柳亚夫现在要先把钠碱生产出来,用来做肥皂,以他现在的条件,要得到钠碱(火碱)就要有纯碱;要得到纯碱,只能用硫酸通过路布兰制碱法得到;要得到浓硫酸,就先要生产硝酸。
第一步是先生产硝酸。
生产硝酸并不难,硝石(硝酸钾)在400度的高温下,会分解,产生氧化钾,氮氧化物与氧气。而一氧化氮与氧气、水反应,生成硝酸。
柳亚夫用的反应器具是将硝酸钾装在陶瓷瓦罐中加热,顶部用盖子密封,盖子上插着一根竹管,用来排气。
硝酸钾分解时,产生的气体经过竹筒导管,通入一个装了蒸馏水的瓦罐中,瓦罐也密封,管子伸入蒸馏水下,气体与水充分反应,生硝酸水溶液,后面再接几个这样的瓦罐。
如此往返循环,经过五次反应后,硝石中的氮元素反应率能达到99.96%。
柳亚夫跟李顺父子加上王铁蛋几人,把这套反应装置安装好。
接着灶膛开始烧火加热,并开始往加热的陶瓷罐中鼓风。
最后,柳亚夫通过10千克蒸馏水收集硝酸,,得到了11.55千克的硝酸水溶液。经过计算,他知道这次硝石基本上是反应完全的,如果纯净的硝石,反应后的溶液应该是11.58KG,但他买的硝石肯定有杂质,所以少了几十克。
是的,柳亚夫现在用的重量单位是千克,这个年代的度量衡单位非常麻烦,为了精准的度量衡,他以一立方分米的蒸馏水定位为1000克,并以此制作出了标准秤。
他利用自己穿越带过来的游标卡尺,制作了五个内壁长宽高都是一分米的相同重量容器,然后都装满水,利用天平,选择一个中间重量的盒子中的水作为1000克的标准重量。
有了1000克的标准重量,再得到更小的称量标准就简单了。所以,他利用天平的原理,制作了精确到0.1G的标准秤。