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煤炭不止是炭

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指用几种烟煤配成炼焦用煤,在炼焦炉中经高温干馏后,在产出焦炭和焦油的同时所得到的可燃气体。焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%,还含有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类。

因此,煤气有毒,易于空气形成爆炸性混合物。作为燃料使用时,需得多加小心。

其实高炉炼铁的过程中也能产生高炉煤气,其中主要的可燃成分是一氧化碳,含量只有25%左右。高炉煤气的热值也比焦炉煤气的低很多,还不到后者的1/6。

高炉煤气可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用,比如加入焦炉煤气,就叫做“混合煤气”,这样就提高了热值,能满足日常消耗的需求。

为了能让人方便利用煤气,姬昭明还给物理院加了个紧急小课题——设计煤气灶。

煤气灶的难点,就是要设计一个出气的芯子,要持续稳定得输出煤气,还得在煤气燃烧前就通入空气并使之混合。混合得越充分,燃烧效果越好。为了达到这一目的,芯子被设计成了细长的针状。

煤气灶很好用,验证过气芯儿的效果,就可以改装制作煤气灯了。手提灯的下方的灯座里储存煤气,玻璃灯罩里是气芯儿的出口和二氧化钍灯网,煤气燃烧本来就有白光,再加上灯网的亮度,煤气灯的照明效果比从前烧灯油的马灯要好上许多。

不仅可以做提灯,煤气也可以同沼气一样用作路灯之类的昭明。沼气还要受原材料、气温、时间等限制,产出量不是特别稳定。煤气就不同了,只要一直烧煤炼焦,煤气就能管够,这可太适合工厂使用了。输气管道都是现成的,把煤气管道接入,沼气不足时随时可以切换成煤气。

从此,那些路灯就算夜夜不熄也有足够的廉价燃料,只要圣人想,洛阳随时可以成为“永昼”城。

从煤炭中能获得的惊喜还不止于此。

煤焦油中藏着摇钱树一般的宝藏。

提取的过程实在波折。没有分析分子组成,物质之间的转化规律全靠猜和试。

蒸馏煤焦油,能获得一种白色的结晶物。有特殊气味,能挥发并升华。经过简单的研究试验,这样东西被用来做驱虫用了。放置在便池里还能去臭,便取名做卫生球。这种物质其实就是萘,是制造染料和药物的原料。

除了萘,再做些其他处理,还能得到无色固体蒽。同样能升华,有弱的蓝色荧光,也能制造染料。

这些小东西都不算惊喜。

小雪不愧是化学院的唯一助教,她提取出了煤焦油中最大的惊喜。

煤焦油中含有很多胺类物质,其中有一样非常重要的好东西,叫做苯胺。

在煤焦油中加入酸溶液,然后加热,中和溶液,能分离出一种油。蒸馏此油,可以分离成三个部分。分离出油后的剩余部分再溶解在苛性碱液中,还能再分离出一种油,添加无机酸后可得石炭酸。

这四种物质分别是苯胺、喹啉、吡咯和含有甲酚的苯酚。

苯胺是可以转变为苯酚的,苯酚俗秋石炭酸,有杀菌和防腐的功用。更重要的是,它可以预防术后感染,有了它,病人们就不用害怕伤口腐烂了。

苯胺的魅力还不止于此,氧化处理苯胺,就能得到苯胺黑。这是一种黑色的化学染料,上色好不说,还耐酸碱,这一点就远远胜过天然染料了。

天然染料一般都耐不住洗涤,越洗颜色越浅、布料看起来会越旧。世家贵族之人为什么总做衣裳?除了追求流行等其他原因外,也有一个很重要的因素,就是衣服真的不经穿,过了水的衣裳是会“变色”的。色彩鲜艳的漂亮衣裳是名副其实的奢侈品。

如果说黑色染料还不算摇钱树,那么被甲苯胺污染过的苯胺,氧化后得到的苯胺紫一定是真摇钱树。

为何白衣指平民百姓,为何高官才能着红衣紫衣?便是因为染色的难易程度、染料的价格不同。以颜色划分地位,权贵穿着的,是当前的“尖端技术”。

各种颜色中,染紫色算是最难的。藜国好歹还能给高官穿紫,此时的西方,就算是皇帝也没几件紫色衣服。西班牙人还没有去新大陆带回胭脂虫,紫色染料只能从地中海的一种贝壳肉中提取,可想而知紫色衣服有多么珍贵。

小雪制出的苯胺紫,染出的紫色更纯正,而且耐洗涤不褪色。

单凭这一条,就可以有多少布染多少,派一支强军护送,顺着丝绸之路往西去,那是想换什么换什么。紫色的高品质丝绸,可比黄金要贵多了。

姬昭明这回不懒了,整理好报告,把小雪和她这组的学生们一起打包带去了圣人面前。

“圣上,日行千里的火车还得等等,不过也快了。今日我来献的宝贝有些多,您且听我一样样讲……”

圣人听到改进后的双活塞蒸汽机时,心态还是比较平稳的,算算时间,一个多月的时间完成优化,放在姬昭明的试验团队

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