30.發展科學靠太監

chūn節后，朱偉迪再次去兵仗局轉了轉，此時兵仗局製作出鳥銃可以改進的地方已經沒有多少，經過杖弊那一出后，兵仗局的質量管理也做得非常嚴格，比之大明朝任何時代都要嚴格，已經不會再有開兩槍就炸膛的殘次品。

看着試shè后的穿甲效果，朱偉迪滿意地點了點頭。讓他頭疼的只是這玩意的啞火率實在有點高，在無風的時候都超過了一層還要多一點，起風的rì子就更高，戰爭前景有點堪憂。

至於遂發槍，工匠們只是找出了合用的燧石，那個撞擊式的遂發火槍還是沒有工匠有能力做出，此時也沒有官員呈上進口的西方遂發槍。朱偉迪鬱悶地估計了下，這種新武器就算研發出后的xìng能估計也不是很穩定，要達到量產的程度也不知還要等幾年。

別說遂發槍，就是火繩槍的產量現在也堪憂，兵仗局的熟練工匠現在只有千人不到，新招的學徒們還在鍛煉學習中，按照掌印太監張德寶估計，以目前的進度，兵仗局這一年撐死了能有個六千支不左右的產量。還不夠裝備盧象升那個新軍。

火槍的問題需要時間，朱偉迪也只好把jīng力放到在火藥技術改進方面，本來他還以為火藥定裝是新的先進技術，不想一問才知道，當年戚家軍老早就有一套自己的火藥分類定裝方法，只不過他們用的是小竹筒。

至於火藥配方，朱偉迪倒是記得黑火藥的準確化學反應方程式和哪幾種元素的相對原子量，不過用那個算出的配比是原材料純度99%以上才適用，要制出威力最大的火藥，只得在原材料提純等方面去想法子。

在工匠們遲遲想不出黑火藥還有什麼可改進的方面后，朱偉迪親自去瞧了瞧**流程。

硝石的提純方法當然是重中之重，此時的硝石提純分三步：

（一）將天然硝石放在無雜質的淡水中進行溶解，將其中的泥沙等顆粒xìng雜質初步沉澱后剔除。

（二）用一定數量的雞蛋清、紅蘿蔔作為吸附物，放入硝溶液多次煮沸，吸附其中的渣滓及鹽鹼成分，爾後將之用爪籬撈出。

（三）將水膠放入經過前兩步工藝提純后的硝溶液中再次煮沸，爾後將硝溶液倒入瓷瓮中冷卻凝固，使廢水浮在瓮上，泥末沉於瓮底，純硝居於zhōngyāng，去水除渣滓后，取出純硝晒乾。

上述三步工藝后，每100斤天然火硝只能取30斤合用的火硝，提純后的純硝呈白sè結晶狀。在手工業時代，沒有合格的過濾裝置，這種耗費不小的方法也是無奈之舉。

了解了硝酸鉀提純的工藝后，朱偉迪果斷把自己所學的物理知識用上，想琢磨出進一步的改進和提純方法。

朱偉迪在第一步讓工匠們拋棄了淡水而採用了純度更高的蒸餾水，試用過後發現火藥威力也沒有太明顯的提升，只得放棄了這個多餘的步驟。

至於過濾工藝，朱偉迪也沒有好辦法，只得吩咐太監們去想辦法。他初步的想法是製造濾紙或者一些纖維製品等過濾用材料，這個實驗已經在太監官理的工坊里展開，不過要看到成效，也不知要到哪一年。

此時的工藝提純的硝酸鉀，其實還有進一步提純的方法——冷卻熱飽和溶液結晶法。加熱到80攝氏度左右，加入已經jīng煉的硝酸鉀，使溶液飽和，再降溫到20攝氏度左右，用上述方法提純后的硝酸鉀純度顯然會更高。

硫磺的提純方法。此時的主要工藝有四步：

（一）將天然硫塊搗碎，去沙粒和雜質。

（二）將搗碎的硫塊放入大鍋加淡水煮沸，去除雜質后倒入瓷盆內沉澱一rì后，將沉澱物剔除，取得粗硫。

（三）按10斤粗硫、2.5斤牛油、1斤麻油的比例，將粗硫放入牛油和麻油混合液中煎煮，使油不粘糊硫黃，再用柏葉加入鍋中與硫黃同煮，吸去鍋中成黑sè的渣滓。

（四）將去渣的粗硫放入沸油中煎煮，待油麵泛起黃沫後放入盆中冷卻，最後除去面上的黃沫和雜質，取得無渣滓、去油xìng的純硫黃。

上述三步工藝后，提純后的硫黃呈檸檬sè塊狀結晶，利用硫的熔點沉降雜物提純取的硫純度其實還算是不錯。不過這種方法要用到並不便宜的食用油，朱偉迪自然還是想改進下。

親自上馬試驗了下硝酸鉀的提純技術改進后，朱偉迪發現要開展研究還是群策群力比較好，正好各地收錢的太監被召回了不少，這些人閑着也是浪費，於是便下令讓他們去研究硝酸鉀和硫的提純。

至於碳粉，這個明人的方法製作的效果已經很不錯，朱偉迪看了后也不覺得有什麼可改進的。

至於進一步的製作，由於考慮安全因素，隨從們都不讓朱偉迪去看。

不過他也懶得看，大明的黑火藥製法《紀效新書》等書籍上有詳細的記載，此時大明已經掌握了濕製法和非常粗糙的顆粒化處理工藝。

想進一步提高黑火藥威力，朱偉迪能記得的方法只有石墨拋光表面，還有用更先進標準的機械粉碎磨製原材料等。

這些技術也不是隨便說說便能有，只得讓有讓火藥製作工坊的太監和字涵普那個機械設計作坊合作想想法子，短時間也出不來成效，只有砸錢慢慢去研究。

想短時間出成效的方法朱偉迪也知道，弄出高濃度的無水酒jīng，把火藥放入酒jīng用濕壓法把火藥壓縮后把火藥晾乾，威力便會有很大的提升，據說最大可以達到TNT炸藥60%的威力。

無水酒jīng其實好弄，要提純酒jīng，最大的難點在除水，古人不知道方法，朱偉迪卻是很清楚，把酒加熱后的氣體通過生石灰便可除去水蒸氣。經過幾個月的研究，下面的工匠們已經造出了合適的裝置，無水酒jīng此時已經可以量產。

在酒jīng工坊上報了無水酒jīng已經可以小規模批量生產後，朱偉迪便決定把這種新的濕法壓制的黑火藥弄出來，理所當然地，他又想起了那個他派去研究硝化甘油的倒霉太監高起潛，而巧的是高起潛此時也主動上書上報了研發硝化甘油的困難。

高起潛上書說：他無能，他惶恐，實驗了好幾百次，皇帝給的蒸餾綠礬油法都沒能造出濃綠礬油。第一步就完成不了，後面那些什麼硝酸更是無法弄出。

看了高起潛的上書後，朱偉迪自己親自動手試了試，發現自己介紹的方法果然不行，此時他才把自己還給老師的物理化學知識想起。

此時能得到的都是天然綠礬，並不是純硫酸鐵，裏面有大量雜質，高溫煅燒后得到的綠礬油是由水、硫酸、懸浮物、膠體、溶解物構成的混合體，成分極其複雜，用來做伏打電堆沒問題，要制濃硫酸是不可能的。

濃硫酸也不是稀硫酸加熱蒸餾能得到的，硫酸濃度越大沸點越大，到最後還會與水成為共沸物，壓根就沒法蒸餾得到出達到硝化反應要求的濃硫酸。

想了想后，朱偉迪痛苦地發現要製取濃硫酸，只有用接觸法或者鉛室法。接觸法的催化劑朱偉迪倒是知道化學成分，不過，沒有工業時代的化學分析儀器和提純技術，那玩意還是不要去想，只有考慮下十八世紀出現的鉛室法制硫酸。

在什麼都沒有的手工業時代，要用鉛室法製取硫酸，也不是不可能。鉛室法的材料也不是沒有，大量的鉛，這玩意以大明的技術也不難弄出，只是鉛室法還需要的純度不錯的硫和硝石，以現在的提純技術也勉強合用。只是具體的技術細節還有些難度，還要經歷長時間的技術改進。

經過這麼一出，朱偉迪很快意識到自己的錯誤。高起潛暫時也不用去碰什麼硝化甘油了，但是他接下來的任務卻比製造硝化甘油還要危險，他的新任務現在變成了去把黑火藥放入無水酒jīng中壓制。

不過這種壓制黑火藥的方法，卻比製造硝化甘油還要危險。黑火藥和高純度酒jīng都是極度易燃易爆的玩意，一點點摩擦，振動，壓制時力度稍大，都可能會產生爆炸。

高起潛本來以為自己逃過一劫，在看到朱偉迪寫給他的新實驗注意事項后，差點沒嚇暈過去。

硝化甘油高起潛沒見過，也不知道威力，還不是特別害怕，而黑火藥的威力他就很清楚了，大明朝的火藥廠爆炸事件也不是只有一起兩起，遠的不說，就去年的王恭廠大爆炸，他至今還是記憶猶新。

一想到去年那場恐怖的大爆炸，他當時就起了逃跑的念頭。只不過，逃跑只是痴心妄想，別說大明沒有他的容身之地，就是這一座小山，周圍佈置的錦衣衛幾乎達到了三步一崗五步一哨的程度，連耗子都不見得逃得出去，何況他這麼一個大活人，只有硬着頭皮做下去。

鉛室法製取硫酸朱偉迪也沒放棄，另外找了個識字的太監，告訴他大致的原理，畫出一些設備的形狀，讓他在京師慢慢試驗，硝化甘油只有等濃硫酸和濃硝酸製取成功之後再說。

朱偉迪此時才發現，沒有工業化，果真是做什麼都難，連個濃硫酸都讓他一籌莫展。

搗鼓了許多新玩意之後，朱偉迪也發現，此時大明的科學發展完全是靠他這個皇帝領導着一群太監在推動着。於是他腦子裏突然有了一個奇怪的念頭——要不要組建一個大明皇家太監科學院？