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10、第十章 实验,氧气与燃烧 重温教科书 ...

  •   为了让自己的优秀员工们更好地搞实验,咳咳,宫轻夜还给全体员工(包括明思堂和易行院的八个精英宝贝蛋儿,也包括陆蝉、胡竹等尘缘谷高等学堂毕业生,还包括李问边、鹿照等优秀工匠)依次分批上了节简单的燃烧科普课,楚非言同学也在此旁听并兼职助教。

      掩月山庄的本该忙里忙外的四个管事也在底下端正听课。

      教室里黑板、粉笔、粉笔擦、学校制式课桌课椅一应俱全,可惜没有经典的吊扇和长灯管和挂钟。

      黑板是宫轻夜喜欢的老式黑板。老式黑板一度非常流行,后来才被墨绿色的黑板代替。其实宫轻夜觉得墨绿色的黑板并不好用,写字吱吱作响,摩擦阻力大,很费力气,此外这种墨绿色黑板还很难擦干净字迹。不过据说这种墨绿色黑板便于保护视力,所以才推行开来的,但是按宫轻夜的亲身经历来说其实两边还是会反光……

      造这种老式黑板工匠们也费了好些心思,先是刷上一层细腻(他们认为)新颖的水泥砂浆面,在砂浆面快干之时多次打磨,再刷上多层黑漆这才完工。

      至于粉笔,粉笔造工实在简单,是用由纯粹的可食用性石膏加水凝固烘干而成。宫轻夜还带着楚非言用天然植物染料染彩色粉笔玩儿,又因时值初夏,宫轻夜还用桑葚染了几支桑葚粉笔。

      宫轻夜用桑葚粉笔在黑板上写下了中学生们耳熟能详的燃烧三要素:可燃物、助燃剂(氧化剂)、着火源。

      对于大部分听课的学员来说,可燃物和着火源是非常容易理解的,但是助燃剂就是另一回事了。

      因此宫轻夜不得不先普及一下空气的概念,“空气,我们每日呼吸着的就是空气,充斥在我们的周围,它透明且无色无味,主要由氮气和氧气组成,对人类的生存和生产有重要影响。”宫轻夜一边说写下简要板书,“空气是一种混合气体,因此空气属于混合物,它主要由氮气、氧气、稀有气体,二氧化碳以及其他物质如水蒸气和其它杂质等组合而成。

      其中氮气在空气中占比更多,名为教科的高人告诉我氮气在空气中占比超过四分之三,教科先生告诉我空气中的氮气占比约为78%,而氧气的占比约为21%,五分之一左右,剩下的就是稀有气体和二氧化碳以及杂质等。

      我们吸入空气后,在肺部有种名为气泡的构造,气泡中的血液可以融入氧气,并排出二氧化碳。被排出的二氧化碳就和剩下的大部分无用的气体通过呼吸排出体外。

      而氧气则通过血液循环被输送到身体各处,维持着生命活动。至于我们所使用的内力力,依我自身经验来看,是吸纳天地灵气精华,也就是能量为自身所用,所以我猜测,空气中也蕴含着这种能量,但含量多少,又为何能为人所用,这就需要我们去探索了。

      再说回氧气,氧气其实就是氧化剂,也就是助燃剂的一种。在日常生活中,没有氧气,就无法发生燃烧,下面我们来做个实验。”

      这个实验其实就是那位发现氧气的科学家做的氧气收集实验。因为步骤简单,原材料在大秦都能轻易找到。

      小楚助教把朱砂(氧化gong)放在一个充满水银(液汞)的玻璃瓶里,然后,把玻璃瓶倒放在水银槽中,玻璃瓶完全被水银充满,空气全被排除掉,□□浮在最上面。

      就这样每个学员都按照要求跟着依步模仿并做好步骤纪录。

      “接下来就需要日光的帮助了。”宫轻夜推开窗户,阳光正好照到楚非言的实验桌上。

      然后,再用凸透镜聚集太阳光,照射到□□上,使□□受热。

      经过加热,温度逐渐升高,氧hua汞受热分解成汞,并放出氧气。于是,氧气聚集起来排走玻璃瓶中的汞,使汞面降低。

      再利用排水法[1]收集氧气。

      接下来就是简单的氧气性质测试了。

      学员们把燃烧的蜡烛放进氧气中,蜡烛放出耀眼的强光;又把烧红的木炭与铁丝分别放入氧气中,都产生了剧烈的燃烧,这些实验结果无不充分证明了氧气确实是一种助燃剂。

      此外,他们还把老鼠和不同的昆虫放到充满氧的玻璃瓶里,老鼠和昆虫们活蹦乱跳,相当自在。

      此外宫轻夜又指导着小楚助教用石灰石粉和醋反应生成二氧化碳并用排水法收集。

      收集氮气的方法则最简单,在玻璃广口瓶中放入烧碱溶液与连着底座的燃烧的蜡烛,塞上盖子,蜡烛燃烧消耗掉玻璃罩中空气中的氧气,烧碱溶液可以吸收二氧化碳,剩下空气的即为氮气和少部分稀有气体及杂质。

      他们又把蜡烛、烧红的铁丝和木炭、老鼠、各种昆虫等一一放入二氧化碳与氮气。

      结果显而易见,蜡烛熄灭,铁丝和木炭并未发生燃烧反应,动物们都死了。

      “我把有生命之物称之为生物,世间禽兽小虫等生物皆称为动物,而花草树木等生物称为植物。

      生物的呼吸与燃料的燃烧都会消耗空气中大量的氧气,排出大量二氧化碳。

      而这许多的氧气又是如何得来的呢?”

      宫轻夜轻挥玉手,便把早就备好的多个玻璃水缸用内力包裹将运至每个课桌上,透明无色的玻璃缸落桌时悄安安稳稳,悄无声息,缸中水草在水中招摇,而被日光照射到的那些,更是颇为好看。

      好一招隔空摄物!

      “过一会儿你们且互相观察彼此的缸中水草,有无日光,这松藻会有何不同反应?且不必急着回复我。”

      过了一会儿,樊柏大管家有些犹疑道:“回秉少主,属下看到了这有日光照耀的松藻会产生气泡,如果没有被日光所照,则不会产生气泡。属下愚钝,只能观察到这一点异处,望少主赎罪。”

      “樊管家观察得不错,这就是我想让大家发现的异处。你们且再看。”

      众人只见小楚助教信手把一个透明无色的玻璃漏斗倒扣在水中的松藻上,再将一根试管倒满水,用拇指塞住试管口,再把该试管倒扣在漏斗的尖端部分,众人可以清楚地看到松藻产生的气泡不断上升,形成气柱,而试管中的水柱持续下降,等气柱占据试管约一半体积时,依旧是用拇指堵住试管口,将试管拿出。

      此时宫轻夜已经从讲台下来,手拿一根用酒精灯烧红的将要熄灭的竹签,将之递给除楚非言。

      小楚助教把那竹签往试管内一伸,竹签立刻燃烧起来。

      松藻产生的气体是什么,已经不言而喻了

      “不错,这松藻所产生的气泡正是氧气。植物在一定的光照条件下,利用光这种能量,吸收空气中的二氧化碳和水合成自身成长所需能量与氧气。所以我们这世上才不会缺乏氧气。这都是这些绿色植物的功劳。

      此外,在光照达不到所需强度的夜晚,这些植物也会消耗氧气,排出二氧化碳。”

      接下来宫轻夜还指导着鹿照重现了英国化学家普里斯特里经典小鼠实验,即将一支点燃的蜡烛和一只小鼠分别放在密闭的玻璃钟罩里,不久蜡烛熄灭了,小鼠也很快死亡;而将绿色植物、点燃的蜡烛与小鼠一起放置在密闭的日光下的玻璃钟罩中,则会得出蜡烛不容易熄灭,小鼠也不容易窒息死亡的结果。

      在进行系列课程后,易罗衣他们要试着改进炼钢技术,宫轻夜为此又把对现代炼钢的一点理解和些许知识又倒出来给这些兢兢业业的好下属们,给了他们大概方向。

      易罗衣他们已经知道钢其实是铁和碳的合金,以往钢铁的质量不够好是因为碳含量太高的缘故。

      有时候宫轻夜也会过去看看他们的实验进度。

      而平炉炼钢项目也确实忙得热火朝天,项目组成员个个席不暇暖,哪怕见了宫少主也只是行了礼打个简单报告就得继续忙下去了。

      “白云耐热砖小组,耐热砖质量达标,继续加烧耐热砖!”

      “玄武岩已请楚少主用内力帮忙融化,罗衣师姐,易管师姐、易弦师姐,浇筑时请注意一直保持对玄钢液的内力持续注入!内力一旦停止,玄钢液将快速凝结!”

      “……”

      平炉炼钢所需的高炉还真的让易今吾、易罗衣、易管、易弦根据宫轻夜给出的信息不断试验修改造出来了。这平炉外边用黑科技玄钢浇筑了一个大钢壳,内衬白云石耐热砖,最不可思议的是他们还捣鼓出了平炉炼钢必须用上的陶瓷蓄热体。

      秘法玄钢就是这个高武世界的黑科技材料之一,和顶级粘合剂秘法玉胶一样都是这个世界的奇物,产量比玉胶大,但也相当珍贵。玄钢的主要原材料是玄钢岩,前边提及的楚非言从素戈手上夺过的潮碧戈的崖壁就是罕见的玄钢岩构成的。而天然的玄钢岩比精刚还要坚硬,更不用说经秘法炼制后的玄钢该有多坚硬耐造了。不说玄钢岩产量颇低的问题,就是想要开采玄钢岩,那起码也得是一流高手的水平才能当得了这个采矿工。

      其实宫轻夜不太喜欢数据性和试错性的试验研究,很多时候很多数值都是要经过大量的数据分析处理才能对比出最合适的区间范围的,像是钢铁原料的配置比例、高炉的具体结构设计改进等等。

      倒不是宫轻夜不能做,前边说过这家伙武功突破后得到了梦寐以求的超强学习能力,颇有一种暴发户突然有钱后买买买的感觉。而这位朋友则突然有了超强学习天赋后去快乐学学学了,把可以接触到的知识通通放到脑子里,生怕哪天天赋失去了就浪费了。这和担心影视VIP过期赶紧把自己想看的看完估计是同一种心理,所以对独尊宫能拿到的、也是大秦现有绝大部分知识与技术都是有一定了解的,哪怕是神秘的蛊术她都有所涉猎。

      所以她自己其实也是一个不输易今吾、易管他们的优秀实验员。但是她懒得做这种繁琐的重复性试错工作……要是不懒怎么会一直赖在望月岛,更不会为了偷懒想要培养学生让学生替自己去改变时代完成任务。

      宫轻夜更喜欢也更擅长的是把握一个大致的方向,或者根据她在现代了解到的一些现代常见知识结合自身对大秦各种杂学知识点的了解提出某种比较可行的解决思路。

      实际上凭借武功外挂、独尊宫的势力与人才资金、高武世界某些不科学的黑科技材料,以及宫轻夜掌握的一那些看似初级其实已经站在巨人肩膀上的现代科学知识,可谓天时地利人和俱在,从封建小农社会进化到一个可能不那么全面的第一次工业革命社会,还是不算太难的。

      而且很多时候像易今吾乃至鹿照这种优秀工科人才需要的技术进步可能只是一个看穿后再简单不过的原理。而一个项目的开发周期与试验周期长, 也往往不是因为这个实验项目真的难到了难以想象的地步,而是因为太多的时间精力都被用来走弯路与无用的测算上了, 而宫轻夜可以提供一条基本准确的大概方向和某些比较关键的细节,这就已经排除掉了极大一部分的试错时间与试错成本, 所以成功似乎也没有那么困难了。

      而他们,也真的成功了。
note 作者有话说
第10章 第十章 实验,氧气与燃烧

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