如果此刻钟鹏举在这里可能不介意向同为穿越者的他们科普一下他的应用化学功底:
硝石:氧化剂-威力的源泉。
硝石的主要化学成分是硝酸钾。
核心作用:提供氧气。
硝石是黑火药中的氧化剂。
在受热分解时,它能释放出大量的氧气。这是火药能在密闭空间内剧烈燃烧甚至爆炸的关键。
因为燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,在没有空气(氧气)的环境下,普通燃料无法燃烧。但火药自带氧源,所以可以在水下、密闭的炮膛内剧烈反应。
它释放出的氧气(O?),迅速与可燃物(木炭和硫磺)发生氧化反应,瞬间产生大量高温气体。
重要性:硝石的纯度和比例直接决定了火药的威力。
硝石含量越高,产生的气体越多,爆炸力越强。成熟的黑火药配方中,硝石的比例通常高达75%左右。
木炭:燃料-能量的基础。
木炭是由木材在缺氧条件下炭化而成,主要成分是碳。
核心作用:提供可燃物,产生高温和气体。
木炭是黑火药中的还原剂(燃料)。它与硝石分解释放的氧气发生剧烈反应,生成大量的二氧化碳、一氧化碳等气体,并释放出巨额热量。
这些反应是强烈的放热反应,产生的高温气体急剧膨胀,形成巨大的压力,从而产生推动力(如发射弹丸)或爆破力。
重要性:木炭的种类(如柳木炭、杉木炭等)和炭化程度会影响火药的燃烧速度。质地疏松的木炭能提供更大的反应表面积,使燃烧更快更猛烈。
没有木炭,硝石分解出的氧气就无处“作用”,反应无法进行,无法产生推动爆炸所需的高温高压气体。
硫磺:助燃/稳定剂-性能的调节器。
硫磺是一种黄色的矿物,化学元素符号为S。
核心作用之一:降低火药的点燃温度。
硫磺的着火点比木炭低得多。它的存在使得黑火药在相对较低的温度下就能被点燃,大大提升了火药的实用性和可靠性。
核心作用之二:使各成分结合更紧密,燃烧更均匀稳定。
在火药制造过程中,硫磺在受热时会熔化,成为一种粘合剂,将硝石和木炭的粉末紧密地粘结在一起。这避免了成分分离,确保了火药性能的均一性。同时,它使燃烧过程更为一致和可控。
核心作用之三:增加火药威力。
硫磺自身也能与氧气反应生成二氧化硫气体,贡献一部分气体产物,略微增加总气体量。
没有硫磺,火药会变得难以点燃,且成分易分离,燃烧不稳定,性能不可靠。
三成分协同作用的简单流程:
点火:外界火源提供初始热量。
硫磺先燃:着火点低的硫磺首先开始燃烧,迅速提高局部温度。
硝石分解:温度达到硝石的分解点,硝石分解释放出大量氧气。
剧烈反应:氧气立即与木炭和硫磺发生剧烈氧化反应,在极短时间内产生大量高温气体。
爆炸或喷射:如果反应发生在密闭空间,急剧膨胀的气体就会产生爆炸;如果在一端开口的管状物(如枪膛)中,气体就会向外喷射,推动弹丸前进。
经过商量后四位博士决定双管齐下:火药工坊与《危局疏》。
接下来的十日时间里,四位博士开始了在汴京如履薄冰的生活。他们被安置的那一处院落有重兵把守的,名义上是“天火院”,实为软禁。朱友贞批准于谦拨给了他们一些工匠和基础的物料,让他们着手试验“霹雳之术”。
在弥漫着硝石和硫磺异味的工坊里,四位现代博士学者真正体会到了“纸上谈兵”与“动手实践”的天壤之别。
他们只能根据模糊的化学知识,指挥工匠们将原料研磨、混合,每一次小小的试验都伴随着巨大的风险和心理压力。
刺鼻的烟雾、意外的灼伤、以及那难以掌控的燃烧效果,让他们深刻理解了从理论到武器的漫长距离。
图书馆研究员王婉博士凭借其文献检索和组织能力,默默记录每一次试验的配比和效果,试图从失败中寻找规律。
帮不上忙的学报编审赵铭哲学博士则负责与看守的军官、工匠沟通,其谨小慎微的性格,反而在复杂的人际周旋中起到缓冲作用。
与此同时,历史学博士张翰和文学博士王杨的另一个核心任务,是撰写一份能够打动朱友贞的战略分析报告。
他们深知,仅靠虚无缥缈的火药承诺,不足以在危机四伏的宫廷立足。必须展现更直接、更迫切的价值。
结合张翰对五代史,特别是(后)梁灭亡轨迹的了解,一份名为《陈梁晋对峙危局及应对刍议》(以下简称《危局疏》)的奏疏,在几番呕心沥血的推敲后诞生了。
这份报告,堪称他们穿越以来知识储备的集中爆发:
《陈梁晋对峙危局及应对刍议》
臣等诚惶诚恐,谨以管窥之见,冒死上奏,言天下之势,陈社稷之危。
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