吃过饭,张明没有像往常一样在院子里坐着喝茶休息。
张明径直走向以前的工具仓库现在的操作间车间,那里已是他和赵宏伟待的最多的地方。
车间的灯亮着,赵宏伟已经在提前整理今天搬回来的原料。
硝酸钾复合肥、氯酸钾漂白剂、硫磺粉、各种农药和试剂,瓶瓶罐罐,袋袋箱箱,把原本就不大的空间塞得满满当当。
他站在原料中间,双手叉腰,环顾四周。他的脸上有一种复杂的表情,既高兴,又头疼。
高兴的是,品类齐全。学校实验室的试剂品种多,农资市场的原料量大,两者互补,基本上覆盖了他清单上的大部分项目。浓硫酸、浓硝酸、氯酸钾、硝酸钾、硫磺粉、红磷、镁粉......每一样都是他需要的。
头疼的是,大部分原料不能直接用。
硝酸钾复合肥不能直接用来做火药,里面混了磷酸铵和其他添加剂,纯度太低。氯酸钾漂白剂是液体,含水量高,需要蒸发结晶后才能使用。硫磺粉倒是可以直接用,但颗粒太粗,需要研磨过筛。
看着他在叹气,赵宏伟问了一句:“怎么了?”
“硝酸钾复合肥。”张明拿起一袋,用手指捻了捻里面的白色颗粒:“含硝酸钾大概百分之四十,不能直接用,会干扰燃烧,产生残渣,堵塞枪管。”
“氯酸钾漂白剂。”他又拿起那桶液体,晃了晃,里面的液体浑浊:“浓度大概百分之十到十五,大部分是水和次氯酸盐。也不能直接用,水分太多,燃烧不稳定。”
“都得提纯。”他把桶放下:“而且提纯耗时耗力,不是一天两天的事。”
他转向带回来的实验器材。烧杯、量筒、容量瓶、漏斗、蒸发皿、电子天平、机械天平,还小型磁力搅拌器......
“怎么样?”李申也来到了车间,这可是他目前关心的头等大事。
“我打算还是先走黑火药的路线。”张明对着李申,又像是对自己说:“等一批原料处理好了,再考虑硝化棉的事情。硝化棉需要浓硝酸和浓硫酸的混合酸,条件苛刻,学校找到的那点量,只够做实验,不够量产。”
“先把黑火药做出来,保证基本产能。解决有无问题,再考虑升级的情况。”
“那就做吧,一切听你的。”李申知道专业的事情交给专业的做。
“不过现在的原料还不行。”张明用手指敲了敲:“先要进行提纯。”
“怎么提?”
张明从架子上抽出一个本子,翻开,里面是他画的流程图和化学方程式。他的字迹很工整,箭头画得笔直,像在写教案。
“硝酸钾复合肥,里面除了硝酸钾还有氯化钾、硫酸镁、磷酸盐之类的杂质。提纯用重结晶法。把肥料溶解在热水里,加热到沸腾,过滤掉不溶物,然后降温冷却。硝酸钾在低温下的溶解度比高温下低得多,降温会析出晶体。杂质留在溶液里,倒掉就行。一次结晶纯度不够,可以结晶两次,三次。纯度需要提到百分之九十以上。”
他翻了一页,指着另一张图。
“氯酸钾的提纯更麻烦。这种漂白剂是氯酸钾的水溶液,需要先把水分蒸干,得到固体氯酸钾,然后重结晶。蒸发的时候要控制温度,氯酸钾受热会分解,不能超过六十度。重结晶的步骤和硝酸钾类似,但溶剂是水,温度控制更严格。”
李申听着,没有插话。他听不懂这些,但他听出了“能做”两个字。
“需要什么设备?”李申问。
“容器,大一点的烧杯或者不锈钢盆,耐热的。加热装置,温度能稳定在六十度左右的。”张明非常清楚:“过滤用的滤纸或者细纱布。冷却结晶用的容器,最好是玻璃的,方便观察晶体析出的情况。”
李申点了点头:“这些能找到吗?”
“玻璃器皿我们有了,从学校搬回来的那些够用。加热装置,实验室的酒精灯可以凑合,但效率太低,量大不行。最好能有一个恒温加热台。”张明说着,自己摇了摇头:“现在缺这个。”
“赵叔会做吗?”李申转向赵宏伟问。
赵宏伟摇摇头:“电器类的东西,需要什么零件我可以想办法,让我设计不行。”
李申想了想:“你们先按你们的思路做着,这个什么加热台,我来想办法。那个史立涛不是说会修电器吗?我先去问问。”说完,转身离去。
不多时,李申带着史立涛和陆晨阳回到操作车间里。李申想着陆晨阳是学物理的,也不管是什么方向,反正感觉有用。
张明把自己的需求给二人说了。
史立涛立马反应过来:“不就是电热水壶吗?差不多的原理吧。”
“设备不是很好找。不过可以用电阻丝和耐火砖自己搭一个简易的。”光头陆晨阳说:“原理和电热水壶确实差不多。”
说完找了纸笔还是画草图,史立涛不时指出一些自己的想法。
“不知道有没有材料?”陆晨阳画完,将图纸交给李申。李申看了一眼递给了赵宏伟,他对这些库房这些材料更熟悉。
“还真有。电阻丝现在就有现成的,是从烘箱上拆下来的。耐火砖也有,以前那个老灶台拆下来的砖还在。搭一个长方形的平台,电阻丝铺在砖槽里,上面盖一块铁板,通电加热。”赵宏伟开始翻找材料。
“最好是能做个可调节的,蒸发需要的温度不一样。“张明再次提出要求。
“温度控制用调压器,调低电压就能控温。我图上有画。”
“看看这些。”赵宏伟抱出一堆材料。
史立涛拿起翻出的那卷电阻丝,用万用表测了一下通断,好的。
几人一起动手,把耐火砖码成一个长方形的槽,把电阻丝绕在砖槽里,上面盖了一块从废旧电饭煲上拆下来的铁板。
电线从电阻丝两端接出来,连到一个调压器上,调压器是从废弃台灯上拆的,可以调节电流大小,从而控制加热温度。
三个人在仓库里忙活了将近一个小时。一个简陋得离谱的加热台做好了。
“测试一下吧。”赵宏伟把调压器旋钮拧到最低,插上电源,电阻丝开始发热,铁板慢慢升温。他把手悬在铁板上方试了试温度,又拧大了一点旋钮,再试。
“温度怎么看?”张明问几人。
“只能最原始的办法,用温度计。”赵宏伟掏出一支工业温度计,放在铁板上,等了五分钟,温度计显示五十二度:“大概五十度。”
张明把手放在铁板上方感受了一下,满意的点了点头。
“够了。这个温度蒸发氯酸钾水溶液不会分解,析晶也能用。就是每次先要定温度。”
“哈哈,你也说的,先解决有无问题。”一直看着他们忙碌的李申说上了一句。