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蛙小夏

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第109章 爆炸原理,火药配方,该怎么改进?

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现在的话,先想想怎么改进一下火药的配方吧。

前一世的古代,包括景朝都是发明的黑火药,配方主要是硝石硝酸钾,硫磺硫单质、木炭或者其他含碳物质。

这三种物质根据合适的比例,均匀混合,之后进行炼制成为火药。

硝酸钾作为氧化剂,硫和碳作为还原剂。

作为氧化剂的硝酸钾在燃烧过程中释放出氧气,为炭粉和硫磺的燃烧提供必要的氧化环境。

其中的碳则是作为燃烧的主力,碳粉极其容易与硝酸钾分解产生的氧气结合,发生剧烈反应,同时产生大量的热能,生成二氧化碳。

由于反应极其快,所以气体二氧化碳的产生也非常快,气体的快速膨胀就是火药会发生爆炸的关键原因。

谢青洛蘸蘸墨汁,又继续往下写。

周边围着殿下的官员面面相觑,看着殿下一边写,一边自顾自的念叨,他们都是聪明人,殿下写的东西能看懂几分,不过也只是几分。

其中一些特殊的词,他们倒是从未听闻过。

谢青洛先挥挥手,让他们先去做自己的事。

“等等我讲给诸位大人听,可好?”

众人颔首应下,纷纷散开了。

谢青洛凝神,手腕轻动,轻灵秀丽的字体又落在纸面上。

硫磺的存在,则是在火药中起到促进燃烧的作用,提高了碳和硝酸钾之间的反应活性,使火药燃烧起来更加稳定。

并且硫还能和碳发生反应,促使火药的爆炸性能增强。

燃烧的过程中,由于在一瞬间产生大量气体,导致火药一下子膨大起来,体积增大。

从而气压迅速增高,外壳受不住瞬间增加的压强,便会爆开,也就是爆炸。

爆炸的瞬间产生巨大能量,对外界物体有极大的作用力,破坏力极强。

原理解释的是差不多了,那接下来要做的,就是改进火药的配方,增强火药的威力了。

前几个朝代中,人们就已经掌握了火药的主要成分,但是对于成分配比,还是不太精准。

人们甚至会在其中加入一些清油,麻茹等多种成分,这些东西还是偏向于提升火药的燃烧性,可以看出人们并没有充分的认识到火药在爆炸方面的潜力。

前朝对火药做了研究,改进了配方,硝石占其中的六成,硫磺占其中的六成,木炭占其中的六成。

但其实以谢青洛前世依稀存在的记忆来看,这个配方也不行。

但是具体的配比,谢青洛却是真的想不起来了。

现在麻烦就只能说是麻烦在这里了,知道配方需要改进,但是只能说出大方向,具体的数字还是需要手下的人去摸索了。

谢青洛轻呼出口气,把几个正在忙的官员叫了过来。

这小厅被他征用,就变成了他们专门研究火药的“会议室”了。

谢青洛想让人在墙壁上加装一个类似于“黑板”的东西,方便他们随时交流。

但是由于今日是第一日,时间太紧,所以没法尽善尽美,所以谢青洛只能让人围了一圈,自己给他们高声讲解。

他把火药的成分,原料,以及爆炸的原理说了一遍,并且着重强调了接下来的重要目标。

第一,是在前朝的火药配方上继续往下试,直到摸索出性能最好的配方。

这一条谢青洛能提供一些帮助,他的记忆里还是依稀记得,火药的最佳配方中硝石的含量,其实是比如今的配方中硝石的含量高的多得多。

所以他手下的人就是要一点一点提高硝石的含量,然后把硫磺和木炭的比例逐渐减少,再试这两者的最佳比例。

实在是没办法,只能穷举法了。

也幸好是如今还不着急,战争还没起来,还有比较充足的时间去一点一点穷举所有的比例,然后把最佳配方试出来。

谢青洛轻叹口气,穷举法确实是比较靠谱了。

除了费时间,费人,费钱三个缺点,抛却这三个最大的缺点不说,还是能看的。

众人纷纷应下,谢青洛继续给他们强调了记录的重要性。

要他们给每一次的配方精准记录下来,同时注意观察爆炸的威力大小,必要时要进行反复实验。

他前些日子普及的阿拉伯数字,如今已经在工部也适用了。

这种能提高效率,用起来又方便得东西,没有人能拒绝。

谢青洛便提出,可以用数字,来表示爆炸程度,精细些可以再加上小数点后的数字来表示。

不过这些他也只是稍微一提,具体怎么实践,还是得看在座的诸位官员。

但能在工部任职的,都是有些真材实料的,听到殿下提出这般意见,心中思考过后,便也赞同了。

第二个目标,就是要考虑原料的问题了。

谢青洛知道如今生产力低下,各种技术也不行,所以重点考虑了原料的提取与纯化的问题。

就比如硝石,如今景朝对于硝的提取和制造方法还是同前朝一样,存在着很大程度的损耗。

为了减小损耗,只能是对硝石稍做处理。

但因此对纯度就会有极大的影响。

而这些便也影响到了火药的配方,如果说硝中的杂质过多,在定量的火药配方中,人们就不得不提高硝的占比,从而使其接近更为理想的火药配比。

所以如何改进原料的获取方法,以及如何减小损耗,增强原料的纯度,也是个非常重要的问题。

景朝如今制作火药的原料之一,硝酸钾的两个方法,主要是硝土法和草木灰法。?

如今的景朝还有专门的匠人,通过制硝出售硝为生。

收集通常在老房子墙根的硝土,用带有铁片的长木棍将硝土刮下来收集,然后在收集好的硝土上撒上草木灰。

之后淋上水,通过水淋,把硝土中的硝提取出来。

最终把淋出的硝水熬煮一番,最终形成白色的硝盐晶。

草木灰法就是把常见的草木灰与硝土结合,经过什么溶解蒸发过滤,然后得到硝酸钾。

谢青洛说完,也只得惆怅的揉揉眉心。

这两种方法实在是低效,造出来的硝酸钾也不纯。

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