目前制約革命軍壯大的最大阻力便是原料,缺少錫、鉛、銀等金屬,黑火藥的原料也很匱乏。目前只能通過硝田生產(chǎn)硝酸鉀,歐洲國家在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)印度和南美的硝石礦前,也是用這種方法生產(chǎn)硝石;而中國直到明朝在四川、湖北發(fā)現(xiàn)大的硝石礦,以及土法制硝的普及,黑火藥才有大規(guī)模使用的基礎(chǔ)。
至于硫磺,中原地區(qū)沒有火山,所以天然硫磺極少,古代硫磺小部分是朱砂等硫化物加熱分解得到,大部分來自西域輸入,直到明朝可以從黃鐵礦中提煉硫磺,黑火藥的另一個(gè)制約因素才解決。
現(xiàn)在硫磺和硝石等兩種原料都缺乏,只能精打細(xì)算,提高原料的純度,更加科學(xué)地制定火藥配方才行。
“你們幾個(gè)不要靠那爐子太近,容易中毒。”江小魚現(xiàn)在兼管這個(gè)火藥作坊,對著幾個(gè)靠近硫磺提純裝置的工人道。
肇新寨建成后,姜明在山谷的內(nèi)部建了一座火藥作坊,有4個(gè)車間木炭車間負(fù)責(zé)將木炭窯專門燒制的炭磨成粉末狀;硫磺車間負(fù)責(zé)對買來的硫磺提純;硝石車間負(fù)責(zé)從硝土中提煉出硝酸鉀,硝土從硝田運(yùn)來;總裝車間將三者按照一定的比例,混合到一起,再做成顆粒狀火藥,定量裝備。
革命軍買來的硫磺都含有一定的雜質(zhì),所以必須精提純。硫磺的提純裝置是一個(gè)大型陶罐,硫能與很鐵、銅等金屬發(fā)生反應(yīng),因此只能用陶器做容器,構(gòu)造類似特大號地壓力鍋,分成上下兩層。
將碾碎后的硫磺放在上層,下層加熱,將陶罐加熱到200度,硫的熔點(diǎn)為113度,此時(shí)硫融化為液態(tài)。用一根管子從底部通入高溫水蒸汽,在強(qiáng)大的氣壓作用下,液態(tài)的硫磺被水蒸氣沖起來,通過罐子頂部的管道流到冷水池,在那里凝結(jié)成高純度的單質(zhì)硫。硫磺里的雜質(zhì)則留在了陶罐里,定期除渣即可。硫磺提純可能產(chǎn)生極少量硫化氫、二氧化硫等有毒氣體,因此江小魚提醒工人注意安。
硝田運(yùn)過來的“硝土”都是精選過的,提純的方法是將硝土放到開水池里面淋煮,靜置后,取出上層液體,經(jīng)過幾次過濾,得到較為澄清的甲溶液,它的主要成分為氯化鈉、硝酸鈣、硝酸鉀等。將草木灰加入水中溶解、過濾,得到乙溶液,它的主要成分是碳酸鉀。
將甲、乙兩種溶液混合,經(jīng)過復(fù)分解反應(yīng),碳酸鈣沉淀下來,過濾后,最后的澄清溶液中只剩下硝酸鉀和氯化鈉。
最后,利用硝酸鉀和氯化鈉的溶解度曲線差異,氯化鈉在不同溫度下的溶解度變化不大,這個(gè)姜明已經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到。將含有兩者的溶液加熱到沸騰,隨著水量減少,氯化鈉首先飽和,結(jié)晶析出,一定時(shí)間后,將熱的溶液倒到另一個(gè)桶中冷卻,硝酸鉀隨著溫度降低,溶解度大幅下降,溶解不了的硝酸鉀慢慢結(jié)晶析出。最終得到高純度的硝酸鉀晶體。
“這等神奇的法子,督軍都能想出來,某真是服了?!苯◆~伸出大拇指,對姜明贊道。
“其實(shí)古人在戰(zhàn)國時(shí)期,就知道在陰暗的墻角、洞穴撿取硝石,我只是加以借鑒先人的智慧罷了?!苯骱呛堑?,他還是很佩服祖先的智慧的。
有了三種原料后,用石磨將它們分別磨細(xì),混到一起就是正宗的粉末狀黑火藥。
但是,這種火藥不管在出廠時(shí)混合得多么均勻,只要在運(yùn)輸時(shí)長途搖晃,就會造成密度大的硝酸甲和硫磺沉到桶底,比重低的木炭跑到表層。由于木炭的吸附性強(qiáng),很容易吸收空氣水分,造成的結(jié)果是,火藥受潮和原料混合不均勻,嚴(yán)重影響火藥的品質(zhì)和效果。
為了克服這種情況,歐洲以前打仗時(shí),先將硫磺、硝石和木炭分別裝運(yùn),上戰(zhàn)場前分發(fā)給士兵,由士兵們自行配制。結(jié)果就是配制的火藥效果差異極大,有的威力很強(qiáng),有的連衣服都炸不破。
來自后世的姜明當(dāng)然不會犯這種錯誤,他直接選擇制造顆?;鹚帯?br/>
在一個(gè)大木盆中倒入一定的水,水中加入少量膠體,三種原料按照一定的質(zhì)量配比,倒入木盆中,充分混合攪拌,然后揉成面餅狀,放到水泥地面曬干。等火藥餅子干透后,打碎碾磨,用細(xì)篩子篩出大小差不多的顆粒,性質(zhì)穩(wěn)定可靠的粒狀火藥便制作好了。
“為什么要將火藥制作成砂子一樣呢?”看到火藥先是混合,又是加水?dāng)嚢?,再制作成顆粒狀,江小魚不解地問道。
“主要是保持火藥的成分一致性,維持火藥的燃燒速度,免得不同人配制的火藥差異太大,造成火炮的膛壓太大,出現(xiàn)炸膛事故。”姜明認(rèn)真解釋道。
姜明解釋的也算通俗易懂,江小魚點(diǎn)頭示意,算是大致明白了。
現(xiàn)在革命軍的火藥不多,不能亂用,火藥定裝后,可以避免火藥的浪費(fèi)??傃b車間的最后一道工序,便是用秤稱出標(biāo)準(zhǔn)重量的火藥,包在油紙里,制作出定量火藥。80毫米口徑的紅銅大炮,發(fā)射鐵彈的重量為18公斤,彈藥比為45,目前標(biāo)準(zhǔn)裝藥量為400克,爆炸產(chǎn)生的能量,可以將鐵彈以每秒400米的速度推出炮口。
“以后所有的火藥都需要定量備制,油紙不夠的話,就跟蘇長史說?!?br/>
革命軍的油紙是在原紙上涂上動物油脂,具有耐折及防水性能,可以防止火藥受潮。革命軍現(xiàn)在造的紙是夠用的,但動物油脂是很重要的營養(yǎng),因此需要專門分配一些油脂用于制作油紙,姜明擔(dān)心油紙不夠,所以叮囑江小魚道。
“還有,這個(gè)火藥作坊的工人都要用信得過的人,每個(gè)人的家庭背景都需要摸清楚,特別是總裝車間的工人,要格外謹(jǐn)慎的選用?!焙笫缹ο冗M(jìn)技術(shù)都格外保密,因此姜明也非常注重技術(shù)的保密,所以格外囑咐江小魚。
“江某曉得了,請督軍放心?!苯◆~點(diǎn)頭應(yīng)道。
。