第42章 电解,制万物
……
化学实验室待了这么久,李晋是越来越心累。
何也?
很多强氧化物和强还原物,它合成难度太大啊!
从当初制备三大强酸开始,李晋便发现了,这些物质的合成就跟和一个高手打斯洛克一样,总得算路线,心累。
要是有电就好了嘛,电解合成万物。
没有电的化学实验室,就像是没有剑的剑客,总感觉少了点什么。
不过如果一切顺利的话,今日就能终结此事啦!
今天李晋在化学实验室带的学徒是王近辰。
两人身着白色的实验服,仔细地整理着实验仪器。
王近辰看着烧杯里从豆腐坊买来的盐卤,问道:“老李,今天是要做什么?”
李晋边检查试剂,边答道:“我想搞点氯酸钾,这是一种重要的氧化剂,以后很多东西都用得上。不过今天只能先弄点氯化钾。一会你可看好了,后续大批量生产,你得做技术文档哈。”
王近辰笑道:“老王办事,你放心。咱开始吧。”
李晋点点头,然后将昨夜静置的冷水倒入了放着温度计的烧杯中。
李晋边操作,边向王近辰讲解原理:
这海盐的盐卤乃是海盐晒盐后的产物,盐民将海水引入海滩上的盐里,利用日光和风力逐渐使水蒸发,慢慢浓缩,使食盐呈结晶析出。
蒸发后得到的粗盐经过溶解、沉淀,再进行过滤、蒸发,得到精致的食盐,剩余便是盐卤,这盐卤中含有氯化钾、氯化镁,还含少量氯化钠。
可利用三种物质溶解度的不同将它们分离开来。
室温(20c)时,氯化镁的溶解度大于氯化钾和氯钠的溶解度。因此,在室温时向混合物中加适量水,就可将大部分氯化镁解在水中,从而可分离除去氯化镁。
然后根据在27c以下氯化钾的溶解度小于氯化钠的溶解度的特点,向剩余的混合物中第二次加适量水,就可将氯钠溶解于水,从而得到氯化钾粗品。
将粗品氯化钾进一步进行结晶和重结晶可得到精制的氯化钾。
王近辰听得一愣一愣的,然而还是一边协助操作,一边记录着步骤和原理。
张大彪则很实诚地问道:“老李,道理我都懂,但我朝制海盐采用的是烧制,即将海水引入锅内下面烧火熬制,待海水熬干锅底的结晶就是盐了,而不是晒制。”
李晋汗颜:“(⊙_⊙)……不要在意这些细节。”
很快,两人便完成了操作。
王近辰记录完毕,问道:“老李,下一步要做什么?”
李晋神秘地笑道:“下面,咱们去找大彪去。”
……
在科学院的临时仓库内,摆放着杂七杂八的物件,有工部仓库薅来的矿石,有玻璃作坊做的尚未打磨的镜片,还有杂造局做的各种形状的架子等。
李晋站在门口,大声招呼着。
“老张,老张!”
张大彪屁颠屁颠地从里面跑了出来。
“哟!老李,老王,你们来啦!”
李晋点点头,打了个招呼,问道:“嗯,怎么样,让你准备的东西准备好了吧?”
张大彪笑呵呵道:“我办事,你放心。”
李晋跟着张大彪走进仓库,检查着需要的物资——磁铁、用布包裹的铜线、还有一个用石墨特制的电刷。
“老李哎,你这铜线上为何要缠布呢?”
李晋检查完毕,应该没啥问题,简明扼要地做了回答。
“绝缘。”
“哦。”
“来,我指导你们造一个简易发电机。”
李晋清理了一下桌面,把需要用的物资摆到了桌上。
看来以后还得搞个物理实验室。
李晋手持一根铜线,认真地向两位懵懂的助手解释道:“要制造这个简易发电机,关键在于理解电磁感应的原理。当导线在磁场中运动时,就会产生电流。”
王近辰和张大彪围站在桌旁,聚精会神地听着李晋的讲解,不时点头表示理解。
王近辰手里拿着两个磁铁,将它们安装在架子上,异极相对,而张大彪则在准备铜线,两人都对即将完成的装置充满好奇。
“首先,我们需要将铜线缠绕在这个线轴上。”李晋一边说,一边示范着如何将铜线紧密地缠绕在一个小木轴上,“缠绕的圈数越多,产生的电流就越大。”
张大彪按照李晋的指示,小心翼翼地缠绕着铜线,确保每一圈都紧密且均匀。
接着,李晋指导他们将缠好铜线的线轴安装在一个简单的支架上,使其可以快速旋转。“现在,我们需要制作一个能让线轴旋转的装置。”李晋继续指导着,他指向一个手工制作的旋转手柄,解释说,“我们将使用这个手柄来转动线轴,让铜线在磁场中快速移动。”
王近辰和张大彪点头表示理解,李晋随即演示了如何将线轴固定在支架上,并确保它可以自由旋转。
“接下来,我们要利用这个磁铁来产生磁场。”李晋拿起圆形磁铁,将其放置在铜线圈的旁边,“当线轴旋转时,铜线会切割磁铁的磁力线,根据电磁感应定律,这会在铜线圈中产生电流。”
李晋接着解释了如何将铜线的两端连接到一个外部电路,比如一根铁棒,通过偏转旁边的指南针以检测产生的电流。
“我们将使用这个石墨电刷作为接触点,连接铜线圈和外部电路。”李晋展示了特制的石墨电刷,解释说,“石墨具有良好的导电性,可以用作电刷。”
在李晋的指导下,张大彪和王近辰开始动手操作。他们将铜线圈的两端分别连接到电刷上,然后将电刷固定在铜线圈旋转的路径上。
“现在,让我们开始旋转手柄。”李晋鼓励两人尝试,“注意观察,当线轴旋转时,指南针是否会偏转。”
张大彪和王近辰轮流转动手柄,随着铜线圈在磁场中快速旋转,他们惊喜地发现,连接到铜线圈的铁棒旁边的指南针开始抖动。
“成功了!这指南针真的偏转了,真是神奇!”王近辰激动地喊道。
张大彪也露出了欣喜的笑容:“老李,你这脑袋是怎么长的,这种点子都能想得出来。”
李晋微笑着,对自己的团队表示赞扬:“这不单是我的功劳,是大家一起努力的结果。大家要记住,有些看不见摸不着的东西,并不一定是玄学,而是科学。这个简易发电机虽然简单,但对我们做化学实验有很大帮助。”
王近辰和张大彪愣了一下,不解地问道:“这和化学实验有什么关系?”
李晋嘿嘿一笑,兴奋地答道:“电解制万物!”
……