作者有话要说:我来啦~啾咪~~~~~~~~
初代蒸汽机的制作成功,不仅鼓舞了物理院的学生,也深刻刺激到了化学院的学生。
一日的休假结束,姬昭明给物理院的学子们按照之前表现出来的倾向大致分了组、布置了下阶段的研究任务,然后就要转道去化学院视察研究进度了。
学生们等姬昭明都等急了,远远地看到人,就全跑出来把姬昭明身后的路给堵上了。
“姬司业,您不能厚此薄彼啊!”
“是啊,姬司业您别只带着他们立功,也带我们尝尝御赐的宴席是什么味道吧。”
甚至还小雪也没有被放过:“雪助教,您可是我们化学院唯一的助教,怎么去帮物理院的请功呀?”
物理和化学是新开的两个学院,生员就这么点儿,都只够一个班的,所以助教的名额都也都只有一个。新学院的编制不值钱,和书学、算学的等级一样。博士两人,从九品下;助教一人,无品。
没有选拔的土壤,所以博士的位置都还空着。至于辅助博士、助教的直讲,倒是特批了十个名额出来,都让姬昭明手下的研究团队给占了。
小雪之前就是姬昭明的实验室中的主力研究员之一,两个皇子来实验室里追进度,都得乖乖听小雪讲课。让她任职化学院唯一的助教,能力、资历都足够。
小雪大部分的时间都在化学院中,但像是昨日那样的,蒸汽机试验的关键时间,她定是要过去亲眼看看的。也因此被抓了壮丁,派去宫里替姬昭明跑腿送报告,回来后自然也一起分享了御赐的宴席。
自家的助教跟兄弟学院的同学一起吃庆功宴,化学院的学子们心里酸酸的。就像是自己家长带着邻居家小孩去游乐园,自己却被关在家里一样。
面对学生们控诉的小眼神,小雪有些心虚,她决定帮帮同学们:“学生们好学,司业就指点指点大家吧。”
姬昭明好笑地环视一圈,笑道:“都很积极嘛,我很满意。正好我这里有个课题,你们跟着雪助教好好研究,做得好了说不定就能和学助教一起吃宴席了。”
学生们答应得很痛快:“是!您说要研究什么,我们保证研究的渣都不剩!”
化学院对某样物质的最高礼遇,大概就是用尽手段、研究到渣都不放过。
姬昭明带着学生回到教室内,先转身在黑板上写了大大的“煤”字。
这块黑板可不是用墨汁染木板的简陋黑木板。国子监现在教学用的,都是粉笔配玻璃黑板。先制取大块、平整的玻璃板,然后用药水处理下表面,使这一面变成毛玻璃。这一面作为黑板的表面,药水腐蚀处理出的效果一般,也可以用机器把砂子以非常快的速度打到玻璃表面,也能满足打磨的要求,甚至效果更好。
玻璃板的背面,则要均匀得涂上一层黑色油漆,这是黑板的底色。
石灰石中加入少许石膏,混合后定型、烘干,就能得到粉笔。粉笔和黑板简直是一对儿绝配,不过粉尘问题不好解决,姬昭明只能暂时给所有一线教师都发了口罩,她自己拿起粉笔前也要先带上口罩。
学子们看着熟悉的黑板上出现了熟悉的字,眼神中写满了失望。煤这东西他们都不陌生,之前上课时学到了高炉炼焦技术,他们还挺新鲜的。明明都已经研究过煤炭了,这会儿姬昭明又提出来,学生们有些不屑、
姬昭明看清了学子们的表情,不满道:“煤炭的用处,我们现在研究的还远远不够。煤炭开采不易,而且短期内不可再生,我们得更加详细地了解它、利用它,才不辜负矿工们开采的辛苦。而且,炼焦后的废料该如何利用,也是这次的研究课题。没有单纯的废料,只有暂时不会利用的人。”
姬氏鸡汤,正对学生们的胃口。
姬昭明大概说了几个课题,给小雪和直讲们分配好任务,随学生们自由报名参与。
“蒸汽机现在需要的主要燃料就是煤,成品煤的燃烧速度、热值都会直接影响蒸汽机的功率,所以你们的研究非常重要。物理化学是兄弟学科,发明、发现都有可能促进另一门学科的发展。我在这里,替物理学院的同学拜托大家了,辛苦一些,大家一起创造未来。”
别说这些学生了,就算小雪跟了姬昭明这么多年,也很难在姬昭明的**汤里保持清醒。
化学院上下皆全力以赴,目的很明确、成果很喜人、效率非常高。只用了一个多月,物理院那边的双活塞蒸汽机才通过试验,化学院这边就从煤炭上挖出了不少好东西。
炼焦技术没什么好调整的,优化一些具体步骤的指标,提高些品质就能带来不少利益。而随着炼焦过程获得的副产品,有着很大的研究空间。
首当其冲的,便是焦炉煤气。
焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤,在炼焦炉中经高温干馏后,在产出焦炭和焦油的同时所得到的可燃气体。焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成,分别占56和27,还含有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类。
因此,煤气有毒,易于空气形成爆炸性混合物。作为燃料使用时,需得多加小心。
其实高炉炼铁的过程中也能产生高炉煤气,其中主要的可燃成分是一氧化碳,含量只有25左右。高炉煤气的热值也比焦炉煤气的低很多,还不到后者的1/6。
高炉煤气可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用,比如加入焦炉煤气,就叫做“混合煤气”,这样就提高了热值,能满足日常消耗的需求。
为了能让人方便利用煤气,姬昭明还给物理院加了个紧急小课题——设计煤气灶。
煤气灶的难点,就是要设计一个出气的芯子,要持续稳定得输出煤气,还得在煤气燃烧前就通入空气并使之混合。混合得越充分,燃烧效果越好。为了达到这一目的,芯子被设计成了细长的针状。
煤气灶很好用,验证过气芯儿的效果,就可以改装制作煤气灯了。手提灯的下方的灯座里储存煤气,玻璃灯罩里是气芯儿的出口和二氧化钍灯网,煤气燃烧本来就有白光,再加上灯网的亮度,煤气灯的照明效果比从前烧灯油的马灯要好上许多。
不仅可以做提灯,煤气也可以同沼气一样用作路灯之类的昭明。沼气还要受原材料、气温、时间等限制,产出量不是特别稳定。煤气就不同了,只要一直烧煤炼焦,煤气就能管够,这可太适合工厂使用了。输气管道都是现成的,把煤气管道接入,沼气不足时随时可以切换成煤气。
从此,那些路灯就算夜夜不熄也有足够的廉价燃料,只要圣人想,洛阳随时可以成为“永昼”城。
从煤炭中能获得的惊喜还不止于此。
煤焦油中藏着摇钱树一般的宝藏。
提取的过程实在波折。没有分析分子组成,物质之间的转化规律全靠猜和试。
蒸馏煤焦油,能获得一种白色的结晶物。有特殊气味,能挥发并升华。经过简单的研究试验,这样东西被用来做驱虫用了。放置在便池里还能去臭,便取名做卫生球。这种物质其实就是萘,是制造染料和药物的原料。