宋應星果然問道“鄙人在榼山書院時看過小學課本,非常有新意。想必大統領所說的應該是中學課本上的內容。”
李自成點點頭,“對對對,這些化學上的學問會在中學開始啊,這個膽礬啊”
他終于想起來了。
將加熱的鐵放入硫酸銅溶液中,鐵就會置換出銅。
“先生剛才所提的問題,其實是個置換反應。”
李自成說著話從身上摸出本子和鉛筆。
宋應星暫時沒聽明白置換反應是個什么東西,看到鉛筆先贊了一句,“鄙人在榼山書院也見過鉛筆,此物隨身攜帶甚是方便,隨時隨地拿出來就可用。聽說也是出自大統領之手。”
李自成呵呵一笑,“這種小玩意兒不值一提。”
他翻開本子,開始書寫反應式鐵硫酸銅4硫酸鐵4銅
宋應星仔細觀看,琢磨了下開口道“這硫酸銅4可是膽礬水”
“不錯,正是。”
李自成贊了一聲后,慢慢解釋起來。先簡單說了下化學元素,又講了講化學反應類型和條件。
“要一下子說清楚化學,這有點難,況且我懂得有限,暫時就能講這些了。”
“這化學一道的學問之前聞所未聞。無論古人今人,只知其然不知其所以然。大統領果然學究天人,令宋某醍醐灌頂。”
漢代就有記載,“石膽能化鐵為銅”。到唐末五代間,水法煉銅的原理已經應用到了生產中;至宋代更有發展,成為大量生產銅的重要方法之一。
而毆洲,到了明英宗朱祁鎮第二次登上皇位,他們才有人把鐵片浸入硫酸銅溶液,偶爾看見銅出現在鐵表面,還感到十分驚訝,更談不上應用這個原理來煉銅了。比天朝落后了一千多年。
李自成客氣了一句,宋應星緊接著問道“常見售者雜鉛太多,欲取凈則熔化,入醋淬度,鉛盡化灰而去。出錫唯此道。這么說,也是一種置換反應”
“是的,鉛與醋酸可以生成醋酸鉛。”李自成瞎幾把扯了一句。
醋里面除了水不就是醋酸那么想來就是醋酸起了作用。至于有沒有醋酸鉛這玩意兒,已經超出了李自成的知識范圍,壓根不懂。
宋應星又跟大統領討論了一會化學問題,好在都比較簡單,李自成勉強能應付的過來。
老宋在榼山書院時也見識過了沁水鐵鍍錫和白鐵皮鍍鋅,此時大加贊賞。
鋅這東西現下多叫倭鉛,“以其似鉛而性猛,故名之曰倭云。”
而且宋應星還知道鋅的出產地和煉制方法
“其質用爐甘石熬煉而成。繁產山西太行山一帶,而荊、衡為次之。每爐甘石十斤,裝載入一泥罐內,封裹泥固以漸砑干,勿使見火拆裂。然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發火煅紅。罐中爐甘石熔化成團,冷定毀罐取出。每十耗去其二,即倭鉛也。此物無銅收伏,入火即成煙飛去。”
加熱用爐為長方形槽爐,煉鋅罐呈圓錐形,將混勻的菱鋅礦含鋅約1617和煤還原劑裝入反應罐,置于方形槽爐。
在反應罐四周墊塞煤餅到一定高度后點火。在反應罐上部用耐火泥做成兜形隔板,一側留出通氣孔,加蓋,加熱到還原溫度以上約1100,此時產生的鋅蒸氣進入兜室,在蓋板內側冷凝成鋅液,滴入兜中,得到金屬鋅。
氧化鋅的還原溫度為904,鋅的沸點906,由于還原溫度與沸點非常接近,還原后獲得的是氣態鋅。如果沒有快速冷凝的回收裝置,氣態鋅會迅速氧化或與爐氣中的二氧化碳作用,成為氧化鋅。
如明代宣德三年1428年就用鋅倭鉛斤鑄造大量的鼎彝,同時亦有大量的純鋅出口到國外。但有關冶煉金屬鋅的文字資料卻只有明末的宋應星記錄了下來。
“西川有火井,事甚奇”