第七十三章 化學製肥
大明：秋後問斬，太子是獄友 作者：霸道總裁胖總 投票推薦 加入書簽 留言反饋
“林先生，還是先講化學吧！”
朱瞻基很快做出了抉擇，先聽化學再聽物理，也不是來不及。
“化學，顧名思義，探索事物變化之學術。簡單點來說，就是用不同的幾種事物，在特殊環境狀態下結合，就會發生異常的變化，從而產生全新的東西，這就是化學的原理。”
林煜盡可能用著兩人能聽懂的話，將化學的概念簡單解釋了一遍。
於謙微微點頭：“探索事物變化之道，謂之化學。”
朱瞻基跟著問道：“林先生，那用化學的方法，製造出的化肥與土製化肥，有什麽區別嗎？”
“區別？”
林煜想了想，說道：“若論肥效的話，土製化肥比之真正化肥還是有著差距，但勝在可以實現大規模量產，並且也足夠廉價便宜。”
“就像我剛剛寫給你們的那兩種土化肥，隻要告訴百姓方法，他們自己就可以自行製肥。”
“隻不過，我還是希望，你們在出去以後，要是有機會的話，能用化學的方法，製作一些真正的化肥出來。”
林煜自覺時間不多，不可能真的引領明初的這些人，去一步到位把工業革命搞出來，就算搞出來了，這工業化肥也很難實現量產。
因為化肥要量產，得先解決石油產能的問題，可以說沒有石油就不能量產化肥。
後世的朝鮮連原子彈都有了，還不能自主生產化肥，最主要的原因就是沒有充足的石油產能，源頭上就給卡死了。
縱使林煜勉強解決了石油問題，那後麵還有工業製取非單質態氮（氨氣）的難題需要解決。
這也是工業製取氮肥的核心難點，即如何打破氮氣中牢固的氮氮三鍵，從而得到工業合成氨。
目前姑且行之有效的辦法隻有兩種，第一是生物合成，可以是釀酒、製糖時候的副產品，還有種植大豆也可以獲取。
但這種辦法獲得的，不僅含量極低，而且也很不穩定，根本不可能作為工業化肥的原料。
而第二種就是傳統的工業合成法，又叫哈伯法，就是在20到50mpa的高壓和500c的高溫環境下，用鐵作為原始催化劑，從而合成氨。
這其實也不是很難，隻需要做到無縫焊接和高硬度鋼材就行了。
所以，都有這技術水平了，咱還造什麽工業化肥，直接去造坦克戰艦不香嗎？
而且，工業化肥雖然肥效勝過常規糞肥，但也有致命缺陷，長期使用工業化肥，會導致土壤板結、酸堿化等問題，從而影響到農作物的正常生長。
這才是為啥林煜選擇了土化肥，而不去強求工業化肥的另一個重要原因。
土化肥實用，工業化肥隻是用來講課，好讓這兩個便宜學生，能盡可能提前的看到化學的重要性。
來都來了，總得改變點什麽。
“林先生，那要用化學的方法製造真正的化肥，具體應該怎麽做呢？”朱瞻基好奇問道。
對於林煜的要求，他自然沒有任何意見。
而且，他也很想知道，真正的化肥與土製化肥，從製造方法到肥效方麵，到底有什麽不同的地方。
林煜四下掃了兩眼，這才扯嘴笑道。
“很簡單，首先你要找個爐子，平時冬天取暖用的就行，再弄一些煉焦煤，就是你們用來煉焦炭的那種煤。”
取暖用的火爐和煉焦煤？
朱瞻基先是一愣，旋即說道：“林先生是不是夜裏睡得不習慣？若是如此，我為先生弄幾個暖爐進來，還有普通焦煤的煙氣很大很嗆人，還是用煤炭比較好。”
林煜搖頭：“不用，焦煤就行，而且我也不是為了取暖。”
“今天我就來教你們一個如何簡易製取氨氣，也就是氮肥原料的化學方法——土法煉焦。”
土法煉焦的工藝，早在宋元時期就已經被古人掌握，到了明清之際發揚光大。
方以智《物理小識》中記載：“煤則各處產之，臭者燒熔而閉之成石，再鑿而入爐日礁。”
這也是最早關於煤煉焦的明確史載。
林煜提出土法煉焦，也正是看中了這項工藝的簡單。
簡單到什麽程度呢？
弄個爐子，也不用密閉隔絕空氣，就一個普通的爐子，在裏麵放入煉焦煤，點火開始燃燒就行了。
因為煉焦煤本身就含有的豐富氮元素，在煉焦過程中會自然的跟隨煤煙一起順著爐口飄出來。
隻要利用硫酸溶液在通道口收集，就能輕鬆得到硫酸銨化肥了。
這也是除去技術壁壘極高的高溫高壓催化劑法，和沒啥實用性的生物合成法外，另一個能夠切實實現的人工製取氨氣的辦法。
唯一的缺陷就是土法煉焦周期太長、煤耗高、利用率極低，最多就是實驗室用途，基本不可能進入化肥實用化。
“隻是暖爐和焦煤倒是沒什麽問題，外麵市集很容易就能買到。”
朱瞻基微微點頭：“林先生，還有別的要求嗎？”
林煜說道：“當你準備好了爐和煤，下一步才是最關鍵的，你得找一個道士……嗯，會煉丹的道士。”
土法煉焦隻能製取氨氣，而收集氨氣並且製作簡易的硫酸銨溶液，就需要另外製取硫酸。
說到製取硫酸，聽起來似乎很困難，但實際上，別說現在的明初了，就是換到一千多年前的東漢，也能輕鬆辦的到。
這很合理，早在東漢時期的傳統煉丹術士，為了琢磨煉丹，就已經完全掌握了“幹餾法”。
什麽是幹餾法？
很簡單，把煉丹用的膽礬（硫酸銅）、綠礬（硫酸亞鐵）放在容器裏，點火烤灼，使其產生汁液。
這些燒烤出來的汁液，就是硫酸了。
“等你們找到了會煉丹的道士，就可以讓他按照平時怎麽煉丹的，把濃硫酸從綠礬或者膽礬裏給烤煉出來。”
林煜說著，又補充叮囑道：“你們不用管濃硫酸是什麽，隻需要知道這東西很危險，觸之會灼燒融化人的皮膚。如果一不小心碰到，就要立刻用大量清水衝洗，直至沒有灼燒感。”
“但也要記住，除此以外，千萬不要往製取的濃硫酸裏加水。因為濃硫酸遇水會發生劇烈反應，從而導致硫酸溶液飛濺。”
朱瞻基很快做出了抉擇，先聽化學再聽物理，也不是來不及。
“化學，顧名思義，探索事物變化之學術。簡單點來說，就是用不同的幾種事物，在特殊環境狀態下結合，就會發生異常的變化，從而產生全新的東西，這就是化學的原理。”
林煜盡可能用著兩人能聽懂的話，將化學的概念簡單解釋了一遍。
於謙微微點頭：“探索事物變化之道，謂之化學。”
朱瞻基跟著問道：“林先生，那用化學的方法，製造出的化肥與土製化肥，有什麽區別嗎？”
“區別？”
林煜想了想，說道：“若論肥效的話，土製化肥比之真正化肥還是有著差距，但勝在可以實現大規模量產，並且也足夠廉價便宜。”
“就像我剛剛寫給你們的那兩種土化肥，隻要告訴百姓方法，他們自己就可以自行製肥。”
“隻不過，我還是希望，你們在出去以後，要是有機會的話，能用化學的方法，製作一些真正的化肥出來。”
林煜自覺時間不多，不可能真的引領明初的這些人，去一步到位把工業革命搞出來，就算搞出來了，這工業化肥也很難實現量產。
因為化肥要量產，得先解決石油產能的問題，可以說沒有石油就不能量產化肥。
後世的朝鮮連原子彈都有了，還不能自主生產化肥，最主要的原因就是沒有充足的石油產能，源頭上就給卡死了。
縱使林煜勉強解決了石油問題，那後麵還有工業製取非單質態氮（氨氣）的難題需要解決。
這也是工業製取氮肥的核心難點，即如何打破氮氣中牢固的氮氮三鍵，從而得到工業合成氨。
目前姑且行之有效的辦法隻有兩種，第一是生物合成，可以是釀酒、製糖時候的副產品，還有種植大豆也可以獲取。
但這種辦法獲得的，不僅含量極低，而且也很不穩定，根本不可能作為工業化肥的原料。
而第二種就是傳統的工業合成法，又叫哈伯法，就是在20到50mpa的高壓和500c的高溫環境下，用鐵作為原始催化劑，從而合成氨。
這其實也不是很難，隻需要做到無縫焊接和高硬度鋼材就行了。
所以，都有這技術水平了，咱還造什麽工業化肥，直接去造坦克戰艦不香嗎？
而且，工業化肥雖然肥效勝過常規糞肥，但也有致命缺陷，長期使用工業化肥，會導致土壤板結、酸堿化等問題，從而影響到農作物的正常生長。
這才是為啥林煜選擇了土化肥，而不去強求工業化肥的另一個重要原因。
土化肥實用，工業化肥隻是用來講課，好讓這兩個便宜學生，能盡可能提前的看到化學的重要性。
來都來了，總得改變點什麽。
“林先生，那要用化學的方法製造真正的化肥，具體應該怎麽做呢？”朱瞻基好奇問道。
對於林煜的要求，他自然沒有任何意見。
而且，他也很想知道，真正的化肥與土製化肥，從製造方法到肥效方麵，到底有什麽不同的地方。
林煜四下掃了兩眼，這才扯嘴笑道。
“很簡單，首先你要找個爐子，平時冬天取暖用的就行，再弄一些煉焦煤，就是你們用來煉焦炭的那種煤。”
取暖用的火爐和煉焦煤？
朱瞻基先是一愣，旋即說道：“林先生是不是夜裏睡得不習慣？若是如此，我為先生弄幾個暖爐進來，還有普通焦煤的煙氣很大很嗆人，還是用煤炭比較好。”
林煜搖頭：“不用，焦煤就行，而且我也不是為了取暖。”
“今天我就來教你們一個如何簡易製取氨氣，也就是氮肥原料的化學方法——土法煉焦。”
土法煉焦的工藝，早在宋元時期就已經被古人掌握，到了明清之際發揚光大。
方以智《物理小識》中記載：“煤則各處產之，臭者燒熔而閉之成石，再鑿而入爐日礁。”
這也是最早關於煤煉焦的明確史載。
林煜提出土法煉焦，也正是看中了這項工藝的簡單。
簡單到什麽程度呢？
弄個爐子，也不用密閉隔絕空氣，就一個普通的爐子，在裏麵放入煉焦煤，點火開始燃燒就行了。
因為煉焦煤本身就含有的豐富氮元素，在煉焦過程中會自然的跟隨煤煙一起順著爐口飄出來。
隻要利用硫酸溶液在通道口收集，就能輕鬆得到硫酸銨化肥了。
這也是除去技術壁壘極高的高溫高壓催化劑法，和沒啥實用性的生物合成法外，另一個能夠切實實現的人工製取氨氣的辦法。
唯一的缺陷就是土法煉焦周期太長、煤耗高、利用率極低，最多就是實驗室用途，基本不可能進入化肥實用化。
“隻是暖爐和焦煤倒是沒什麽問題，外麵市集很容易就能買到。”
朱瞻基微微點頭：“林先生，還有別的要求嗎？”
林煜說道：“當你準備好了爐和煤，下一步才是最關鍵的，你得找一個道士……嗯，會煉丹的道士。”
土法煉焦隻能製取氨氣，而收集氨氣並且製作簡易的硫酸銨溶液，就需要另外製取硫酸。
說到製取硫酸，聽起來似乎很困難，但實際上，別說現在的明初了，就是換到一千多年前的東漢，也能輕鬆辦的到。
這很合理，早在東漢時期的傳統煉丹術士，為了琢磨煉丹，就已經完全掌握了“幹餾法”。
什麽是幹餾法？
很簡單，把煉丹用的膽礬（硫酸銅）、綠礬（硫酸亞鐵）放在容器裏，點火烤灼，使其產生汁液。
這些燒烤出來的汁液，就是硫酸了。
“等你們找到了會煉丹的道士，就可以讓他按照平時怎麽煉丹的，把濃硫酸從綠礬或者膽礬裏給烤煉出來。”
林煜說著，又補充叮囑道：“你們不用管濃硫酸是什麽，隻需要知道這東西很危險，觸之會灼燒融化人的皮膚。如果一不小心碰到，就要立刻用大量清水衝洗，直至沒有灼燒感。”
“但也要記住，除此以外，千萬不要往製取的濃硫酸裏加水。因為濃硫酸遇水會發生劇烈反應，從而導致硫酸溶液飛濺。”