國公行轅在韓侂冑的摻乎下,不可逆轉地用上了蒸汽動力,蓋起了一間有如堡壘的鍋爐房,如同水泥鱷式破碎機一樣,這里的蒸汽動力也不是活塞式蒸汽機,而是蒸汽輪機。
歷史上最先投入實用的當然是活塞式蒸汽機。不過也有考證黨指出,最早的蒸汽機是著名的耶穌會士南懷仁在1672年在北京試制成功的,車身中央安裝有一個最原始的鍋爐,好吧,你也可以認為它是煤爐加曲頸水壺。南懷仁弄出來的蒸汽動力並不復雜,煤火將水壺里的水燒到沸騰汽化,然後向外噴射蒸汽,蒸汽流吹向木制葉輪,木質葉輪就呼呼轉動起來,然後帶動木制小車的輪子轉動,小車就飛速開動起來。
蒸汽輪機為什麼晚于活塞式蒸汽機投入實用,其實只是因為蒸汽輪機的汽輪轉速比較高,在沒有齒輪減速機的時代,如何控制速度簡直是一個天大的難題。相對而言,活塞式蒸汽機的速度控制就相對簡單得多。
茅庚如今已經解決了齒輪減速機的問題,反正是初步有了生產齒輪減速機的能力,因而便選擇先上蒸汽輪機。
水泥生產自從上了蒸汽輪機,產能得以大幅提升,有人為此倍感鼓舞。
可趙來了高雄之後,住進國公行轅,立時便被行轅中的各種新奇花樣給吸引住了。自來水、蹲式陶瓷沖廁系統,瀑布、噴泉,包括透明痛框窗子和彈簧沙發,諸如此類,趙這里看看,那里模模,一時興奮不已。趙自幼聰慧,接受能力遠超常人,什麼新鮮事物經過他一番揣摩便能悟到其中道理,很快,行轅里的那些新鮮事物就滿足不了他的好奇心了。
台灣這里,原住民暫時還不須趙去發號施令,而台北開掘金礦也算順利,產出的黃金越來越多,但有在那里,也用不著趙操心。台北的城池更不是一時半時能夠建好的。這麼一來,趙要操心的事情實在不多。趙左右是閑著,在住進行轅頭兩天的新鮮勁過去後,不再滿足呆在行轅中,倒是對茅庚在高雄所做的一切發生了不可抑止的濃厚興趣,不能不說,趙一個有追求的青年︰
「茅庚啊,你看,你不僅有男弟子,還帶了女弟子,為他們傳道解惑。本爵閑著也是閑著,也跟你學一學如何?」
看著面前這個年輕的皇孫,一副十分好學的樣子,心道人家很可能是未來的皇帝,這會兒心血來潮,對科學無限地好奇,這應該是好事一件,至少對于大宋將來發展科學總是有利的吧。
趙已經看過了行轅那個鍋爐,在行轅里趙要看這看那,沒人敢攔著他,不過那個鍋爐比水泥那邊的鍋爐小上了一號,趙看的時候,操作的人便先泄了部分壓力,以保證國公到來的時候不會出現任何意外。可看過這個小鍋爐之後,趙表示,那個大家伙他也要看一看。
茅庚為此也毫無辦法,只好特意安排一番,同樣是部分泄壓,等趙一到,匆匆看那麼一圈,便由韓侂冑和茅庚簇擁著離開。
「本爵還沒有看清楚呢,茅庚,那個鱷魚式破碎機是如何動作的?威力竟然一至于此!」
趙還想折回去繼續看個明白,茅庚趕緊好言好語哄著這位皇孫︰
「國公,這兩天我便讓人制作一具鱷式破碎機的模型,不!是包括蒸汽動力的鱷式破碎機的模型,國公一看模型,也就明白了。」
韓侂冑在一旁也幫腔道︰
「國公,那不過就是一個砸石頭的機關,國公若是有雅興,不如去看看如何燒制玻璃吧,燒制玻璃才叫奇妙呢。」
趙心知大家都擔心出事,倒也不好十分用強,何況茅庚還答應做一個模型送給自己,便借坡下驢道︰
「好吧!不看鱷式破碎機也行,不看這里的鍋爐也行,不過本爵想要看別的,可不能再攔著本爵了。」
茅庚當下連連點頭,滿口應承。茅庚心道︰我的小祖宗,只要你不堅持呆在這安全系數不怎麼靠譜的第一代鍋爐旁邊,要看其他什麼一概都可以由著你。
為了轉移趙的興趣,茅庚便只好領著趙去看燒制玻璃。
來到燒制玻璃的作坊,老遠就能感覺到一股熱氣遠遠地逼過來,待進了作坊,更是酷熱難當,這里的操作工一臉汗水,其中有人干脆是赤膊上陣,只因實在是太熱了。
趙忍著酷熱,來到坩堝爐膛前。燒制玻璃的窯爐是在地平以下,是挖下去再用耐火磚砌成的一個窯爐,這個窯爐之上對稱著排列四個坩堝,坩堝中噴出白花花的火焰,里面正是熔化的玻璃溶液。
操作工將一個瓢伸進坩堝,舀一瓢玻璃溶液,往兩根鐵輥中一倒,鐵輥轉動,就變成了一塊軟軟的紅色板狀物,不要以為只要冷卻下來就是一塊平板玻璃,不行!還得趁熱退火,到目前為止,還無法實現連續式退火,因此效率很低。
不過對于趙來說,已經是大開眼界了,一堆沙子石頭放在坩堝中一燒,就能燒成玻璃水,然後輥軋成平板,退火幾十分鐘後,就是一塊透明的平板玻璃。當然後續的輔助工序也不少,比如打磨拋光,切掉不規則的部分,最後變成方方正正、尺寸標準的一塊塊透明玻璃。
原來玻璃是這麼來的!
當然,看起來簡單,事實上若是不懂得配方,壓根就燒制不出玻璃,懂得配方若是沒有可耐高溫的坩堝,同樣也只能干瞪眼。趙只是看個熱鬧,實際上哪里能看得出其中的所以然來。茅庚也沒有打算要將其中的化學物理過程講解給趙听。茅庚覺得趙沒必要知道這些,趙倒也識趣,也並不尋根究底。
如今的玻璃作坊,除了生產平板玻璃,還制作各式器皿杯盤,好奇寶寶趙很認真地觀看澆鑄各式器皿杯盤的過程,當看到神奇的吹制玻璃技術時,眼楮都看直了。
至于制鏡的作坊,卻不在一處,茅庚暫時沒有打算帶趙參觀的意思,制鏡技術就是一層窗戶紙,一捅就穿,茅庚覺得,趙總不會逼著自己將核心技術示人吧。當然,茅庚並沒有防著趙的意思,只是想另找時間單獨帶趙去看。
趙又看了火柴制作,意猶未盡,其實趙最關心的還是火藥。但火藥制作才剛剛起步,茅庚只好和趙約定,再過些時,等火藥的生產略微正規一些之後,再陪趙參觀。
隔一天,趙又找到了新的關注對象,那就是傳說中能產出某種神奇物質的木炭炭窯。
話說這可是茅庚最得意的土法制堿的關鍵一環,說起來蒸汽動力雖說至關重要,但茅庚對于搞出蒸汽動力並不十分得意,最令人得意的,還是土法生產出了純堿。
茅庚前世有位從事林業研究的親戚,曾經就干過土法制純堿的事兒,茅庚憑借記憶,約略記得一個大概,但這就足夠了。
土法制純堿的第一步,就是在燒制木炭的過程中提取醋石。
趙如今就在木炭窯前,听燒炭的操作人員在解釋。
「炭窯點火後,首先冒出的是黑煙,這黑煙沒用,不要。之後冒出白煙,茅先生說這多半是水蒸氣,也沒有用,也不要。要等到有黃褐色辛辣難聞的氣體冒出來,這就可以收集了,國公請看,就這樣用管子收集到桶子里。」
燒木炭的時候,從炭窯中排出的煙氣中可以回收木醋酸。木醋酸的蒸汽是辛辣刺激的氣體,只有當炭窯中木材熱解時,木醋酸才會析出。操作工不懂得這些,但他懂得如何操作,對于操作來說這就夠了。
趙又問這問那,但操作工只知其然,不知其所以然,結果趙越問越糊涂。
趙只好去問茅庚。
茅庚心說,這可是我的不傳之秘。不過茅庚有心考校一下趙到底有沒有接受化學這門科學的潛質,決定傾囊以授。
茅庚如此這般地跟趙講解了一遍。
其實,具體的收集和制堿的辦法並不復雜。
第一步當然是收集木醋酸氣體,收集的氣體經過冷卻就變成木醋酸液體。
將所得木醋酸分離掉木浮面焦油和沉底的木焦油,然後加生石灰中和,觀察反應的顏色,初時為暗紫色,然後變成深黑色,再變成紫紅色,當液面產生大量泡沫,即為中和完畢。
將過濾後的中和液加熱蒸發,不斷攪拌,除去浮在上面的殘留木焦油,待中和液變成膠狀時,改用慢火熬制,並且不停攪動,直至鍋中的膠狀液體結成灰色醋石
醋石可溶于水,將醋石的水溶液和和芒硝水溶液反應,即生成硫酸鈣和醋酸鈉,濾去硫酸鈣後,得到的濾液再經過濾濃縮結晶,得到醋酸鈉結晶。
醋酸鈉再加熱熱解,便得到碳酸鈉黑灰。
碳酸鈉黑灰含有雜質,加水溶解、過濾、結晶,最終便得到純淨的結晶碳酸鈉,也就是純堿。
趙仿佛是听天書一般,听完之後,滿眼都是星星,一臉的崇拜表情,好半天才說︰
「我說茅庚,你如何能懂得如此多的奧妙!」