化。”由於只是試驗,所以羅蘭選用了最簡單的方法來吸氣——當罐內氣溫快速降低時,壓力會隨之降低,使得外面的空氣不斷涌入罐中。常規生產時這樣做根本得不償失,因爲冷氣會不斷流失,浪費能量,但愛葛莎使用的是魔力,而且降溫效率遠超過任何製冷機,所以羅蘭也懶得準備氣泵充氣了。

愛葛莎深吸了口氣,將雙手按在分餾塔上。

數息之間,進氣管道就出現了嘯音,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出層層白霜,並不斷擴大——空氣中的水分在溢出的低溫下迅速凝結,並依附在容器外壁上。安娜將黑火化成絲線,清理着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,所以大部分應該是水汽。”

若正式生產時,空氣被抽入分餾塔之前,還得先進行乾燥處理,否則這些水汽凝結後容易堵塞分層板和排氣孔,使得生產效率降低。

大約半刻鐘後,希爾維彙報容器底部已被藍色液體填滿,羅蘭才讓索羅婭堵住進氣管,並用塗層密封。

接下來是關鍵的升溫。

根據氮、氧熔沸點不同,氮氣會率先達到沸點,化作氣體向上逃逸,從而實現分離。這一溫度他既不記得具體數值,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,這意味着液氧的純度在不斷提高。

好在愛葛莎對於魔力的控制並不陌生,她精確地調整降溫幅度,使其慢慢回升,不一會兒希爾維也觀察到了液麪沸騰現象。通入水裡的塗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。

“這就是氮氣?”莉莉撇嘴道,“根本什麼都看不到嘛。”

“這便是我之前提的第一個問題,”羅蘭問道,“如何證明它與空氣不同?”

“點燃,”提莉率先回答,“《初等化學》裡說燃燒需要氧氣,如果它是另一種氣體,應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,”愛葛莎思忖了片刻後說道,“你不是說氮氣液化後是無色的嗎?”

“或者把容器中剩下的液體導出來,證明後者是純淨的氧氣也可以證明空氣成分的多樣性。”安娜開口道。

現場完全成了學霸表演的舞臺,一個個測試方法被提出,然後互相討論,實驗室裡只剩下少數幾個人的聲音。羅蘭環顧一週,發現夜鶯、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都維持着一種表情,大概無論自己說什麼,他都會點頭稱是。

好吧,羅蘭在心底嘆了口氣,看來這堂化學課略有些超綱了。

如果現在還有人能感受王子殿下欣喜的,恐怕就只剩下凱莫.斯垂爾和查美斯了。

“殿下,這真是……神奇,”年輕的鍊金師驚歎道,“您證明了《初等化學》的正確性。恐怕所有鍊金師都不會料到,連身邊隨處可見的空氣都是如此複雜。”

“有了純淨的氧氣,是不是就能觀察到更劇烈的氧化反應?我又有許多試驗想做做看了,”凱莫興奮地說道。

羅蘭點點頭,心中卻突然冒出了另一個想法。

氮氣是人工合成氨最主要的原料,在高溫高壓外加催化劑的條件下與氫氣反應,可以得到氨氣,後者不僅能用於製造氮肥,還能用來合成氮氧化物,從而製得硝酸。可這個過程想要實現,需要做的工作還有很多,例如氣泵、真空儲氣罐以及一系列複雜的反應設備。就算白紙能提供催化劑的功能,也需要反覆試驗才行。

如今,他既然有了純氧和純氮,爲何不直接生產一氧化氮?

誠然,化工業選擇用氨氣制硝酸,就在於氧、氮反應屬於吸能反應,無法自發進行,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千度來實現,這也是經常打雷的地方土壤更肥沃的原因。正因爲如此,該方式設備要求高,能源消耗大,所以不適用於正式生產。

可倘若急需提高產能的話,這種生產方法效率最高,連催化劑都不需要,只用持續放電……或者利用其它手段達到電弧產生的高溫即可。

羅蘭自然想到了黑火。

黑火加熱效率並不比電弧差,而且對安娜的負擔也極低,只要將氮氧提純後,按比例混合倒入密閉的反應釜,就能不斷生成一氧化氮。

他決定按這個方法試一試。

.

第二百一十一章 輕工業第一千一百二十五章 逃生之路第九百九十三章 靈魂審問(上)第七百五十五章 衝突處置第八百三十六章 變革的信號第五百三十六章 迷夢(上)第三百六十二章 困境第二百二十九章 歸途前夕第一百二十六章 小麥改造第九百二十一章 火車時代第二百一十七章 病原第一千三百五十章 新人第五十五章 千載難逢的機會第四百四十一章 陰雲第一千四百八十九章 再一次,靈魂之戰第八百零一章 無盡之城第三十一章 「我們」的朋友第八百零四章 雪山意外第三百二十四章 海洋的徵兆第一千二百八十一章 僵持第八百八十二章 王者歸來第六百一十章 獵殺者第一千二百六十五章 女巫的生活第一千四百九十八章 嶄新的道路第六百五十章 特殊的奴隸第五百五十章 絞殺第八百五十八章 疊加的膜第三百六十九章 變化第一千三百五十章 新人第一千三百九十二章 協同作戰第六百七十七章 約定的重逢第七百八十八章 美食之旅第一千二百八十章 僞裝第五百一十四章 “精靈假說”第三百五十二章 幻象(下)第九百六十四章 降生第九百四十八章 意想不到的處置第七百三十五章 文明的遺產第一千零四十四章 動搖的心第一千零二十三章 歧路第一千四百二十七章 去留第一千三百六十二章 逆變第一千四百一十五章 突如其來的襲擊者第一千一百三十三章 幽影之潮第一千零九十九章 我喜歡你,還有大家第一千一百零三章 魔鬼之刃(中)第一千三百五十三章 世界的敵人第八百三十三章 出乎意料的對答第一千四百五十六章 和你的未來第六十六章 赫爾梅斯之戰(上)第二百九十二章 精確制導炸彈第八百五十一章 探險團的邀請第七百一十四章 新的生命第六百二十三章 生死之鬥第一千二百三十二章 哥哥第一千零五十六章 被俘者第一千三百四十一章 驕傲第九百三十九章 神射手安德莉亞第五百五十九章 制度之論第一千二百三十章 緊急會議第四百五十七章 幻音第八百九十六章 塵封之謎第一千一百八十八章 戰爭總結第七百八十九章 靈魂猜測第一千三百零七章 破綻第六百七十四章 七十六號第一千二百零七章 新點子第一千二百八十二章 狹路相逢勇者勝第六百八十六章 神的遺物第一千二百八十三章 情報來源第一千四百八十八章 起源第一百六十四章 制酸第一百一十五章 邊陲鎮防禦戰(上)第一百六十六章 決戰前夜第一千零八十八章 剛剛開始第一百二十六章 小麥改造第四百三十六章 未卜之約第一百章 古書與遺蹟(上)第七百九十五章 善良的心第六百四十五章 辭行與約定第一千四百三十六章 超我第一千四百八十一章 登島作戰,開始第一千零二十二章 離心第四百三十五章 被捕第一千三百七十一章 世界之形第九百七十二章 接敵第四百二十四章 曙光一號第三百五十七章 未成品第一千二百一十二章 「彩虹石」第七十二章 王都廷議第三百七十六章 城堡新設施第七百零八章 光柱測試第一千零二十九章 迴歸之人第四百一十六章 撤離第一千四百六十一章 黎明之前第三百五十二章 幻象(下)第九百二十八章 邊境防空戰(中)第六十五章 不詳的徵兆第一千二百五十四章 貨幣改革第六百一十八章 遺留的證明
第二百一十一章 輕工業第一千一百二十五章 逃生之路第九百九十三章 靈魂審問(上)第七百五十五章 衝突處置第八百三十六章 變革的信號第五百三十六章 迷夢(上)第三百六十二章 困境第二百二十九章 歸途前夕第一百二十六章 小麥改造第九百二十一章 火車時代第二百一十七章 病原第一千三百五十章 新人第五十五章 千載難逢的機會第四百四十一章 陰雲第一千四百八十九章 再一次,靈魂之戰第八百零一章 無盡之城第三十一章 「我們」的朋友第八百零四章 雪山意外第三百二十四章 海洋的徵兆第一千二百八十一章 僵持第八百八十二章 王者歸來第六百一十章 獵殺者第一千二百六十五章 女巫的生活第一千四百九十八章 嶄新的道路第六百五十章 特殊的奴隸第五百五十章 絞殺第八百五十八章 疊加的膜第三百六十九章 變化第一千三百五十章 新人第一千三百九十二章 協同作戰第六百七十七章 約定的重逢第七百八十八章 美食之旅第一千二百八十章 僞裝第五百一十四章 “精靈假說”第三百五十二章 幻象(下)第九百六十四章 降生第九百四十八章 意想不到的處置第七百三十五章 文明的遺產第一千零四十四章 動搖的心第一千零二十三章 歧路第一千四百二十七章 去留第一千三百六十二章 逆變第一千四百一十五章 突如其來的襲擊者第一千一百三十三章 幽影之潮第一千零九十九章 我喜歡你,還有大家第一千一百零三章 魔鬼之刃(中)第一千三百五十三章 世界的敵人第八百三十三章 出乎意料的對答第一千四百五十六章 和你的未來第六十六章 赫爾梅斯之戰(上)第二百九十二章 精確制導炸彈第八百五十一章 探險團的邀請第七百一十四章 新的生命第六百二十三章 生死之鬥第一千二百三十二章 哥哥第一千零五十六章 被俘者第一千三百四十一章 驕傲第九百三十九章 神射手安德莉亞第五百五十九章 制度之論第一千二百三十章 緊急會議第四百五十七章 幻音第八百九十六章 塵封之謎第一千一百八十八章 戰爭總結第七百八十九章 靈魂猜測第一千三百零七章 破綻第六百七十四章 七十六號第一千二百零七章 新點子第一千二百八十二章 狹路相逢勇者勝第六百八十六章 神的遺物第一千二百八十三章 情報來源第一千四百八十八章 起源第一百六十四章 制酸第一百一十五章 邊陲鎮防禦戰(上)第一百六十六章 決戰前夜第一千零八十八章 剛剛開始第一百二十六章 小麥改造第四百三十六章 未卜之約第一百章 古書與遺蹟(上)第七百九十五章 善良的心第六百四十五章 辭行與約定第一千四百三十六章 超我第一千四百八十一章 登島作戰,開始第一千零二十二章 離心第四百三十五章 被捕第一千三百七十一章 世界之形第九百七十二章 接敵第四百二十四章 曙光一號第三百五十七章 未成品第一千二百一十二章 「彩虹石」第七十二章 王都廷議第三百七十六章 城堡新設施第七百零八章 光柱測試第一千零二十九章 迴歸之人第四百一十六章 撤離第一千四百六十一章 黎明之前第三百五十二章 幻象(下)第九百二十八章 邊境防空戰(中)第六十五章 不詳的徵兆第一千二百五十四章 貨幣改革第六百一十八章 遺留的證明