第844章 猥瑣的三個坑(上)
簡單的回覆,意味著接受了挑戰,也意味著一場漫長的拉鋸戰的正式開始。
狹義的「科學」並不是解釋世界的唯一途徑,正因如此,想要讓更多的人認同唯物與狹義的「科學」是解釋世界的唯一正途,就需要各個學科之間的配合,在漫長的時間中逐漸影響到下一代人,從而讓他們認同「科學」是正確的途徑。
即便陳健極力營造一種有機和無機的劃分是無意義的輿論環境,但是突破有機與無機的界限,是讓唯物更容易深入人心的捷徑,這件事的重要性在長久來看配合上進化論,是遠比此時閩郡正發生的種種社會變革更有深遠影響的。
陳健此時有資格用「不計成本」這四個字,但是即便不計成本,也必須要符合此時此刻的技術水平,難度還是很大的。
他能想到的辦法也都是前世十二年中小學教育中學到的一切,因為再往上學的那些東西此時的技術水平是用不到的,而現在能做的就算把九年義務教育和三年高中教育所學到的一切知識融匯在一起,靠著此時大約是九年義務教育階段的初級化學水平完成一場極為漫長而複雜的實驗。
所謂合成,不過是微粒在能量的作用下重新聚合的過程。正如那句暴力美學代言的只要動力足、縫紉機也能上天一樣;只要能量足夠,方法得當,五餅二魚並非妄想。
靠著此時的技術水平,想要將能量直接作用到有機物的化學鍵上,那是不可能的。高溫高壓催化劑,這三個條件一個都做不到,所以那些聽起來最簡單的合成方法反而是最難的。
因而必須需要一個中間產物,將巨大的能量儲存在這個中間產物上,然後再用這個中間產物做各種反應,從而跨越無機和有機之間的這道此時因為物理學和機械加工、冶金學水平不過關的條件下的不可逾越的鴻溝。
將簡單的辦法變複雜,也就成為了此時唯一可用的手段。
思來想去,最簡單的、此時有可能做到的有機物合成,無非是那幾樣。
此時的有機物的定義不是陳健所熟知的有機物的定義,因而烯炔烷這三樣對方未必承認是,所以必須要跳出這個範圍。
之前的論戰中,陳健用了個手段,將酒精、醋酸之類的東西歸為有機物,並且對方在公開回覆中默認了,所以這就是一個突破口。
仔細考慮之後,如今的條件可以不計成本制出來的、而且跳出了烯炔烷這三樣之外的東西,還是有不少的。
尿素、醋酸、乙腈以及腈類副產品、三氯乙酸、三氯乙酸、乙醛、可以偽裝成薄荷腦油的三氯乙酸酯等等不少的東西。
這些看起來很複雜的東西,以現在的條件不計成本是可以弄出來的,而且可以靠最為原始簡單、常見且可以用最平常的東西做出來。
只是所有的這一切,都有一個跳不出去的坎,所有的第一步都必須一種儲存了大量能量的、最為簡單的化合物,並且要依靠這種化合物來進行之後所有的一切反應。
這種化合物就是電石,也就是所謂的嘎斯燈中的可以遇水後產生乙炔的碳化鈣。
有了這東西,就可以用最原始的辦法合成出氰化物,從而用最基礎的原料複製合成尿素的路,而且讓對方找不出漏洞。
有了這東西,就可以遇水產生乙炔,用乙醛和氨氣在此時實驗室的條件下製取乙腈,乙腈鹼性水解製取醋酸,這是可行而且簡單的辦法。
有了這東西,就可以遇水產生乙炔,乙炔和溴水反應可以產生甲基溴乙烯,再與純鹼反應生成乙醛。乙醛在稀釋後有特殊的水果香,加上可以發生銀鏡反應,用來欺騙那些人讓他們認為這是一種合成麥芽糖的前期產物,看上去更像是有機物。
他的制鏡作坊一直在用糖,而現在人們發現的銀鏡反應的醛基也基本都是糖,所以在那些人看來,醛和糖有種說不出的聯繫,而糖對方總不可能不承認這不是有機物。
雖然弄出來的是醛,距離糖還有十萬八千里,可是一個銀鏡反應也足以以假亂真,讓一些人相信這東西和糖有千絲萬縷的聯繫。
除此之外,還有很多可操作的東西,等等等等。
可以說只要弄出來電石,很多東西就有可操作的空間,只是電石這東西弄出來的難度有些大。
事實上,在直接法合成氨之前,世界上唯一一種合成氨工業就是靠電石完成的,並在一戰打響之前成為了德國之外的國家合成氨合成炸藥工業的基礎。這是人類嘗試著自己製造肥料養活更多的人口和代替會消耗乾淨的智利硝石的第一步嘗試,但是因為成本太高終究沒有載入史冊。
從他被淘汰的命運就可以知道,這是一個能量消耗的無底洞,能量意味著成本,也意味著此時的技術難度。
合成電石的原料很簡單,現在完全可以做到原料的充足,無非就是石灰石和焦炭。
不過難點不是原料,而是如何把巨大的能量塞進電石之中,或者說如何產生這種極高的溫度。
即便有催化劑存在的條件下,這個反應也是個超強的吸熱反應,否則也不可能有那麼多的能量作為下一步合成的中間產物,需要兩千度左右的高溫才行。
不計成本,以現在的技術水平也不是不可以在實驗室的條件下達到這種溫度。畢竟陳健想要的只是電石,而不是純淨的電石,有雜質不影響下一步的反應。
這樣一來,陳健決定用一種幾乎是超貴成本的辦法來製造少量的樣品,目的僅僅是為了證明他想證明的東西。
想要產生可以簡陋條件下製取少量不純淨電石的熱量,可以用鋁熱法來提供熱源,三千度左右的高溫完全可以達成少量製取電石的條件,這也是用合法手段製取氰、化物的可行手段的第一步。
鋁在出現之初是極為昂貴的金屬,價比白金,而且血統最貴的人物也以有一個鋁杯為傳家寶——前提是西門子還沒有弄出來自勵式直流發電機,大量的電需要依靠電池法來提供,甚至需要用鉀或者鈉來置換。
此時的條件完全可以實驗室法製取出價格比黃金還要昂貴的鋁,也可以實驗室發製取出可以利用的氧化物作為鋁熱劑的材料之一,花上大價錢絕非做不到。
如果說鋁是此時條件下實驗室法製取電石的前置條件,那麼製取鋁的前置條件也不少,很可能還要死人。
靠直流電,可以電解熔融的冰晶石和氧化鋁的混合物,從而批量造出數量不多的鋁。
氧化鋁好說,找到原料後用純鹼溶解掉氧化鋁生成可溶於水的偏鋁酸鈉,純鹼陳健已經建起了初步的作坊,數量管夠。
將純鹼溶解的氧化鋁過濾掉其餘不溶於純鹼的雜質,剩餘的偏鋁酸鈉溶液吹入二氧化碳——這個也是此時的條件可以得到的——從而生成沉澱性的氫氧化鋁。
氫氧化鋁過濾出來後再洗一遍,再酸洗一遍雙次過濾,將氫氧化鋁高溫煅燒,生成於此時的標準來看算得上純淨的三氧化二鋁。
這就是電解鋁的原料,基本上沒有什麼技術瓶頸,只要定下規範不計成本,並無問題。
但是,氧化鋁的熔點太高,想要電解氧化鋁必須要在熔融狀態下,這就需要用冰晶石來溶解氧化鋁,從而降低反應所需要的溫度。
冰晶石是六氟合鋁酸鈉,實際上是有這種礦物的成品礦的,但是並不在這裡,而且此時也沒有發現,所以還需要單獨製取。
既然是六氟合鋁酸鈉,有氟這樣的字眼,製取的過程中以現在的條件難免會死人。
想要合成,現在是可行的。
首先,陳健之前和木老先生發表了植物所需要的氮磷鉀肥料的研究,和自己在閩城建起的簡單硫酸作坊,可以生產硫酸。之前自己的某位師兄為了嘗試用磷灰石和濃硫酸製取磷肥代替鳥糞石導致氟化氫中毒而死,所以靠不揮發酸製取揮發酸來製取氟化氫是可以達成的。
收集氟化氫可以用鉛器皿、也可以用最為原始簡單的蠟器皿。
用收集到的氟化氫和之前已經可以達成一定目標純化的偏鋁酸鈉反應,可以生成冰晶石,整個過程現在基本上是拿人命在換。
氟化氫想要致人於死地,輕而易舉,而且完全是不可治癒的,就算當時不死,長久的危害也會跟隨一輩子,骨頭不可逆地會酥化。
另一種辦法也好不到哪去,拿螢石、純鹼、矽砂焙燒後,再用硫酸處理之前純化的氧化鋁得到硫酸鋁,再用硫酸鋁和之前三種原料的焙燒產物生成冰晶石。
看上去這種辦法似乎沒有氟化氫產生,可是前三者原料煅燒生成的中間產物氟化鈉在水中的溶解度很低,大約只有百分之三四。濃度太低,後一步的反應原料的配比就不好掌握,而且原料的配比是多少陳健並不清楚,只能一點點地嘗試。
雖然不用接觸劇毒的氫氟酸,但是嘗試的過程少說也要個幾個月,而且純度也不好把握,論起來確實沒有用氫氟酸處理氧化鋁容易。
(還有更新耶)