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穿越1630之崛起南美

第四百零三章 科学的春天(七)

从上面就可以看出,入门的棉花处理环节就有这么多说道,每一个环节出了问题都会导致后面一连串的变故,这种变故可大可小,轻则生产出的火棉质量出了问题,重的话就可能会酿成一些事故,进而导致一定程度的人员和财产损失。所以,科学研究真的是非常严肃的事情,吴俊这厮穿越前在论坛上和人说得头头是道,但一旦正式开展工作,却频频出错,以至于自己都怕了,不敢冲在第一线。

而在完成棉花的处理后,现在东岸人经过多年潜心的研究,也已对下一步的硝化过程有了相当的了解。首先,他们知道需要用混合酸对棉花进行处理,而不仅仅是一个硝酸——事实上因为思维定势的原因,东岸人在这个上面耽搁了太多的时间,谁让硝化棉这个名字害人呢,任谁也想不到生产时同样需要硫酸;其次,他们知道了混合酸与棉花的比例,至少要达到30:1以上,这也是通过花费大量时间和物力试验出来的最佳配比;最后,还有一个极为重要的步骤,那就是如何去除掉浸泡在硝化完成的火棉中的混合酸,目前东岸人就停留在了这个步骤,即他们虽然可以在实验室的环境下手工生产出极少量的火棉,但一旦上升到规模生产,就会出现各种各样的问题了。

在那个国家高速发展的年代,各行各业对高质量的火药乃至炸药提出了一定的需求,当时主持研发小组的穿越者吴俊一开始只依稀知道硝化棉这个名字,于是他便令人用硝酸(实验室制备,东岸至今产量也不大,因为需求小)处理棉花,然后取出来用水洗涤、用稀释过的碱液中和酸性,如此反复再三之后烘干,这便是他的思路。

其实,在17世纪及之前,修路挖沟什么的遇到石头那真是顶顶倒霉的事情了,而且往往会让施工方付出更多的额外支出,甚至有的时候会因为花费太大而直接放弃。远的不说,明朝当初动议开挖胶莱运河的时候,从南边挖时就遇到了一大段石头,且无法绕过去,最后只能彻底放弃,再不提此事,当然这也和明国朝堂就开挖胶莱运河之事本就意见不一脱不开关系,不过也足见石层对施工的影响了。

只可惜这个思路实在太过粗陋,细节方面几乎完全没有,于是悲剧就在这种摸索过程中发生了。吴俊这厮到底知道硝化棉的厉害,因此从头到尾只是让自然院高中生带着一帮签过保密协议的学徒(一般也要求初中毕业,且要通过政治审查),在他制定的框架下捣鼓,他却从不在一线参与,因此躲过了好几次严重的事故。

事故的原因很多,也很复杂,但主要与缺乏经验和不知道技术细节只能自己摸索有关。比如,学生们一开始并不知道如何彻底中和酸性(即便是用碱液中和这一步骤也有很多技巧和注意点,但眼高手低的吴俊压根就不知道);再比如,他们一开始并不知道要严格清除硝化棉中的异物;再比如,他们更不知道需要对棉进行梳理,并去除棉花中的油和脂肪。总之,类似的细节他们不知道的太多了,光凭一个“用硝酸处理棉花”这么空泛的概念就开始研发硝化棉,简直就是极其不负责任的,甚至可以说是把人往死路上逼,也怪不得后来发生那么多事故、死伤了那么多人,以至于上头都怕了,让他们先暂停,总结明白了再搞。

1670年1月25日,保定地区兴国县境内——下辖兴国镇、崇贤乡、兴安乡、沙溪乡、高岗乡、兴江乡六个乡镇,二万多人口,是全国第82个县级行政单位——北方铁路修建工地上,一群来自交建一局的施工人员正在安放爆*炸物——没办法,铁路修到这里,遇到了一段无论如何也绕不过去的小石头坡,这时候便要想办法挖开了。

按照邵耀光上个月听到的消息,目前北方兵工厂已经联合自然院化学所的人对硝化棉第三步的硝化工艺流程达成了一个初步的共识——不出意外的话,这个初步的工艺流程仍然存在着很多大家不知道的问题,仍然需要在试生产中慢慢改进——并开始研发、设计一些生产线所需要用到的设备和大型部件了,即该找人订购水槽的订购水槽、该铸造浸渍锅的铸造浸渍锅(一般是铅锅)、该设计机器的设计机器,争取尽快把这个生产线建起来,然后进行规模化生产验证,预计这个过程即便在资金和人员充足的情况下,仍然要花费一段不短的时间,才有可能小规模工业化生产一些质量不算很稳定(只能说凑合)的硝化棉出来,也是够艰难的,同时从此也可看出工业化的痛苦程度。

而在硝化棉被正式大量生产出来之前,东岸人开路架桥除了用万年不变的黑火药之外,也就只有一些氯酸盐炸药可以拿来“玩玩”了。不过,考虑到这种炸药(其实就是在火药生产过程中年,用氯酸*钾代替硝酸钾罢了)虽然能够产生强于黑火药的爆炸,但却对摩擦和振动过于敏感,在生产、运输的过程中非常危险,因此实际使用中其实还是比较少见的,也被很多人认为不可能大规模商业化,除了生产火柴时可能需要之外。

这会正用在铁路修建工地上的,恰恰就是一批氯酸盐炸药,反正在仓库里闲着也是闲着,于是便被小心翼翼地从平安县那边运了过来,然后用在了开山上面。邵耀光见识过那种爆炸,威力确实要比黑火药强上一些,爆炸时产生紫色光、冒白烟,而且会有一些臭鸡蛋味,技术人员告诉邵耀光,那是氯酸盐炸药中的硫磺爆炸后产生的硫化氢气体。

不过平心而论,这种氯酸盐炸药的威力应当还是有所不足的——尤其是在和硝化棉比起来的同时——它充其量也就比黑火药厉害点而已,但却没有黑火药的稳定。因此,邵耀光虽然不是什么专业人士,但通过一些粗浅的认知,也能大概判断出来氯酸盐作为炸药,基本上是没什么前途的,也不会有人去正儿八经地投资,因为它太不稳定、太危险了,而且原材料也比较难找,成本过高,故只会在第一时间就被市场无情地淘汰。

“现在咱们东岸真的需要一种大威力的能够量产的炸药了,开矿、修路、挖沟,哪个不需要这种东西啊。可惜了硝化棉啊,这玩意太危险,搞了这么多年,断断续续的,始终无法工业化成规模生产。”邵耀光看着前方正在爆炸现场奋力破碎大石块的非国民劳务工们,感慨地说道:“不过好在如今也已经看到那么一丝希望了,只要自然院化学所和北方化工、北方兵工的人精诚合作,再辅以一重、铁岭特钢、西部锻压等厂的协助,初步搞出那条生产线应该不会太困哪吧。而一条生产线搞定了,那么接下来就是漫长的调试、生产阶段了,到了那时候,大家就离成功更近了一步。这狗*日的黑火药,相信很多人早就用腻了吧,虽然其也不乏研究、改进的余地,但终究是一种相对古老、落后的事物了,这一点毋庸置疑……。”

就如同这最后一步的去除火棉的酸,在实验室环境下他们有很多种方法可以完成,但在工业化大规模生产的缓解,就抓瞎了,因为这需要重新设计一条生产线,研发一些急需的机器(如离心机、打浆机、精洗机、搅拌机等等),并进行生产磨合,如此才有可能成功。而且,在这个磨合、试生产的过程中,究竟还要再出多少事故、再死多少人,这就很难说了。毕竟,这玩意儿要是不危险、生产过程不麻烦的话,后世欧洲人在19世纪中叶的时候,也不会一度全体放弃生产硝化棉了,实在是太危险了啊,简直处处是地雷,一不小心就要中招。

后来,没办法之下,吴俊等人只能将整个过程一个个分解,并且实验都要在确认安全的情况下进行。这虽然极大延缓了研发的进度,但事故发生的频率却被降低了不少,总得来说还是划算的。现在,通过大量的研究和实验,他们已经知道了该如何处理棉花,即对拿回来的棉花先进行挑选,去掉一些不合格的皮棉,并将其中的异物挑出来,确保原料的纯洁性;在完成这个步骤后,他们开始梳理棉花,用氢氧化钠溶液对其进行处理,去掉棉花内的油脂,然后再用水反复洗掉烧碱溶液;最后,他们制造了一些烘箱,将水洗掉烧碱溶液的棉花进行烘干,烘干后放入一些特制的大型玻璃器皿内密封存放——为了防潮,上述玻璃器皿的底部也放了一些吸水的化学品充当干燥剂。

关于这一点,陆续参与过这条铁路修建的中铁公司、交通部四大建设局、戈什金建筑公司、巴蒂诺建筑公司等企业的工程人员早就领教了。此时正在兴国县工地上视察的保定地区专员兼保德县县长邵耀光就清晰地记得,当时戈什金建筑公司的俄罗斯劳务工们就在东岸工程技术人员的指导下在阻碍物的罅隙内埋设爆炸物,一点一点地蚕食掉那些阻碍,那真的是要了老命了。

当时之所以如此艰难,大概也和东岸人使用的是黑火药有关吧。不过,在有研磨机研磨配料、有轮碾机混合配料、有稳定的动力(蒸汽动力)压制火药的东岸,在各项工作流程都有定规的东岸、在管理相对严格的东岸,火药的生产效率本就是超过旧大陆的,质量同样也是。因此,东岸人这会其实已经把自己能做的都做了,火药也是顶好的,这还艰难,那确实是困难太大,换旧大陆的人过来那就更不行了,除非他们大量堆积人力。

明国做不了的事情,到了东岸后——好吧,我承认其实也好不到哪去,东岸人同样是能饶则饶,实在不能绕的就只有硬着头皮上了。比如,当年在修建西南铁路支线蔡家宅—商城段时,遇到石层的建设部交建三局就使出了吃奶的劲来克服这些障碍,当时他们采用火烧的方法让石头崩裂、破碎,然后使用在煤矿里面才用到的蒸汽鹤嘴锄进行二次破碎,极为困难,成本也高昂得令人想哭。

其实这还算好的了,在东岸大草原上修建铁路,遇到这些自然障碍的可能性很小,盖因当地大多是一望无际的草原,间或有一些低矮、起伏不大的丘陵,对施工造不成太多的阻碍。不过,当你来到坡度起伏更大的丘陵地区——比如巴西高原南端的保定地区——修建铁路的时候,麻烦可要比在平坦的南方大多了。

也正因为如此,考虑到在民用和军工业上的需求,执委会在很多年前就开始责成自然科学研究院化学所的人研究“更高级的火药乃至炸药”。自然院化学所的人领命后,就开始投入资金——初始时投入一般,因为这并不是太过紧迫的项目,优先级排在其前面的太多太多了——与北方化工厂、北方兵工厂的部分技术人员,组成了一个联合研发小组,开始研究上头想要的“更高级的炸药”。

他们最初努力的方向是硝化棉,这是当时的项目组组长吴俊(此君现已调任顺化地区专员)的指令,并且也得到了北方化工厂厂长、化学元老宋强的支持。不过,对半瓶子水晃荡的某些东岸化学口的人来说,硝化棉的制造从一开始就是个悲剧,事故、死伤接二连三,以至于到了后面都没人敢继续搞这玩意儿了,一度停顿了好久。

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