“绝无可能。”熊荆想都没想就摇头。“火药之制,即便秦人知晓乃何物所制,也无法仿制。重结晶……”
说道这里熊荆已经不想再说下去了。庄无地不是技术人员,他不懂技术,说也无用。火药的关键在于硝土提纯。造府硝土研究实验了数年之久,可还在重结晶上打转,根本不能完全将硝土内的硝酸根盐彻底清除——
实际上硝土中有非常多的杂质,以后世河南硝土为例:残渣占81.33%,碳酸钙占12.12%,硫酸镁占0.56%,硫酸钙占0.66%,氯化钠占1.97%,硫酸钠占0.56%,硝酸镁占0.85%,有效成分硝酸钾只占1.72%[注15]。
这其中碳酸钙基本不溶于水,故而溶解后剩下物质的百分比为:硫酸镁占8.54%,硫酸钙占10%,氯化钠占30.07%,硫酸钠占8.54%,硝酸镁占12.97%,有效成分硝酸钾占26.25%。
溶液降温结晶时,硫酸镁一百度时溶解度约为五十克,二十度溶解度三十三克,析出十七克;硫酸钙溶解度虽然大于碳酸钙,四十度时溶解度最大,但也只有零点二一一克,可忽略不计;氯化钠一百度时溶解度为三十九克,二十度时为三十六克,只析出三克;硫酸纳一百度时溶解度为四十二克,二十度时为十九克,析出二十三克;
硫酸镁十七克,氯化钠三克,硫酸钠二十三克,如此共计四十三克。可三者加起来都没有硝酸镁析出的多,硝酸镁一百度时溶解度约为一百五十克[注16],二十度时为七十三克,析出七十七克之多。硝酸钾溶解度变化最大,溶液从一百度将至二十度,可析出两百一十五克。
以百分比表示,析出后的晶体中,硫酸镁占5.07%,氯化钠占0.89%,硫酸钠占6.86%,硝酸镁占22.98%,有效成分硝酸钾仅占64.17%。
一次结晶如此,重结晶基本也是这个比例。如果不能用化学办法去除硝酸镁,火药的威根本无法提高。近代西方黑火药去除硝酸镁的办法,全部来自于成书于1285年的《马术与战争策略大全》,作者是汉桑·拉马·纳吉姆丁·阿赫达布,1256年出生于伊利汗国统治的叙利亚,所在的部队是蒙古仆从军,协助蒙古人管理阿拉伯人。
如果能去除硝酸镁,理论上硝酸钾的比例将上升到83.33%,但实际化学反应时,占比5.07%的硫酸镁、占比6.86%的硫酸钠也会将参与反应,生成难以溶解于水的沉淀物质,其结果就是硝酸钾含量达到惊人的97%,或者更高。
这就是清军火药不如英军火药的根本原因,也是造府火药必须四倍装药的根本原因。
明代《武备制》中虽然提到了要加入消除硝酸盐硫酸盐的物质,但那显然是错误的数据,甚至连加入的方式也是错误的。和加萝卜、加蛋清比起来,就像是炒菜加鸡精,极其稀少的用量,加了也等于没加,根本无法消除硝酸盐和硫酸盐。结果就是硝土中杂质超过三分之一,如果重结晶工艺缺失,杂质很可能接近一半。
熊荆相信,即便告诉秦人火药原料和配方,他们也不懂采取结晶法提纯,这毕竟需要化学理论支撑,不可能一蹴而就;即便他们真结晶提纯了,造出来的也是四倍装药的劣质火药。
他对这种劣质火药已经无法忍受了,因为这将浪费三倍的硫磺。正因如此,红牼去波斯湾伍布莱港教训塞琉古人的同时,红牟将率领舰队再赴美洲,寻找智利阿塔卡马沙漠里的硝石。
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