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苏颂与杜中宵同年,两人的起点差不多,不过六七年的时间,官职就已经被远远甩在了后面。其他地方倒也罢了,到杜中宵这里,他一路急行,早到一天也是好的。
为苏颂安排了住处,分配了随从,两人又到了院子里,等候晚宴。
到了适才坐的地方两人坐下,杜中宵看了看地上的瓷盆,里面的铁片已经变得少了许多。
苏颂看见,问道:“这里面蓝蓝的是什么?因何放在这里?”
杜中宵道:“水里面化了胆矾,因而是蓝色。我里面放了些铁片,看看能不能生出铜来。”
苏颂低头仔细看了一会,道:“铁片上面红红的应是铜粉。葛洪《抱朴子》云,以曾青涂铁,‘铁赤色如铜’,当指此事。不过只是薄薄一层,里面的铁依然是铁。”
杜中宵道:“不错,铜只是外面一层而已,刮取下来,里面的铁依然是铁。不过,如果铜覆盖了铁片,便就取出刮下铜粉,再把铁片放进去,积少成多,岂不是可以用铁炼铜。我今日就是试一试,若是此法可行,冶铜就容易了许多。”
“铁贱铜贵,此法若真是可行,倒也不失为炼铜的好办法。”
这就是湿法炼铜,化学课必讲的,是中国冶铜技术的巨大进步。苏颂熟读杂书,对这种现象并不陌生,并不觉得多么神奇。不过这个时代,湿法炼铜还没有应用,也没有人向这个方向去想。
此时天下最大的铜矿在饶州德兴县,那里多雨,矿石溶于水中,就成了硫酸铜溶液,其实就是胆矾溶液。杜中宵用胆矾溶液代替,基本可以模拟那里的情形。
铁放入硫酸铜溶液中,发生置换反应,可以置换出铜金属。此法虽然废铁,但常温就可进行,既省了火法炼铜的燃料,也大改善了生产环境,成本低了许多。
前些日子北边山中发现铁矿,勾起了杜中宵对化学的兴趣,首先想到的就是这个。此法只要知道原理,理解不难,而且操作容易。这里试得成熟了,可以上报朝廷,作为自己的一个政绩。说不定什么时候就因这一个小发明,自己得到一次升迁机会。升官不易,多条路子总是好的。
第49章 草棉()
严寒终于过去,春天来了。方城山上山花盛开,一片绚烂,路两边桃红柳绿,格外好看。
陶十七骑在马上,神采飞扬。身边的杨大郎也是满脸喜色,看四周的风景。
相州来的冶铁行家,在方城山查探了些日子,确认杨大郎找到的是罕见大矿,而且矿石品位高,好冶炬,甚是难得。陶十七在叶县周围找到了好几个大煤矿,各采了一些煤,分门别类,带了回来。
随着春耕结束,杜中宵不像前些日子那样忙了,心思慢慢转到工商业上来。如果只是满足于开垦田地种粮食,杜中宵不用花费这么多心思,慢慢修整农田就是。不过在杜中宵眼里,仅仅吃饱是不够的,还要让治下的人手中有钱用,事情就不那么容易了。
随着汴河上车船越来越多,纤夫还在逐步裁减,向京西路这里迁移。最近的唐、汝、蔡三州,年底之前接收的人口就会饱和,转过年来,营田就要转到邓州、襄州为中心。那里的地理和气候条件,还要优于唐州这一带。唐州这里积累的营田经验,对后续垦田非常重要。
营田务旁边的一块地里,杜中宵和苏颂一起,仔细查看地里出苗的情况。
看着地里冒出的绿芽,苏颂道:“这就是草棉?听说闽越一带产木棉,西域产草棉,织出来的布轻柔无双,还要胜过丝绸,价比金银,没想到是这个样子。不过我自小长在福建路,却没见过木棉。”
杜中宵道:“物以稀为贵,真正种棉花的地方,棉布其实不贵,怎么可能比过丝绸。我没有见过闽越木棉长什么样子,说不上来。这些种子,是我在河东路的时候,托人从西域带回来的。不过那里的地气太寒,长不好,这里再试一试。西域产的粗棉布,我也带了几匹回来,其实很是粗糙。西域那里,是用这种棉布当钱使用,他们各国通用的。”
有后世的知识,就知道棉花的宝贵。此时天下产棉花的地方,一是东南闽越一带,从海路传来,植株高大,适合热带气候,多年生长,类似于木本,称为木棉。另一个地方就是西域,沿着陆路传来,种下之后只生产一年,类似于草,故称为草棉。
明显草棉才是后世广泛种植的棉花样子,杜中宵在火山军的时候,特别让西域商队带回了种子。不过火山军过于靠北,种的并不顺利,长势不好,没有推广。印象之中,西域一带应该是极北之地,天气严寒,其实不是。西域各国,大部分都比火山军一带温暖得多,只是干旱而已。特别是夏天,西域那里气候炎热,远不是火山军能够相比的,利于棉花生产。
杜中宵记得历史上棉花最早的主产区,是江浙一带,那里的气候与襄邓两州类似,那么这里应该也利于棉花生长才是。实际上确实如此,南阳和襄阳盆地是中国棉花的重要产区,这里气候和土壤条件,非常利于棉花生长。唐邓等州位于南北气候的过渡地带,南方作物和北方作物都可以在这里种植,北种南移和南种北移,都可以在这一带进行,让作物适应不同的气候条件。
杜中宵物意开了一块地,种下了棉花,到了现在开始发芽了。
棉花的生长周期与水稻类似,可以与冬小麦轮作,实现一年两熟。而且棉花种在旱地,对于那些水利设施不足,不能种水稻的土地,特别重要。
正在杜中宵和苏颂在地里查看棉花苗的时候,一个公吏急急过来,拱手道:“官人,陶十七和杨大郎从方城山探矿而回,正等在衙门里。”
杜中宵对苏颂道:“走,我们看看去。要是方城山里有铁矿,我们可从朝廷要些钱来,在那一带开矿兴冶。营田务现在粮食不缺,只是乏钱,诸事做不得。如果朝廷拨下钱来,好多事情就容易做了。”
苏颂对开办商业其实没有兴趣,他更喜欢研究技术问题。杜中宵加然奇思妙想多,但显然对于精研技术没什么耐心,一心只想着做成产业赚钱。不能赚钱,很多事情折腾一阵,就扔到一边去了。
前些日子,杜中宵试验了湿法炼铜,确认可行,给朝廷上了一本奏章,要求推行于产矿地区。现在朝廷没有回音,杜中宵便扔到一边,兴趣转到其他方向来。
回到衙门,陶十七几个人早已等在那里,向杜中宵和苏颂行礼。
问过了几个人这一行的大致情形,陶十七道:“官人,相州那里请了几个探矿熟手,查看了杨大郎找到的铁矿,确认是处大矿,不下于相州最大的矿。不只如此,他们还在附近又查探了一番,又找到了几处矿苗,都利于开采,那里兴冶极是合适。”
说完,陶十七让罗锋取了一张图出来,是画的那一带的铁矿分布图,指给杜中宵看。
杜中宵看图,只见几个标出的矿点全都位于山中,而且是舞阳、西平、叶县和方城的交界地带,人烟稀少,怪不得多年以来不见那里有人冶铁了。这种地方开冶有不好的地方,太过荒凉,一切都要从头做起。也有好的地方,没什么人口,开起矿来没有掣肘。
介绍了铁矿分布,陶十七让罗锋又取出一副图,道:“官人,这些日子我们也查过了附近煤矿,都画在这图上。铁矿三五十里之外,便就煤矿广布,极是方便。那里的煤矿产的煤五花八门,各种各样的煤都有。按着官人吩咐,我们各种各样都取了些回来,在外面车上。”
杜中宵点了点头:“好,你让人卸到附近的砖瓦窑那里,记得标记清楚,不要混了。”
春耕结束之后,杜中宵便就命人在附近建了一处砖瓦窑,烧制砖瓦。砖瓦房不只是盖得比土筑建筑更快,而且条件也好。一切新兴,砖瓦其实是非常赚钱的行业。
用煤炼铁,当然是烧成焦炭才好。焦炭不但是去除了一些不利成分,而且坚硬,可以作为炉料的骨架。更重要的是,焦炭燃烧的温度更高,此时温度对冶铁质量有至关重要的影响。温度不够,要么就只能炼出生铁来,要么就是海绵一样的块炼铁,价值不高。
天下有铁矿的地方多了去了,虽然多是小矿,并不耽误产铁,只是成本高质量差罢了。在这个交通不便的时代,如果铁的质量上不去,根本无法跟这些小矿竞争。要想把铁矿做大,就必须产钢,而且是质优价廉的好钢。不然,没有相州那样朝廷大量采购的支持,想做大并不容易。
能够烧成焦炭的煤并不多,汝州那里肯定是有的,必须一样一样试出来。什么样的煤能够炼焦,杜中宵也不知道,只是隐约记的,并不是无烟煤那种好煤。
第50章 炼焦()
看着差役把装煤的地方封闭起来,苏颂道:“煤之一物,用处是烧火取暖,似此封在石室,下面再烧煤,如同蒸屉,是个什么道理?”
杜中宵道:“天下万物,似金银纯洁如一的,少之又少。如何把这混杂一起的东西分开?一个办法是用水,把物放入水中,有的溶入水中,不溶的自然留下,过滤即可。如精制食盐,便是用此法。还有一个办法就是这样,封闭起来,下面烧火蒸馏。被烧得热了,有的化气逸出,有的留在里面,自然而然就分开了。此法古之炼丹之士多用,如火法炼铜等等,很多就是从此法化来。”
苏颂点了点头,觉得杜中宵说得有些道理,又觉得哪里不对。
认识自然界物质的性质,最简单的确实是这两种办法。一种是水溶,当然也可以用其他溶剂,慢慢积累经验,进行总结。还有一种就是干馏,让物质在高温下分解,后面再结合分段收集,可以分析大量自然界物质的成分。很多种化学物质,就是用这种办法发现的。
怎么炼焦?其实杜中宵也不知道,他怎么可能把这些知识记清楚,更何况前世有没有看过都记不得了。他只是记住一点,焦炭是密闭干馏出来的。至于用什么炉子,怎么做质量最好,那只能是在干馏的实践中慢慢总结。万事开头难,只要开了头,总有能工巧匠慢慢总结。
到了这里,从方城山里探出铁矿,最近杜中宵突然对化学产生了兴趣。只可惜,学的化学知识已经记的不多,而且杂乱,没有章法,只能慢慢一步一步来。这些日子总结自己学过的化学知识,杜中宵就认识到了这种两种办法,一是溶解过滤,二是蒸馏分解,实在是研究化学的无上妙法。
只要掌握了这两种基本方法,很多基本的化学知识都可以应刃而解。前些日子试验湿法炼铜,就是溶解过滤小试牛刀。现在炼焦炭,就是试试干馏法了。
这个法子实在妙得很,看着炉下燃起火来,杜中宵已经想到,其实很多化学原料都可以用这个办法制出来。比如硝酸怎么制?简单,把硝放进密闭炉子里,干馏就是了。馏不出来,那是温度不够,想办法用更好的燃料,加强鼓风,把馏出的气体溶进水里就是硝酸了。怎么制硫酸?也简单,也胆矾放到密闭空间里,干馏就是了。如果制不出来,用更好的燃料,大力总能出奇迹。当然硫酸有个恼人的地方,制出的气体可能是二氧化硫,也可能不是。
一个高温干馏分解,一个溶剂溶解,能够解决很多问题。可惜杜中宵的精力和时间有限,不然他能制出很多化学原料来。只不过这种简单粗暴的办法,制出来的化学原料有多大用处就难说了。
苏颂杂学之广是这个年代的翘楚,除了学识文章,什么天文历法,炼丹制药,几乎无所不学。化学其实跟炼丹有些类似,记住不要把烧出来的东西动不动当成仙丹吃了,而是仔细分析,也是门学问。
什么数学力学,物理学化学,有时候就是这么简单。很多知识记不住了怎么办?大办出奇迹,简单粗暴硬上就是了。或许质量不高,或许得到的不是自己想要的东西,但总能开个头,有一条思路。谁知道碰上这个时代的能人异士,会发生什么想象不到的事情呢。
杜中宵发家就是靠蒸馏制白酒,对此法颇有心得。现在治下有了铁矿,要靠化学知识了,什么东西都想来馏一馏。现在烧焦炭,等些日子闲了,要专门制一套干馏的工具,专门找几个人,把能找到的东西一一干馏,看看会发现什么好玩的东西。
看着炉下烈火熊熊,苏颂道:“似这样用火烤,要多少时候?”
杜中宵道:“先烧七七四十九个时辰,看看烧成什么样子。若是好物,再慢慢减少时辰。”
苏颂皱着眉道:“待晓,你如何知道煤炭这样馏了,就可以用来炼铁呢?总觉得这样