第178章 棉花和硝化棉
璀璨華夏：挽千古意難平 作者：第二藝術 投票推薦 加入書簽 留言反饋
【造紙的原理就是將纖維細化並粘合。
構樹皮的木質素含量較高，纖維較粗，長度差異較大。
造出的紙張表麵略微粗糙，折疊會破壞強度，且吸濕性太強，會出現洇墨。
而棉花的纖維素能達到百分之九十以上，且纖維柔軟纖細光滑。
造出的紙張強度高，手感細膩，耐折疊，顏色潔白，吸墨慢，耐久性好。
所以後世的紙幣都是以棉花作為原料製成的紙張。
符合貨幣所需的耐儲存、耐折疊、強度高等特性。
甚至後世的紙幣在洗衣機裏經過高強度破壞，仍然能保持完整性，曬幹後照樣能用。
兩種原料的造紙工藝是差不多的，棉花還會更簡單一些。
都是經過除雜、蒸煮、打漿、浸酸、漂白、濾漿、壓水、幹燥便可獲得紙張。
由於棉花木質素含量很低，雜質少，通常都可以跳過浸酸步驟。
而要說到用棉花製作無煙火藥。
火藥之所以能夠發生爆炸，主要就是其中作為強氧化劑的硝基，在加熱時能釋放大量的氧氣。
這些氧氣與木炭中的碳原子結合形成二氧化碳，同時反應也產生了氮氣。
這些新生成的氣體分子數量比反應前固體物質所占空間要大得多。
瞬間產生的大量氣體導致內部壓強急劇增大，從而引起氣體膨脹。
要增加火藥的威力，就得提高硝基的純度，並通過改變火藥與氧氣的接觸麵積使燃燒速率更快，在更短的時間裏釋放更多氣體。
無煙火藥就是通過提純後的硝基，即硝酸，與結構蓬鬆空氣接觸麵積更大的棉花相結合而誕生的。
製作過程很簡單。
用濃硝酸浸泡棉花使其硝化即可。
不過單靠硝酸，棉花的硝化會反應較慢。
便需要添加濃硫酸與濃硝酸形成混合酸後，再浸泡棉花可以加快硝化反應，使反應更加充分。
按照一份硝酸，添加三份硫酸的比例進行混合即可。
考慮到硝化是一個劇烈放熱的過程，硝化如果過於劇烈甚至有爆炸的可能。
所以將棉花加入到混合酸之前，要用冰塊讓混合酸保持低溫。
冰塊可以利用硝石遇水吸熱製取。
棉花浸泡混合酸大概一個小時後，硝化便完成了。
這時的硝化棉外表裹挾著很多的酸，這些酸有很強的腐蝕性，無論是後續將硝化棉加工成塊狀的成品子彈發射藥，還是硝化棉的存儲，都必須要將這些多餘的酸洗掉。
用水洗五六遍即可。
接著幹燥硝化棉，用明火點燃硝化棉可發現其燃燒極為劇烈迅速，且沒有一點煙和殘留。
如果燃燒並沒有在瞬間發生，而隻是稍稍比普通棉花燃燒更快一些，說明硝化還不夠充分，或者硝酸和硫酸的濃度不夠。
得到高質量的硝化棉後，再用模具將硝化棉壓製成易於裝入彈殼的塊狀即可。
要注意的是，幹燥後的硝化棉敏度很高，除了明火，就連強度足夠的摩擦、靜電都能讓其爆燃或爆炸。
硝化棉的燃燒速度非常快，但是爆炸的威力卻不大。
這是因為它的結構密度不高，整體能量不如傳統炸藥，所以硝化棉通常不適合作為炸藥使用。
但是作為發射藥它卻是極好的。
沒有煙霧和殘留產生。
在戰場上不會因為煙霧影響士兵的射擊，也不會暴露士兵位置。
沒有殘留就意味著槍械可以實現連續擊發而不必繁瑣地清理槍膛。
並且更快的爆燃速度，意味著即便總體能量不如火藥，卻仍然可以給予彈頭更大的推力和更遠的射程。
同理，硝化棉作為炮彈的發射藥，也可提升炮彈的射程。
而且硝化棉的燃燒形式非常穩定，隻要壓製的形狀一致，便可讓連續擊發的子彈和炮彈保持相當的精度。
普通的發射藥則不如硝化棉如此穩定，射擊精度或者說子彈下墜曲率並不固定。
這樣的硝化棉便被稱之為單基無煙火藥。
既然有單基這個稱謂，自然就有相對應的雙基。
雙基無煙火藥，就是在硝化棉的基礎上再添加硝化甘油。
硝化甘油是一種威力非常大的猛炸藥。
同等體積下，蘊含的能量是黑火藥的三至四倍。
而爆炸威力是黑火藥的三十倍。
在製取硝化甘油之前，先要製取甘油。
所需原料很簡單，隻需油脂、草木灰、食鹽三種即可。
其中所需的油脂，選擇植物油或是豬油都可以。
生產甘油的過程中，還可以獲得一種非常好用的清潔去油的日用品，肥皂。】
科研院裏，正在搗鼓齒輪組增速版風扇的幾個組員，停下手上的活，摘了手套，在一起一邊吃著做實驗用的白糖，一邊又討論起硝基來了。
“天上說硝石就是氧化劑，能釋放大量的氧氣，是火藥最關鍵且不可代替的。
也就是說以硝作為基礎，再不斷尋找可燃且能量高的物品搭配上，就能一直提高炸藥的威力？”
“什麽東西符合這兩個條件？”
“焦煤？”
“焦煤弄成粉末就是雜質更少的炭。”
“現成的沒有，就造前所未有的，靠化學融合產生新材料，連水銀這種和燃燒八竿子打不著的東西都能合成重要材料，旁的材料一點點試就行了。
就像我們不久前拿硝酸和糖漿混合在一起，那種糊糊點燃後居然不是爆炸或者同時爆燃，而是有序地濺射狀噴燃。
我總覺得這玩意的特性肯定是能利用起來的。”
“用化學建立材料體係什麽的太遠了，咱們還是先將老天爺交給我們的學會再說吧。
硝化棉這玩意聽著就簡單，原料和技藝都是現成的。
老三，我看你那棉衣都穿破了，有錢了也該穿點綢的了，來，讓我從洞裏掏點棉花。”
被喚作老三的組員，自個從忙碌來不及縫補的棉衣破洞裏掏了一小撮棉花交給同僚，然後接著去數因研製出雷酸汞，朝廷賞賜給他們的大筆錢財。
嫌少了的同僚還想再掏點，老三捂著窟窿不讓掏，說道：
“先用這點做著，待會兒我就去弄棉花來。
這衣裳，是我娘給我爹和他的正房洗了半年衣裳，才換來的賞錢給我做的一身衣裳，現在有錢了也不能糟踐。”
聞言，同僚先是一怔，再又眼神軟了下來。
拿起桌上剪引線的剪刀，將自己綢緞料子的錦衣剪破，從中掏出更多棉花來。
然後拍了拍老三的肩膀笑道：
“現如今得了這麽多賞錢，又得陛下冊封了一品院士的稱號，雖然隻是個稱號沒什麽實權，但可比尋常官員榮耀多了。
心裏早就想著休沐了迴家，好生去‘報答報答’你那刻薄勢利的爹了吧？”
老三撫摸了一下陛下欽賜的院士官衣，道：
“管他做甚？我隻想穿著這身官衣，堂堂正正地將我娘接出那個家，然後再買個宅子，跟科研院盡量靠近點，我好時常能孝敬母親。”
“好！到了那天我們跟你一塊迴去，我給你牽馬墜蹬。”
組長在一旁籌備實驗，耳朵卻始終聽著這邊的話，這會兒也說道：
“我家正好在科研院附近有個賠錢的米糧鋪子，就給你做宅子吧，京城寸土寸金，你那賞賜還是留著孝敬母親吧。”
“你們要都這樣，那我也得發個話了，我記著老三你爹是開礦的吧？隻要是開礦的，那手底下就沒有不死人的，今年我就讓我家老爺子查得他傾家蕩產，保準讓那守財奴哭都沒地哭去。”
老三看著這群京城闊少，如此與他這個寒酸外鄉人交心，一時即暖心又鼻酸，用衣袖蹭了蹭眼眶，道：
“今晚，咱們喝一頓吧，我做東……”
構樹皮的木質素含量較高，纖維較粗，長度差異較大。
造出的紙張表麵略微粗糙，折疊會破壞強度，且吸濕性太強，會出現洇墨。
而棉花的纖維素能達到百分之九十以上，且纖維柔軟纖細光滑。
造出的紙張強度高，手感細膩，耐折疊，顏色潔白，吸墨慢，耐久性好。
所以後世的紙幣都是以棉花作為原料製成的紙張。
符合貨幣所需的耐儲存、耐折疊、強度高等特性。
甚至後世的紙幣在洗衣機裏經過高強度破壞，仍然能保持完整性，曬幹後照樣能用。
兩種原料的造紙工藝是差不多的，棉花還會更簡單一些。
都是經過除雜、蒸煮、打漿、浸酸、漂白、濾漿、壓水、幹燥便可獲得紙張。
由於棉花木質素含量很低，雜質少，通常都可以跳過浸酸步驟。
而要說到用棉花製作無煙火藥。
火藥之所以能夠發生爆炸，主要就是其中作為強氧化劑的硝基，在加熱時能釋放大量的氧氣。
這些氧氣與木炭中的碳原子結合形成二氧化碳，同時反應也產生了氮氣。
這些新生成的氣體分子數量比反應前固體物質所占空間要大得多。
瞬間產生的大量氣體導致內部壓強急劇增大，從而引起氣體膨脹。
要增加火藥的威力，就得提高硝基的純度，並通過改變火藥與氧氣的接觸麵積使燃燒速率更快，在更短的時間裏釋放更多氣體。
無煙火藥就是通過提純後的硝基，即硝酸，與結構蓬鬆空氣接觸麵積更大的棉花相結合而誕生的。
製作過程很簡單。
用濃硝酸浸泡棉花使其硝化即可。
不過單靠硝酸，棉花的硝化會反應較慢。
便需要添加濃硫酸與濃硝酸形成混合酸後，再浸泡棉花可以加快硝化反應，使反應更加充分。
按照一份硝酸，添加三份硫酸的比例進行混合即可。
考慮到硝化是一個劇烈放熱的過程，硝化如果過於劇烈甚至有爆炸的可能。
所以將棉花加入到混合酸之前，要用冰塊讓混合酸保持低溫。
冰塊可以利用硝石遇水吸熱製取。
棉花浸泡混合酸大概一個小時後，硝化便完成了。
這時的硝化棉外表裹挾著很多的酸，這些酸有很強的腐蝕性，無論是後續將硝化棉加工成塊狀的成品子彈發射藥，還是硝化棉的存儲，都必須要將這些多餘的酸洗掉。
用水洗五六遍即可。
接著幹燥硝化棉，用明火點燃硝化棉可發現其燃燒極為劇烈迅速，且沒有一點煙和殘留。
如果燃燒並沒有在瞬間發生，而隻是稍稍比普通棉花燃燒更快一些，說明硝化還不夠充分，或者硝酸和硫酸的濃度不夠。
得到高質量的硝化棉後，再用模具將硝化棉壓製成易於裝入彈殼的塊狀即可。
要注意的是，幹燥後的硝化棉敏度很高，除了明火，就連強度足夠的摩擦、靜電都能讓其爆燃或爆炸。
硝化棉的燃燒速度非常快，但是爆炸的威力卻不大。
這是因為它的結構密度不高，整體能量不如傳統炸藥，所以硝化棉通常不適合作為炸藥使用。
但是作為發射藥它卻是極好的。
沒有煙霧和殘留產生。
在戰場上不會因為煙霧影響士兵的射擊，也不會暴露士兵位置。
沒有殘留就意味著槍械可以實現連續擊發而不必繁瑣地清理槍膛。
並且更快的爆燃速度，意味著即便總體能量不如火藥，卻仍然可以給予彈頭更大的推力和更遠的射程。
同理，硝化棉作為炮彈的發射藥，也可提升炮彈的射程。
而且硝化棉的燃燒形式非常穩定，隻要壓製的形狀一致，便可讓連續擊發的子彈和炮彈保持相當的精度。
普通的發射藥則不如硝化棉如此穩定，射擊精度或者說子彈下墜曲率並不固定。
這樣的硝化棉便被稱之為單基無煙火藥。
既然有單基這個稱謂，自然就有相對應的雙基。
雙基無煙火藥，就是在硝化棉的基礎上再添加硝化甘油。
硝化甘油是一種威力非常大的猛炸藥。
同等體積下，蘊含的能量是黑火藥的三至四倍。
而爆炸威力是黑火藥的三十倍。
在製取硝化甘油之前，先要製取甘油。
所需原料很簡單，隻需油脂、草木灰、食鹽三種即可。
其中所需的油脂，選擇植物油或是豬油都可以。
生產甘油的過程中，還可以獲得一種非常好用的清潔去油的日用品，肥皂。】
科研院裏，正在搗鼓齒輪組增速版風扇的幾個組員，停下手上的活，摘了手套，在一起一邊吃著做實驗用的白糖，一邊又討論起硝基來了。
“天上說硝石就是氧化劑，能釋放大量的氧氣，是火藥最關鍵且不可代替的。
也就是說以硝作為基礎，再不斷尋找可燃且能量高的物品搭配上，就能一直提高炸藥的威力？”
“什麽東西符合這兩個條件？”
“焦煤？”
“焦煤弄成粉末就是雜質更少的炭。”
“現成的沒有，就造前所未有的，靠化學融合產生新材料，連水銀這種和燃燒八竿子打不著的東西都能合成重要材料，旁的材料一點點試就行了。
就像我們不久前拿硝酸和糖漿混合在一起，那種糊糊點燃後居然不是爆炸或者同時爆燃，而是有序地濺射狀噴燃。
我總覺得這玩意的特性肯定是能利用起來的。”
“用化學建立材料體係什麽的太遠了，咱們還是先將老天爺交給我們的學會再說吧。
硝化棉這玩意聽著就簡單，原料和技藝都是現成的。
老三，我看你那棉衣都穿破了，有錢了也該穿點綢的了，來，讓我從洞裏掏點棉花。”
被喚作老三的組員，自個從忙碌來不及縫補的棉衣破洞裏掏了一小撮棉花交給同僚，然後接著去數因研製出雷酸汞，朝廷賞賜給他們的大筆錢財。
嫌少了的同僚還想再掏點，老三捂著窟窿不讓掏，說道：
“先用這點做著，待會兒我就去弄棉花來。
這衣裳，是我娘給我爹和他的正房洗了半年衣裳，才換來的賞錢給我做的一身衣裳，現在有錢了也不能糟踐。”
聞言，同僚先是一怔，再又眼神軟了下來。
拿起桌上剪引線的剪刀，將自己綢緞料子的錦衣剪破，從中掏出更多棉花來。
然後拍了拍老三的肩膀笑道：
“現如今得了這麽多賞錢，又得陛下冊封了一品院士的稱號，雖然隻是個稱號沒什麽實權，但可比尋常官員榮耀多了。
心裏早就想著休沐了迴家，好生去‘報答報答’你那刻薄勢利的爹了吧？”
老三撫摸了一下陛下欽賜的院士官衣，道：
“管他做甚？我隻想穿著這身官衣，堂堂正正地將我娘接出那個家，然後再買個宅子，跟科研院盡量靠近點，我好時常能孝敬母親。”
“好！到了那天我們跟你一塊迴去，我給你牽馬墜蹬。”
組長在一旁籌備實驗，耳朵卻始終聽著這邊的話，這會兒也說道：
“我家正好在科研院附近有個賠錢的米糧鋪子，就給你做宅子吧，京城寸土寸金，你那賞賜還是留著孝敬母親吧。”
“你們要都這樣，那我也得發個話了，我記著老三你爹是開礦的吧？隻要是開礦的，那手底下就沒有不死人的，今年我就讓我家老爺子查得他傾家蕩產，保準讓那守財奴哭都沒地哭去。”
老三看著這群京城闊少，如此與他這個寒酸外鄉人交心，一時即暖心又鼻酸，用衣袖蹭了蹭眼眶，道：
“今晚，咱們喝一頓吧，我做東……”