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乙烯到底有多么的重要,赵信当然是清楚,他是化工产业的基础,没有乙烯,后世无数的化工塑料科技树,就无法构建。
能够从完全没有接触过的有机物之中,找出一个还算是可行的实验的方法,赵信也很高兴,特别它的产物还是乙烯的时候。
想法很美好,可是现实很骨感,化学如果这么容易,那就不会有众多科学家投入,研究才最终的奠基。
赵信大学的专业不是化学,他甚至因为考古的关系,已经把化学丢在一边,超过了9年的时间,能够记忆那么多的化学分子式和实验,多亏了在中学时间,奠定的扎实根基,可是这些也就是学校里面的基础知识的,而不是一个理论,指望凭借着这个,就自动的把化学深入,按时不可能。
高分子化学,还有离子化学,这跟中学的传统化学,这是两个截然不同的领域,甚至中学化学的一些理论,到了更高的层面,那就是错误的。
此时此刻,赵信并没有想太多,当负责实验的人员,把浓硫酸和高纯度的酒精,混合在一起的时候,没什么用处,混合之后,没有什么反应,也没有生成物。
赵信亲自参加了这个实验,在卡牌系统的观测之下,实际上,是有乙烯产生的,不过这个数量太过微小,几乎可以忽略不计。
类似的反应,实际上,是在自然界广泛存在的,氧气跟铁不反应,这是中学化学之中说的,可是铁生锈,这就是铁跟氧气直接的反应,不过是这个反应非常的微小,必须在的长期的时间之中才能够完成。
这个反应过程当然不会如同生锈那么的久,要积年累月,可是眼下的这么一个烧杯的物质,要完全反应结束,最少也需要好几天,甚至是更长的时间,这样缓慢的速度,并不是赵信愿意看到。
就如同潮湿的环境和水,可以加快铁生锈的过程,这是一种催化剂,或者是环境因素,赵信所要寻找的,是一种可以大量生产化合反应,或者是为这个反应提供催化剂,合适的环境之类,而不是现在,这样离子状态,甚至是产出微小的反应。
可惜,他不知道,整个实验到底要怎么做,是加入催化剂,还是别的,在仔细考虑了之后,决定加热。
在化学反应之中,加热是很常见的一种方式,甚至到了后世的化工生产,高温高压,也是常用的反应过程。
高温可以提高物质的活性,让他们更加具备氧化性能,很多的物质,在常温之下,很难被氧化,可是一旦加热,就可以,这就是热带给了物质比较强的氧化作用,而最极端的,就是燃烧。
一场大火,可能在最初的时候,只是烟头点燃了纸屑,可是当纸屑引燃其他的东西,特别是一些化学物品被点燃了之后,爆发出来的温度,几乎可以烧灭一切,一些大火之后的场景,整个楼房,无论是玻璃,钢筋,还是其他的东西,甚至连砖头,都被烧掉,剩下的只是一片残砖片瓦。
赵信记得,在加热的时候,乙醇和浓硫酸的活性也会增加,比如说,浓硫酸跟铁的反应,本身是一种钝化的反应过程,可是一旦铁是铁粉,加热和搅拌的前提下,是可以反应。
温度,是一个重要的指标,定海军目前,已经拥有了比较精确的测量温度的设备,温度计。
在有了玻璃之后,温度计的制造,已经不存在问题了,无论是酒精温度计,还是水银温度计,都不存在问题,赵信在选择了之候,做出了水银温度计。
玻璃跟水银的结合,确定了0度和100度这个很明显温度,就可以对温度进行划分了,然后制作出温度计。
赵信没有选择卡式温度,而是选择摄氏温度,因为摄氏温度是人类生活最常用的这个区间。
摄氏温度的确定,有两个最基本的点,他主要是来衡量水的三态。
冰水混合物为零度,这个实际上,是水的凝固点,也就是说,低于零度,水就会结冰。
滚水则是100度,高于100度,水就会沸腾,就会从液态的水,变成水蒸气。
这是自然界之中,就会出现的自然现象,可以通过测算得到,哪怕是没有外力的帮助,最多一年的时间也可以完成,只要在冬季之中,在严冬之中,找到冰块,然后跟水混合,达到冰水混合物的程度,就可以确定零度。
度,就更加的简单了,把一壶水烧开,在疯狂沸腾的水之中,这就是100度的温度,除非烧干了,否则一直都是这个温度。
赵信当然不会等一年的时间,或者是到冬天,硝酸的制作完成,还有大量的硝石,他们是一种天然的冷却剂,在没有压缩机的时候,硝酸制冰成为了最简单做冰的方法,在后世,六七十年代的时候,在没有大量冰箱冰柜的时候,硝酸制冰的冰棍工厂,在中国广泛的存在。
只要硝酸制作出一些冰,然后在水中加冰,形成冰水混合物的状态,就是零度。
只要有一个密闭的,均匀的玻璃管之中,把气体抽掉,就形成了一个简单温度计,而在不同温度之下,水银会发生热胀冷缩,热胀冷缩的水银,水形成不同的高度,零度是一个位置,100度是一个位置,然后进行等分,在等分之后,就是0度到100度的温度计。
均匀的玻璃管,也不止是一个位置,按照这个刻度,进行更高温度的刻画的,这个是最简单的物理特性。
赵信不知道,水银温度计的测量极限,但是预计,300度以内是可以的,无法作为冶炼用的温度计,却可以日常使用,类似简单的加温,也是可以的。
最终,定海军的水银温度计,他的温度范围,被定为零下20度到的280度,差不多300度的空间,这些也是常用温度的空间。
用浓硫酸做脱水,温度当然不可能太高,赵信已经记不得硫酸的沸点是多少,但是280度最好不要超过。
实际上,赵信还不专业,后来通过研究知道,水银极限温度,是347度,这个也是浓硫酸气化的临界点。
在目前,简单的加热的,用水银温度计已经可以了,更高级别的温度计,暂时没有做出来,实际上,最需要高级温度计的,是炼钢厂,温度对于炼钢的影响非常大,有时候,一个合理稳定的温度,可以让钢的质量提升好几个档次,目前,只能够在熟练的技术工人的帮助下,用目测的方法。
温度计是实验室常备的东西,哪怕这一次,动用的有些多,也找到了40多个,然后就是接下来的实验。
不同的温度计,插入到瓶子之中,然后开始加温的过程的,温度在缓慢的提升,不同试剂瓶,混合的酒精和浓硫酸的比例是不同的,可以从中间,找到比较合适的配比,然后,就是加热的温度。
化学反应就是这样,失之毫厘谬以千里,往往一丁点的不同,最终的反应结果,就是另外的一个程度了。
这个时候,其他人是没有办法,因为对于乙烯,整个定海军的研究,并不深入,偶尔赵信通过卡牌系统,制造出来的乙烯,也用于基础性能的测试,他们没有一个测量产出的方法,毕竟乙烯是气体,还是他们不熟悉的气体。
赵信可以,卡牌系统的出色的性能,可以让他一个人在实验室之中,就把握到的众多反应的效果,他把人都给赶出去,自己一个人在这里,他一个人可以盯住最少40个实验,直觉告诉他,他的思路是正确的,今天就可以出结果了。
空荡荡的实验室之中,一个个密封的玻璃瓶,在酒精灯的加热之下,酒精跟浓硫酸的混合物开始逐步的加热,看起来没有太多的变化,可是在温度计上面,却是不同的温度指示。
加热这种方法,是正确的,在加热之下,无论是浓硫酸,还是酒精,他们的活性都显著的增加,乙烯的产量开始增加,不过这个增加的速度并不快。
赵信很清楚,他不能着急,化学反应就是这样,在很多时候,并不是一个递增的关系。
没错化学反应就是这样的,在多数时候,会相对比较平静,一旦达到了某个数值,进入到某种反应的活跃区域,就会加快反应,赵信加热的过程之中,就是找到这个活跃的区间。
或许找不到,或许不是加热,在没有别的催化剂的前提下,赵信只能够选择这个最简单的方法。
不过很幸运的是,这个方法并没有错,因为伴随着温度上升到100度,效率大大的增加了的,乙烯产生的绝对速度,虽然还是比较的微小,可是相对于最初来说,已经增加了好几倍。
这代表着,方向的正确,赵信此时,不用做任何事情,只用等待的,果然,当温度达到165度以上的时候,乙烯开始大规模的产生,并且短时间,增加到了一个的较高的程度,而当这个温度达到170度,达到了峰值。
赵信明白了,这个反应要求的温度,就是170度,这是一个最完美温度,他开始控制温度,让温度在169到171之间,缓慢的变动,乙烯可以大量的产生了。
实验成功了,这是一个很简单的实验,实验的原料和实验的产品同样都是有机物,主要借助着浓硫酸天然的脱水作用,生成的同样是有机物。
这种合成,不能够称之为真正的合成,有机物的合成,是从无机物到有机物,而这个,只是一个正常的反应。
不过,对于定海军来说,意义巨大,酒精,那是一种饮料,也可以用做常用的原料,只不过赵信没有他的运用方法,而制作乙烯,将会成为第一个。
赵信在完成了这个实验之后,把原料的比例和浓度,还有这个温度指标都提交给了实验室的人员,这是一个非常不错的实验,简单并且生产量大,如果不追求大规模的生产,仅仅依靠着这个,就可以让定海军拥有最基础的化工原料。
接下来,就是更大范围的实验,定海军用有这个实验的原料,同样的,有温度控制的方法,放大的实验,会让整个原料的数量,从一个小小的烧杯,增加到一个30升左右的容器,然后加热的东西,会变成炉子。
这个实验,不存在变色,或者其他不溶于水的反应物,他只是有最终的气体的产生,不必追求透明,可以用不透明的容器,只要收集气体就好了。
这个气体收集的过程,并不好过,赵信准备了一些气体钢瓶,定海军出色的钢铁合金,让一些高压钢瓶生产出来比较的容易,在常温之下,当不停的给钢瓶
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