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第四十六章 實驗室

  這段時間劉牢之加緊了鐵器作坊的技術升級,主要是采用水力來解放人的雙手。水力鍛錘、水力車床等陸續安裝調試完畢,節省了大量的人力。蕪湖河流眾多,但是流速并不算快,為了適應這個情況,劉牢之設計出了了分流河水,利用旋轉流出的河水驅動多級渦輪的動力方式帶動機械。現在已經完成了水力木頭鉆床和水力木頭圓鋸平臺,大大提高了木器工坊加工木材的效率。

  這日上午他巡視完了工坊,剛從京口回來的劉柱便找來跟劉牢之匯報京口的差事。

  “牛和農具都分發下去了?”

  今年二月初,高衡送來了三百多頭牛,劉牢之便撥給京口五十頭,還順帶著送了一批曲轅犁和耙等農具,以便讓每戶佃客都能夠用得上牛種地。

  劉柱回道:“回郎君,已經分完了。都是按戶分的,每戶一頭牛,還剩下了十幾頭,劉嵩總管安排著人,建了牛圈養起來了。誰家的牛病了什么的,可以借來用。”

  劉牢之點了點頭,拿過劉衡的來信。信上說他在晉陵郡已經采買了七十多名奴仆,還要到吳郡和吳興郡去看看,其他的事情也都在籌辦當中,并詳細地寫了已經了解清楚的情報,看得劉牢之暗自點頭。劉衡雖然有故意表現之嫌,但是事情也確實辦得不錯。

  劉家這些日子接收的奴隸不少,除了高家從北方送來的,還有毛家從建康送來的五十五戶奴隸,三百多名,劉牢之一時之間也不好安排。他心里一邊盤算著,一邊對劉柱安排道:“家中的奴仆,不可以隨意虐待。滿十六歲的這些男人里,選三百名送到劉平那里,組建成軍,作為家里的護衛力量!剩下的看看那里缺人,再酌情安排進各處。再從這些女奴里面挑一些摸樣周正,性情溫順的,培訓起來,將來茶樓、酒樓等地方都可以用得上。沒選上的成年女人里,再挑選些手巧的安排著學習養蠶織布,其余人就安排進各處場務做工,你看著分配。年齡不夠的,不管男女,全部安排進學堂里上學!”

  劉柱躬身稱是,心里松了一大口氣。這么多人聚在一起,沒什么事情可做,容易惹出事端,這些日子他一直擔著心呢!如今好歹劉牢之給出了安排,他連忙告辭出來。

  實驗室用的酒精燈、蒸餾器、精餾塔、冷卻器等裝置玻璃工坊已經能夠做出來了,劉牢之在別院的后面修建了專門的實驗室,處理完了這些俗務,他便帶著幾個侍從往實驗室走去。這些日子以來,劉牢之拼命的囤積化學原料,現在終于要派上用場了。

  走進實驗室,十個十四、五歲的少年齊齊向劉牢之行禮。這些人都是剛從奴隸中挑選出來的,劉牢之準備把他們培養成化工方面的專業匠師。前面幾天,都是教著他們辯識家里的藥材,并教會他們書寫藥材的名字。劉牢之一邊忙著教這些人,一邊還要忙著設計反應釜、反應器、攪拌器、腳蹬離心機等等大型的設備,以便批量生產化學品。

  今天他便是要教這些人提純實驗室里的各種化學品。

  “什么是提純?我們現在看到的這些藥材,大都是從生藥鋪買回來的,它里面除了最有用的那個東西,還有很多我們不想要的東西,我們可以稱之為雜質。這時候我們就需要去除雜質,從而進行提純。”

  “提純的方法有很多:過濾、重結晶、升華等等,講得太多你們也記不住,今天,先給你們講一講粗鹽的提純。”

  劉牢之拿過來一份粗鹽,對少年們講:“這是我們平日里吃的鹽!”說著,又從下面的柜子里拿出來他前兩天精制的食鹽,說道:“這個是我前兩天精制出來的鹽,你們且看一看,有什么不同!”

  當頭一個少年說道:“平日里吃的鹽,粒大小不一,顏色發灰;精制的鹽顏色潔白,粒度均勻,顆粒小……”說著看著劉牢之,等著他點評。

  劉牢之笑著拿起一粒粗鹽:“你且舔一口這個,嘗一嘗是什么味道。”

  那少年拿過來,舔了一下,皺起了眉頭:“咸的!”

  劉牢之又讓他蘸了一下面前的細鹽,再嘗嘗。那少年依言而行,嘗完了又說道:“這個也是咸的!”

  劉牢之問道:“這兩個有什么不一樣?”

  那少年低下了頭,囁喏道:“沒……沒嘗出來什么不一樣。”

  劉牢之笑道:“沒關系。你去喝一口水,再拿起粗鹽來仔細嘗嘗。”

  那少年不要意思地去喝了一大口水,回來拿起一大粒粗鹽來,填到了嘴里,等了一小會兒,不再確定的說道:“有點磣,有點……苦……”

  劉牢之笑道:“這次對了。這個粗鹽中含有雜質,那些苦味就是這個雜質的。你說的有些磣,是因為煮鹽的時候,里面有泥沙。你以后就叫鹽吧,留忠鹽。”

  那少年留忠鹽趕緊跪下,說道:“謝郎君賜名!”旁觀的眾少年都是一陣羨慕。

  劉牢之準備把這些少年人的姓全部改為“留”,并以“忠”字為輩分,以示區分。

  劉牢之笑道:“快起來吧。我們現在講一講,怎么去除粗鹽里的這些雜質。”

  他提高了聲音,問道:“如果一堆鐵粒和一堆銅粒混在一起,有誰知道怎么把他們分開?”

  旁邊一個小子立馬道:“我知道。用磁石把鐵粒吸出來就行了!”

  劉牢之笑道:“對。因為磁石不吸銅,所以可以用磁石把他們分開。我們去除雜質,也是要借助外物,道理是一樣的。去除鹽中的泥沙,我們就需要用到水,因為鹽可以溶解在水中,泥沙不能。”

  說著,便讓眾少年各自量取五平勺的鹽,溶解在燒杯里,不斷地攪拌著。等眾人停下,便發現整個水是渾濁的,泛著淡淡的黃色。靜止了一會兒,在杯子底下沉出了一層細泥。

  劉牢之又道:“現在如果把這杯水過濾出來,泥沙便就除掉了,但是苦味依然存在,怎么辦呢?”說著拿出一個燒杯,從旁邊的大瓶子里到了一些石灰水。

  “這是石灰水,乃是把生石灰浸泡在水里,取的上層清液。”說著往粗鹽水里面加了一些石灰水,只見里面又開始渾濁了,就這樣停停加加,一直到鹽水不再渾濁。粗鹽發苦,是因為里面含有鎂離子,用石灰水會讓鎂離子以氫氧化鎂的形式沉淀出來。

  為了展現效果,劉牢之開始把粗鹽水過濾,并給他們講解過濾需要注意的事情。

  看著燒杯里面清清的鹽水,劉牢之笑道:“這鹽水雖然看著干凈,其實還是有雜質的,主要是我們剛加進去的石灰水。現在我們來去除這些石灰水。”說著又指著旁邊一個瓶子,笑道:“這是蘇打水,加進去可以除掉石灰水!”

  去除了粗鹽中的鎂離子(氯化鎂),還要除掉原先粗鹽中的和新引入的鈣離子(氯化鈣),加入蘇打水可以生成碳酸鈣沉淀,過濾之后便得到了較純凈的鹽水。本來還需要調整pH值的,因為要求不高便免了。

  蘇打(純堿碳酸鈉)在西北的鹽湖里有天然形成的,劉牢之為了燒制玻璃曾經精制過很多,這些蘇打便是從工坊中挪過來的。

  “現在我們得到了干凈的鹽水,怎么再得到鹽呢?簡單,把水煮干了它!”說罷,劉牢之便移過來酒精燈,把鹽水倒入坩堝,開始加熱。

  看著那一粒粒的潔白的細鹽,眾少年敬佩不已,直覺的神奇。

  劉牢之笑道:“你們也都試試吧!”

  眾少年雀躍不已,都各自找好物料,在自己的實驗臺上開始做起了實驗。粗鹽精制操作起來并不難,劉牢之講的又詳細,大家聽過這一遍基本就記住了。

  等眾人精制好了食鹽,劉牢之從內室拿出來一盒淡紅色的粉,問眾人:“你們知道這是什么東西嗎?”

  眾人搖頭。

  劉牢之笑道:“你們不要小看它,這個紅色的粉末是砒霜(三氧化二砷),乃是劇毒之物,有個好聽的名字,叫做‘鶴頂紅’。他雖然可以治病,但是也可以用來殺人,所以我們要把它放在里屋里,以防我們自己誤食了。其實純的砒霜并不是紅色的,而是無色的,或者說是白色的。現在它的這個紅色,就是雜質的顏色!”砒霜發紅是因為里面含有雜質硫化砷。

  說罷,又指著旁邊的一個玻璃瓶子道:“這個是鹽酸,乃是使用精鹽和礬油蒸餾之后,凝于水中得到的。我們先把這個砒霜溶于鹽酸之中,然后加熱這個砒霜水,便可得到純的砒霜。”說著,又開始帶著眾人實驗。

  砒霜可以溶解在鹽酸里,加熱之后硫化砷與鹽酸反應生成硫化氫,會逸出水來,剩下的氯化砷水解就會得到氫氧化砷,濾出來脫水就可得到純凈的砒霜。

  一個上午,劉牢之便帶著眾少年對各種藥品進行提純。要知道這個時候的化學品都是從礦里直接開采出來的,很多都伴生著其他的雜質,如果不提純,很多時候就做不出來你想要的東西來。

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