第14章 梦溪遗珠:沈括手稿中的药密码
- 山河永固:四朝风云录
- 木子小李同学
- 1068字
- 2025-05-23 17:15:44
第3章延伸:破解《梦溪笔谈》中的硝石提纯秘法
在那间摆满古籍与实验器具的书斋里,林羽和苏瑶已沉浸在《梦溪笔谈》的世界多日。烛火摇曳,映照着他们专注又疲惫的面庞。
“这几日反复研读,这《梦溪笔谈》里关于硝石的记载虽不多,却句句关键。”林羽指着古籍上的一段文字,对苏瑶说道,“你看这句‘取硝之法,扫取墙根屋角及古墙土中白霜,以水淋汁,煎熬成硝’,这是第一步,收集原料,看似简单,实则也有门道。古代房屋多为土坯或砖石结构,长期受潮后,硝石会随着水分蒸发析出在表面形成白霜,但不同地方的白霜含硝量不同,还混杂着其他杂质。”
苏瑶微微点头,接话道:“那按书中所说,用水淋汁,就是把刮取的白霜溶解在水中,利用硝石易溶于水的特性,将其与不溶杂质初步分离。可之后煎熬成硝,这个过程中温度和时间的把控就很重要了,温度过高,可能会让硝石分解,温度低了,又难以结晶。”
两人继续探讨,结合古籍记载和现代化学知识,梳理着后续步骤。天然硝石中常含有镁盐、钙盐等杂质,《梦溪笔谈》虽未详细提及这一步,但古代也有其他典籍记载,用含碳酸钾的草木灰水处理,镁盐、钙盐就会与碳酸钾反应生成碳酸镁、碳酸钙沉淀,从而进一步提纯硝石。
林羽起身在屋内踱步,思考着说:“从现代化学原理来讲,这是利用了复分解反应,去除不溶性杂质后,还要考虑如何去除水溶液里的钠离子。硝酸钾和硝酸钠的溶解度随温度变化有差异,我们可以通过多次重结晶来提高硝酸钾的纯度。”
说干就干,他们依照推理出的步骤开始实验。林羽负责调配草木灰水,按照一定比例将草木灰与水混合,搅拌均匀后静置沉淀,取上层清液备用。苏瑶则把之前收集来的“土硝”溶解在水中,加热使其充分溶解,随后慢慢倒入林羽准备好的草木灰水。瞬间,溶液中出现大量白色沉淀,这便是镁盐、钙盐与碳酸钾反应生成的沉淀。
他们用纱布进行过滤,得到相对澄清的溶液。接着,将溶液倒入锅中加热蒸发,当水分蒸发到一定程度,苏瑶便撤去火源,让溶液自然冷却。随着温度降低,细小的晶体开始在溶液中析出,这便是初步提纯的硝石。
但他们知道,这还不够纯净。于是又进行多次溶解、加热、冷却、过滤的重结晶过程。每一次操作,他们都全神贯注,仔细观察溶液的变化、晶体的析出情况。
经过数小时的努力,当最后一次冷却后的晶体出现在眼前时,苏瑶惊喜地喊道:“成功了!这晶体晶莹剔透,杂质明显少了很多,应该达到了古代制作火药所需硝石的纯度。”
林羽拿起晶体,对着烛光查看,脸上露出欣慰的笑容:“我们不仅破解了古人提纯硝石的秘法,更感受到了沈括等古代科学家对知识的探索精神。这小小的硝石,背后蕴含着千年的智慧传承。”