乙烯的制作成功,對于定海軍的經(jīng)濟(jì)本身來說,提升并不明顯,因?yàn)橐蚁]有一個(gè)實(shí)用的方面,卻對于定海軍是一個(gè)巨大的促進(jìn)。
趙信依托的,是中學(xué)起點(diǎn)的化學(xué),這個(gè)化學(xué)相對比較的簡單,除了少部分的反應(yīng),其他的反應(yīng),對于現(xiàn)在的定海軍來說,沒有太大的作用。
趙信需要的,是工業(yè)化的能力,還有后世那樣,變幻莫測的化學(xué)反應(yīng),這些已經(jīng)高于了中學(xué)化學(xué)的層面。
本身,對于趙信而言,繼續(xù)的深化原有的理論的,比如說,在鋼鐵廠,水泥廠,這些遠(yuǎn)高于這個(gè)時(shí)代材料上面下功夫的,讓本身防守強(qiáng)悍的北宋,在防守這一條路上面,走的更加喪心病狂。
可是乙烯和有機(jī)物的吸引力,還是讓他走上了嘗試這一條路,雖然說,中間遇到了眾多的波折,甚至出現(xiàn)了一些問題,可是乙烯的制造成功,還是給他了巨大的信心。
后世的資訊時(shí)代,不但是開闊了眼界,還帶來了一些簡單的知識儲備,哪怕他沒有學(xué)過高分子化學(xué),還有其他的理論,日常生活之中,接觸到的東西,只要把他們整理起來,然后應(yīng)用下來,就可以產(chǎn)生巨大的效果。
乙烯的成功制作,就是嘗試,那么,哪怕他并不懂得,只要方向?qū)α耍涂梢灾谱鳌?br />
這種想法,代表著心境上面的某些跨越,也代表了更多的想法。
趙信首先想到的,不是有機(jī)物塑料,而是更加簡單的一種無機(jī)物,它實(shí)際上,是介于無機(jī)物和有機(jī)物之間的東西,氨氣。
之前,趙信沒有合成氨的原因,合成氨的制作比較困難,制作成功只是一個(gè)基礎(chǔ),然后生成尿素和硝酸鹽的過程,也相對比較的麻煩。
自然界之中,就有氮?dú),這是單質(zhì)的氮,然后跟氫氣進(jìn)行反應(yīng),就是合成氨的過程,這樣最簡單的過程,卻非常困難,氮?dú)獾幕钚韵喈?dāng)?shù)牡停蝗灰膊粫谧匀唤缰袕V泛存在,在空氣之中,絕大部分的物質(zhì)就是氮?dú),純凈的氮(dú)馍踔量梢詼缁稹?br />
氫氣雖然是一個(gè)強(qiáng)氧化劑,卻更容易跟氧產(chǎn)生燃燒反應(yīng),跟氮?dú)獾姆磻?yīng),直接生成氨氣,這需要很多的條件。
因?yàn)榉N種條件的不具備,在真正的歷史上面,無數(shù)人投入到這個(gè)研究之中的,一直到一戰(zhàn)的時(shí)期,才由德國科學(xué)家研究成功的。
在一戰(zhàn)之前,整個(gè)世界,對于氨氣的制作,都是利用銨鹽來制作的。
中學(xué)起點(diǎn)的化學(xué),也有類似氨氣的制作,中學(xué)實(shí)驗(yàn)之中氨氣制作,那是在銨鹽之中,加入堿,然后加熱,制作氨氣的。
這種實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)沒有問題,卡牌系統(tǒng)搜羅了整個(gè)中國的各種材料,當(dāng)然也擁有各種的銨鹽,天然的硝石很多,人工制作的硝土也有的,通過一定的化學(xué)反應(yīng),可以通過的加入不同的酸堿,產(chǎn)生氨氣。
這種方法,實(shí)際上,是一戰(zhàn)之前,整個(gè)世界制作氨氣的方法,在熱武器出現(xiàn)之后,炸藥成為了一個(gè)戰(zhàn)略性的物資,在某種程度之下,控制硝石,可以做到控制對方的戰(zhàn)爭潛力。
這種方法,對于硝石的消耗非常的大,如果沒有控制到巨大的硝石礦藏的時(shí)候,炸藥的威力和數(shù)量,一直都在一個(gè)相對較低的程度之上的。
氨氣的出現(xiàn),除了炸藥之外,還有就是在農(nóng)業(yè)上面,它是的制作化肥尿素的重要材料,尿素的使用,對于整個(gè)世界的農(nóng)業(yè),都是一個(gè)巨大的革命,他可以大量的增加糧食的產(chǎn)量,讓用同樣多的土地,可以養(yǎng)活更多的人,這樣技術(shù),對于整個(gè)世界,任何的時(shí)候,都是有用。
或許化肥的出現(xiàn),會有眾多的土地的問題,可是它最初的時(shí)候,是好的,一個(gè)大規(guī)模的增產(chǎn)這一點(diǎn),就可以忽視掉他的所有弱點(diǎn)。
在目前的北宋來說,4石的田,已經(jīng)可以稱之為非常的可怕了,整個(gè)北宋,超過4石的田,沒有多少,甚至很大程度上面,是江南的那些淤田。
這是多年水底,**物質(zhì)造成的土地肥力,這不是尋常的土地能夠相比的。
這也是在一戰(zhàn)之前,利用硝石制作氨氣,進(jìn)而制作尿素的方法已經(jīng)非常成熟,甚至是1828年,就已經(jīng)生產(chǎn)出了尿素,可是人們還沒有認(rèn)識到尿素作為化肥的可能性,同時(shí),這樣的成本較高。
當(dāng)時(shí)世界上,已經(jīng)認(rèn)識到了肥料對于土地的重要作用,特別是對于工業(yè)國,在工業(yè)和農(nóng)業(yè)爭奪人口的時(shí)候,工業(yè)當(dāng)然是占據(jù)上風(fēng),可是大量的農(nóng)民進(jìn)入到城市,投身到工業(yè)建設(shè)之中,這不可不避免的會產(chǎn)生問題,人力的問題。
農(nóng)業(yè),雖然產(chǎn)出不高,就是到了21世紀(jì),科技已經(jīng)極為發(fā)達(dá)的前提下,農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出并不多,只有大量的土地集中到一起,才能夠產(chǎn)生相當(dāng)?shù)睦麧櫋?br />
可是沒有農(nóng)業(yè)卻不行,沒有糧食,人就沒有吃的,沒有食物,再多的錢也買不到活著。
為了盡可能多的把人從繁重的農(nóng)業(yè)活動(dòng)之中的解脫出來,科學(xué)家開始研究農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用,還有就是的研究,各種增加產(chǎn)量的物質(zhì)是什么。
從最初的**質(zhì),到活力劑,經(jīng)過了長期不懈的研究,最終發(fā)現(xiàn)了以氮磷鉀為主體的肥料,對于植物的重要作用。
這些,本來應(yīng)該是無數(shù)科學(xué)家,夜以繼日,不懈努力才發(fā)現(xiàn)的東西,在21世紀(jì),是幾乎常識一樣的存在,硝石通過酸的處理,磷礦也是如此,在肥料之中,氮磷鉀作為最主要的營養(yǎng)成分,可是不同的成分,吸收率不同。
比如說,一般的磷礦石,撒入到田地里面,不但不會讓田地的肥力上漲,反而因?yàn)榉N種原因,造成土壤板結(jié),甚至是危及到作物,只有用硫酸處理,把磷礦石變成硫酸磷等化合物,才能夠更好的吸收。
實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)可以,卡牌系統(tǒng)也點(diǎn)亮了,可是化肥要想大規(guī)模的使用,必須要價(jià)格降低到一定的程度,類似實(shí)驗(yàn)室這樣,千挑萬選,用更高價(jià)值的東西,并且進(jìn)行提純之后的生產(chǎn),是不可取的,這只是為了驗(yàn)證反應(yīng),而不是生成的物質(zhì)。
從乙烯合成成功之后,趙信就把心思放在了合成氨上面,無論是化肥,還是炸藥,合成氨都是一個(gè)必不可少的項(xiàng)目。
趙信是一個(gè)學(xué)歷史的,這是他的本職工作,除了研究史書上面的記載之外,還會在發(fā)掘的墓葬之中,進(jìn)行考古的研究,爭取能夠補(bǔ)足缺失的歷史。
在本職工作之外,趙信的愛好卻非常的廣泛,比如說長弓,比如說西班牙帆船,當(dāng)然了,對于近代,影響到中國,乃至整個(gè)世界的第一次,第二次世界大戰(zhàn),也有一定的研究。
合成氨的發(fā)明,在最初的時(shí)候,是一個(gè)軍事發(fā)明,一戰(zhàn)的時(shí)候,為了解決炸藥的問題,德國開啟了合成氨的研究。
當(dāng)時(shí),整個(gè)世界的權(quán)柄是掌握在英國人的手中的,英國不但坐擁七海,擁有整個(gè)世界,最強(qiáng)大的戰(zhàn)艦和水面艦艇,同樣的,英國也控制著世界上的重要資源。
氮在地球的表面,含量不小,甚至空氣之中,百分之六七十,都是氮,硝石一類的儲量,相對比較少,整個(gè)世界之上,很多的國家,都沒有大規(guī)模的硝石礦,只有在南美洲,擁有龐大的硝石礦。
英國控制了這個(gè)礦藏,并且主導(dǎo)了當(dāng)時(shí)的分配領(lǐng)域,基本上,除了英國本身,其他國家,要想獲得足夠的硝石配額,就必須要受到英國的控制。
在熱武器流行之后,硝石,代表著一個(gè)國家的戰(zhàn)爭潛力,沒有了硝石,槍沒辦法打響,甚至連大炮都沒有辦法發(fā)出。
硝石礦在南美洲,需要龐大的艦隊(duì)和運(yùn)輸船給運(yùn)回來,這本身就在德國的控制之外的,德國已經(jīng)意識到了,兩大集團(tuán)肯定要開戰(zhàn),一旦開戰(zhàn),各種的軍火大規(guī)模的消耗的前提下的,單憑德國儲備的這些硝石,沒辦法讓他繼續(xù)下去。
人工制作硝土,算是一個(gè)方向,可是那只是針對游擊隊(duì),或者是**武裝的無奈選擇,對于一個(gè)國家層面的,這只是治標(biāo)不治本,無法徹底的解決問題。
為了打破英國的壟斷,德國把心思放在了合成氨上面。
在戰(zhàn)爭之中,在英國斷絕了他的硝石運(yùn)輸?shù)那疤嵯,依然能夠?jiān)持那么久的原因,就在于德國解決了合成氨的技術(shù)。
趙信知道的,肯定不是最細(xì)節(jié)的合成方法,他知道一個(gè)大概,合成氨的方法,在后世已經(jīng)不是秘密了,那是氮?dú)夂蜌錃饣旌现,用鐵作為催化劑,在高溫高壓之下,進(jìn)行的反應(yīng)。
這個(gè)簡單的方法,讓德國掌握了合成氨的技術(shù),也跳出了硝石的禁錮。
在合成氨之前,整個(gè)世界的炸藥的產(chǎn)出,都受制于硝石,炸藥的,無論是哪一種炸藥,絕大部分都含有氮元素,沒有氮元素,炸藥就沒辦法制造出來,就算是那些的液態(tài)炸藥,也大部分含有氮。或者說,不含氮,炸藥的威力就不會很大。
在自然界之中,硝石的含量并不多,在英國縱橫七海之下,最終才在智利發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模的硝石礦,除了硝石之外,就只能夠依靠廁所土這樣的土方法,這樣的,用在小規(guī)模的游擊隊(duì)和抵抗組織,還可以,用在工業(yè)化的大規(guī)模制造方面,那就要命了。
實(shí)際上,自然界之中,氮元素一點(diǎn)都不少,最少說,空氣之中,絕大部分都是氮?dú)狻?br />
甚至制作氮?dú)猓挥枚嘧,把空氣之中的氧氣,水蒸氣,二氧化碳都給去掉,剩下的,就大部分都是氮?dú)獾模蛟S其中還有一些惰性氣體,還有其他一些雜質(zhì),卻不影響使用。
合成氨的另外一個(gè)元素,那就是的氫氣,在電力出現(xiàn)的時(shí)候,氫氣的合成已經(jīng)不成問題。
再加上定海軍目前,鐵合金這個(gè)領(lǐng)域,非常的發(fā)達(dá),能夠抗住高溫高壓的容器,并不是一個(gè)問題,那就只有實(shí)驗(yàn)了。
有了乙烯合成的先例,趙信知道,只要按照化學(xué)的特性來準(zhǔn)備,然后慢慢的去嘗試,總是能夠得到結(jié)果的,可是這個(gè)速度太慢了。
一個(gè)最簡單的脫水反應(yīng),使用的還是后世常見的脫水劑濃硫酸,把乙醇進(jìn)行脫水反應(yīng),生成乙烯,就耗費(fèi)了巨大的功夫,生產(chǎn)更加復(fù)雜的氨氣,雖然氨氣不是有機(jī)物,可是他的復(fù)雜程度,一點(diǎn)都不少。
高溫高壓催化劑,這是標(biāo)準(zhǔn)的后世化工反應(yīng)的流程,唯一慶幸的一點(diǎn)就是,他的催化劑鐵,趙信知道,這是定海軍最多的東西的。
工欲善其事必先利其器,有了卡牌系統(tǒng)這么一個(gè)作弊器,只要先把氨氣生產(chǎn)出來,就可以點(diǎn)亮卡牌,通過卡牌上面的描述,熟悉氨氣生產(chǎn)的過程,最起碼,要弄出來,到底什么才算是合成了氨。
用硝石通過一定的反應(yīng),是可以生成氨氣,這種制造氨氣的方法,只能夠用于實(shí)驗(yàn)室,本身就價(jià)格高昂的硝石,然后通過一定的反應(yīng),生產(chǎn)出來的氨氣,會推升氨氣的成本,再把氨合成成尿素,這個(gè)成本會高到很高的程度。
化肥之所以在后世大規(guī)模的使用,原因就在于廉價(jià),一畝地,可能要三四百塊錢的化肥,可是如果用硝石制作的方法,可能化肥的成本,就要翻上三五倍的樣子。
只有用氮?dú)夂蜌錃夂铣傻姆椒,才是最廉價(jià)的,氮?dú)鉀]有成本,空氣之中就有,最多就是分離的花費(fèi),氫氣只要電解水就可以大量的產(chǎn)出,氧氣另作他用的前提下,哪怕現(xiàn)在的電費(fèi)有些高昂,也是可以接受的。
在實(shí)驗(yàn)室完成了氨氣的制造,并且的對于各方面的性能,測算,甚至溶解到了水之中,進(jìn)行了一些配比,找到了一些驗(yàn)證他的純度的方法了之后,合成氨的研究,正式開啟了的。
雖然說,準(zhǔn)備很完善,趙信也把整個(gè)實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)都給講清楚了,效果依然不是很好,人才太少了,只有一個(gè)人對氨有些了解,剩下輔助人員,只是一知半解,他們一部分人還在逐步的熟悉過程之中,只能夠按部就班的來進(jìn)行的,只能夠通過一步步的失敗,來總結(jié)哪一個(gè)路不能走,哪一點(diǎn)不用去嘗試,在逐步的失敗之中,尋找到正確的路。
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