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第一千四百二十六章 溼法鍊銅,電動機成功!(第1/2页)
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    “山長,我還有個問題!”

    實驗室內,墨凌薇皺了皺眉頭,問道:“既然咱們這麼需要直流電,燈泡也只有用直流電才能點亮,那我們當初爲何不直接用直流發電機來發電?”

    聽到墨凌薇問出這個問題,李澤軒不由暗贊這丫頭聰慧過人,他想了想道:“墨姑娘,你有沒有想過這個問題,如果用水電站發出來的是直流電的話,那麼它經過一里長的電線,將會衰減多少電壓?

    要知道,同樣粗細的電線,長度越長,電阻越高,分壓也就越大,假設水電站輸出的電壓爲200伏,傳輸到一里之外的地方,其電壓很可能只有一百五十伏左右,更遠的地方,電壓會更低!

    而我們工坊所生產的電燈,其標定電壓都是一致的,若是用直流電進行傳輸的話,那距離水電站遠的地方,將會無法獲得足夠大的電壓來點亮電燈!

    若是用交流電進行傳輸,就不會存在這個問題了,因爲我們有變壓器,在距離水電站比較遠的地方,我們可以用變壓器進行升壓,從而將電壓提升到我們所需要的那個值。而直流電壓要想轉換可不會像交流電這麼容易!

    除此之外,墨姑娘你應該也清楚,交流發電機的內部構造要比直流發電機簡單,壽命也比直流發電機的壽命要長,所以綜合了多方面的考慮,我選擇了交流電的傳輸方案!”

    其實關於交直之爭,即便放到現代,也不是僅僅以交流電勝出而終止。就二十一世紀的電力系統而言,高壓輸電是交直並存、相輔相成的狀況,甚至,隨着電力電子技術的發展,直流輸電也有可能會再次強勢迴歸主導地位,因爲直流電在傳輸過程中只需要考慮線路電阻引起的損耗,而交流電在傳輸過程中,阻抗、感抗、容抗都會對傳輸的電力產生損耗!

    不過就目前大唐的技術條件而言,選擇交流電進行傳輸,纔是最爲可行、最爲經濟的方案!

    墨凌薇聞言恍然大悟,她點了點頭,一臉佩服道:“沒想到這裏面還有這麼大的學問,山長當初建立水電站的時候,可真是高瞻遠矚啊!”

    李澤軒笑了笑,沒有接話,而是看向王績,問道:“王先生,直流電源的問題相信要不了幾天便能解決,但是不知道您那邊各種原料、設備可以準備好?”

    王績點頭道:“山長放心,老夫那邊是萬事俱備,只欠東風了!電解槽、粗銅、膽礬全部都已經準備就緒!”

    李澤軒驚訝道:“哦?進度這麼快?那王先生,您準備的膽礬數量可否充裕?”

    畢竟工坊將來所要精煉的銅,數量上也不少,李澤軒必須得提前問清楚。

    王績笑道:“山長您安心便是,這膽礬又不是什麼稀罕之物,藍田縣就有一個礦洞專門出產膽礬,完全足夠供應咱們工坊精煉銅!”

    李澤軒聞言,驚喜道:“什麼?藍田縣有膽礬礦?我怎麼不知道?”

    王績奇怪道:“這膽礬礦一直都有啊!不過這東西只是在醫藥方面有些用途,不怎麼值錢,侯爺您不知道也屬正常!”

    膽礬,即硫酸銅晶體,這東西也是可以用來做藥的,它能刺激胃黏膜,引起嘔吐中樞興奮而催吐。用於風痰壅塞、喉痹、癲癎、誤食毒物、口瘡、牙疳、風眼赤爛、瘡瘍、胬肉、腫毒不破等。

    李澤軒連忙打斷道:“誰說不值錢了?這膽礬既可以用來提煉粗銅,又能用電做電解液來電解精煉銅,有了這座膽礬礦,就能很大程度地解決咱們現在缺銅的困境了!”

    “膽礬鍊銅?膽礬裏面怎麼能提煉銅呢?哦,對了!這個的確可以,葛仙翁在《抱朴子內篇·黃白》中提到過用膽礬溶液浸泡鐵片從而來獲取銅的方法,在化學上,這個叫做置換反應!誒!我咋就沒想到這點呢~?”

    王績先是疑惑,隨即拍了拍腦袋,懊惱道。

    提煉銅的方法大致可以分爲兩種——火法鍊銅和溼法鍊銅。其中火法鍊銅是將孔雀石與點燃的木炭接觸而被分解爲氧化銅,繼而被還原爲金屬銅。方程式爲(OH)2+C==2Cu+2CO2+H2O!

    這也是中國宋代以前生產銅的主要方式!

    溼法鍊銅也稱膽銅法,其生產過程主要包括兩個方面。一是浸銅,就是把鐵放在膽礬(CuSO4·5H2O)溶液(俗稱膽水)中,使膽礬中的銅離子被金屬置換成單質銅沉積下來;二是收集,即將置換出的銅粉收集起來,再加以熔鍊、鑄造。

    中國人最早利用天然銅的化合物進行溼法鍊銅,西漢時先用硫酸與氧化銅反應,再用鐵置換出銅。劉安《淮南萬畢術》“曾青得鐵則化爲銅”,“曾青”指可溶性銅鹽,即銅鹽遇到鐵時,就有銅生成。

    晉葛洪《抱朴子內篇·黃白》中也有“以曾青塗鐵,鐵赤色如銅”的記載。南北朝時更進一步認識到不僅硫酸銅,其他可溶性銅鹽也能與鐵發生置換反應。

    但這些方法也只是方士們在煉丹過程中的偶然發現,並沒有真正用於生產!直到唐末五代間,水法鍊銅的原理纔開始應用到生產中去,至宋代更有發展,成爲大量生產銅的重要方法之一。

    在唐初,知道溼法鍊銅的人少之又少,就更不用說將之用於實際生產了!

    見王績反應了過來,李澤軒點頭道:“沒錯!這膽礬鍊銅用的就是化學中的置換反應!一會兒我派人去找到王先生你所說的這處礦洞,儘快探明裏面膽礬的儲量,之後咱們就可以在礦洞周圍開挖膽水槽,把鐵鍛打成薄片排置槽中,用膽水浸沒鐵片,膽礬中的銅就會附着在鐵片的表面。

    雖說將鐵片鍛打成薄片會比較麻煩,但咱們工坊現在擁有水力衝壓機牀,這個也就稱不上是麻煩了!另外,將鐵鍛打成薄片,可以增加鐵的表面積,極大地縮短置換時間,提高銅的產率。希望這座礦洞產出的銅能夠完全供應藍田縣鋪設電線的消耗!”

    前一陣子他還在發愁上哪兒去搞一些銅呢,沒想到在自己的封地上居然就有一座膽礬礦,這個時代的人,顯然是還沒有意識到膽礬礦的真正用途,要不然這座礦早就被朝廷徵用、開採了,也不會等到現在了!

    王績聞言,忍不住一臉憧憬地感慨道:“這座礦洞裏面的膽礬若真是儲量驚人的話,咱們就能將電線覆蓋整個藍田縣了~!這種盛景,王某做夢都在期待啊!”

    ............................

    離開墨凌薇的實驗室,李澤軒立即派劉峯、劉雲帶人前去察看那處膽礬礦洞,之後,他便去了灞河邊上,看了看張鴻生的盔甲製造進度,張鴻生向李澤軒保證,最遲在後天,就能做出第一套板甲,第一套做出來後,後面的生產速度將會越來越快!


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