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第五百九十七章 合成氨

    乙烯的制作成功,对于定海军的经济本身来说,提升并不明显,因为乙烯没有一个实用的方面,却对于定海军是一个巨大的促进。

    赵信依托的,是中学起点的化学,这个化学相对比较的简单,除了少部分的反应,其他的反应,对于现在的定海军来说,没有太大的作用。

    赵信需要的,是工业化的能力,还有后世那样,变幻莫测的化学反应,这些已经高于了中学化学的层面。

    本身,对于赵信而言,继续的深化原有的理论的,比如说,在钢铁厂,水泥厂,这些远高于这个时代材料上面下功夫的,让本身防守强悍的北宋,在防守这一条路上面,走的更加丧心病狂。

    可是乙烯和有机物的吸引力,还是让他走上了尝试这一条路,虽然说,中间遇到了众多的波折,甚至出现了一些问题,可是乙烯的制造成功,还是给他了巨大的信心。

    后世的资讯时代,不但是开阔了眼界,还带来了一些简单的知识储备,哪怕他没有学过高分子化学,还有其他的理论,日常生活之中,接触到的东西,只要把他们整理起来,然后应用下来,就可以产生巨大的效果。

    乙烯的成功制作,就是尝试,那么,哪怕他并不懂得,只要方向对了,就可以制作。

    这种想法,代表着心境上面的某些跨越,也代表了更多的想法。

    赵信首先想到的,不是有机物塑料,而是更加简单的一种无机物,它实际上,是介于无机物和有机物之间的东西,氨气。

    之前,赵信没有合成氨的原因,合成氨的制作比较困难,制作成功只是一个基础,然后生成尿素和硝酸盐的过程,也相对比较的麻烦。

    自然界之中,就有氮气,这是单质的氮,然后跟氢气进行反应,就是合成氨的过程,这样最简单的过程,却非常困难,氮气的活性相当的低,不然也不会在自然界之中广泛存在,在空气之中,绝大部分的物质就是氮气,纯净的氮气甚至可以灭火。

    氢气虽然是一个强氧化剂,却更容易跟氧产生燃烧反应,跟氮气的反应,直接生成氨气,这需要很多的条件。

    因为种种条件的不具备,在真正的历史上面,无数人投入到这个研究之中的,一直到一战的时期,才由德国科学家研究成功的。

    在一战之前,整个世界,对于氨气的制作,都是利用铵盐来制作的。

    中学起点的化学,也有类似氨气的制作,中学实验之中氨气制作,那是在铵盐之中,加入碱,然后加热,制作氨气的。

    这种实验室生产没有问题,卡牌系统搜罗了整个中国的各种材料,当然也拥有各种的铵盐,天然的硝石很多,人工制作的硝土也有的,通过一定的化学反应,可以通过的加入不同的酸碱,产生氨气。

    这种方法,实际上,是一战之前,整个世界制作氨气的方法,在热武器出现之后,炸药成为了一个战略性的物资,在某种程度之下,控制硝石,可以做到控制对方的战争潜力。

    这种方法,对于硝石的消耗非常的大,如果没有控制到巨大的硝石矿藏的时候,炸药的威力和数量,一直都在一个相对较低的程度之上的。

    氨气的出现,除了炸药之外,还有就是在农业上面,它是的制作化肥尿素的重要材料,尿素的使用,对于整个世界的农业,都是一个巨大的革命,他可以大量的增加粮食的产量,让用同样多的土地,可以养活更多的人,这样技术,对于整个世界,任何的时候,都是有用。

    或许化肥的出现,会有众多的土地的问题,可是它最初的时候,是好的,一个大规模的增产这一点,就可以忽视掉他的所有弱点。

    在目前的北宋来说,4石的田,已经可以称之为非常的可怕了,整个北宋,超过4石的田,没有多少,甚至很大程度上面,是江南的那些淤田。

    这是多年水底,腐败物质造成的土地肥力,这不是寻常的土地能够相比的。

    这也是在一战之前,利用硝石制作氨气,进而制作尿素的方法已经非常成熟,甚至是1828年,就已经生产出了尿素,可是人们还没有认识到尿素作为化肥的可能性,同时,这样的成本较高。

    当时世界上,已经认识到了肥料对于土地的重要作用,特别是对于工业国,在工业和农业争夺人口的时候,工业当然是占据上风,可是大量的农民进入到城市,投身到工业建设之中,这不可不避免的会产生问题,人力的问题。

    农业,虽然产出不高,就是到了21世纪,科技已经极为发达的前提下,农业的产出并不多,只有大量的土地集中到一起,才能够产生相当的利润。

    可是没有农业却不行,没有粮食,人就没有吃的,没有食物,再多的钱也买不到活着。

    为了尽可能多的把人从繁重的农业活动之中的解脱出来,科学家开始研究农业机械的使用,还有就是的研究,各种增加产量的物质是什么。

    从最初的腐败质,到活力剂,经过了长期不懈的研究,最终发现了以氮磷钾为主体的肥料,对于植物的重要作用。

    这些,本来应该是无数科学家,夜以继日,不懈努力才发现的东西,在21世纪,是几乎常识一样的存在,硝石通过酸的处理,磷矿也是如此,在肥料之中,氮磷钾作为最主要的营养成分,可是不同的成分,吸收率不同。

    比如说,一般的磷矿石,撒入到田地里面,不但不会让田地的肥力上涨,反而因为种种原因,造成土壤板结,甚至是危及到作物,只有用硫酸处理,把磷矿石变成硫酸磷等化合物,才能够更好的吸收。

    实验室生产可以,卡牌系统也点亮了,可是化肥要想大规模的使用,必须要价格降低到一定的程度,类似实验室这样,千挑万选,用更高价值的东西,并且进行提纯之后的生产,是不可取的,这只是为了验证反应,而不是生成的物质。

    从乙烯合成成功之后,赵信就把心思放在了合成氨上面,无论是化肥,还是炸药,合成氨都是一个必不可少的项目。

    赵信是一个学历史的,这是他的本职工作,除了研究史书上面的记载之外,还会在发掘的墓葬之中,进行考古的研究,争取能够补足缺失的历史。

    在本职工作之外,赵信的爱好却非常的广泛,比如说长弓,比如说西班牙帆船,当然了,对于近代,影响到中国,乃至整个世界的第一次,第二次世界大战,也有一定的研究。

    合成氨的发明,在最初的时候,是一个军事发明,一战的时候,为了解决炸药的问题,德国开启了合成氨的研究。

    当时,整个世界的权柄是掌握在英国人的手中的,英国不但坐拥七海,拥有整个世界,最强大的战舰和水面舰艇,同样的,英国也控制着世界上的重要资源。

    氮在地球的表面,含量不小,甚至空气之中,百分之六七十,都是氮,硝石一类的储量,相对比较少,整个世界之上,很多的国家,都没有大规模的硝石矿,只有在南美洲,拥有庞大的硝石矿。

    英国控制了这个矿藏,并且主导了当时的分配领域,基本上,除了英国本身,其他国家,要想获得足够的硝石配额,就必须要受到英国的控制。

    在热武器流行之后,硝石,代表着一个国家的战争潜力,没有了硝石,枪没办法打响,甚至连大炮都没有办法发出。

    硝石矿在南美洲,需要庞大的舰队和运输船给运回来,这本身就在德国的控制之外的,德国已经意识到了,两大集团肯定要开战,一旦开战,各种的军火大规模的消耗的前提下的,单凭德国储备的这些硝石,没办法让他继续下去。

    人工制作硝土,算是一个方向,可是那只是针对游击队,或者是反政府武装的无奈选择,对于一个国家层面的,这只是治标不治本,无法彻底的解决问题。

    为了打破英国的垄断,德国把心思放在了合成氨上面。

    在战争之中,在英国断绝了他的硝石运输的前提下,依然能够坚持那么久的原因,就在于德国解决了合成氨的技术。

    赵信知道的,肯定不是最细节的合成方法,他知道一个大概,合成氨的方法,在后世已经不是秘密了,那是氮气和氢气混合之后,用铁作为催化剂,在高温高压之下,进行的反应。

    这个简单的方法,让德国掌握了合成氨的技术,也跳出了硝石的禁锢。

    在合成氨之前,整个世界的炸药的产出,都受制于硝石,炸药的,无论是哪一种炸药,绝大部分都含有氮元素,没有氮元素,炸药就没办法制造出来,就算是那些的液态炸药,也大部分含有氮。或者说,不含氮,炸药的威力就不会很大。

    在自然界之中,硝石的含量并不多,在英国纵横七海之下,最终才在智利发现了大规模的硝石矿,除了硝石之外,就只能够依靠厕所土这样的土方法,这样的,用在小规模的游击队和抵抗组织,还可以,用在工业化的大规模制造方面,那就要命了。

    实际上,自然界之中,氮元素一点都不少,最少说,空气之中,绝大部分都是氮气。

    甚至制作氮气,不用多做,把空气之中的氧气,水蒸气,二氧化碳都给去掉,剩下的,就大部分都是氮气的,或许其中还有一些惰性气体,还有其他一些杂质,却不影响使用。

    合成氨的另外一个元素,那就是的氢气,在电力出现的时候,氢气的合成已经不成问题。

    再加上定海军目前,铁合金这个领域,非常的发达,能够抗住高温高压的容器,并不是一个问题,那就只有实验了。

    有了乙烯合成的先例,赵信知道,只要按照化学的特性来准备,然后慢慢的去尝试,总是能够得到结果的,可是这个速度太慢了。

    一个最简单的脱水反应,使用的还是后世常见的脱水剂浓硫酸,把乙醇进行脱水反应,生成乙烯,就耗费了巨大的功夫,生产更加复杂的氨气,虽然氨气不是有机物,可是他的复杂程度,一点都不少。

    高温高压催化剂,这是标准的后世化工反应的流程,唯一庆幸的一点就是,他的催化剂铁,赵信知道,这是定海军最多的东西的。

    工欲善其事必先利其器,有了卡牌系统这么一个作弊器,只要先把氨气生产出来,就可以点亮卡牌,通过卡牌上面的描述,熟悉氨气生产的过程,最起码,要弄出来,到底什么才算是合成了氨。

    用硝石通过一定的反应,是可以生成氨气,这种制造氨气的方法,只能够用于实验室,本身就价格高昂的硝石,然后通过一定的反应,生产出来的氨气,会推升氨气的成本,再把氨合成成尿素,这个成本会高到很高的程度。

    化肥之所以在后世大规模的使用,原因就在于廉价,一亩地,可能要三四百块钱的化肥,可是如果用硝石制作的方法,可能化肥的成本,就要翻上三五倍的样子。

    只有用氮气和氢气合成的方法,才是最廉价的,氮气没有成本,空气之中就有,最多就是分离的花费,氢气只要电解水就可以大量的产出,氧气另作他用的前提下,哪怕现在的电费有些高昂,也是可以接受的。

    在实验室完成了氨气的制造,并且的对于各方面的性能,测算,甚至溶解到了水之中,进行了一些配比,找到了一些验证他的纯度的方法了之后,合成氨的研究,正式开启了的。

    虽然说,准备很完善,赵信也把整个实验的要点都给讲清楚了,效果依然不是很好,人才太少了,只有一个人对氨有些了解,剩下辅助人员,只是一知半解,他们一部分人还在逐步的熟悉过程之中,只能够按部就班的来进行的,只能够通过一步步的失败,来总结哪一个路不能走,哪一点不用去尝试,在逐步的失败之中,寻找到正确的路。
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