第211章 火药材料,无烟火药

      硝石、木炭、 硫磺,是製作黑火药的材料。
    这张由中国人发明的配方已在这方世界上使用了六百年,如今正是它最后的巔峰时代。
    再过不到十年,无烟火药便將取代黑火药,成为战场上的新统治者。
    而现在,无需等到十年之后。
    林庆手中便有一本来自第二个世界的无烟火药配方书籍。
    配方所需材料仅有四种,但不同於黑火药只需將硝石、木炭、硫磺按比例简单混合即可製成,无烟火药的製作必须经过一步化学反应。
    马掌望台营地木屋实验室中,林庆將製作无烟火药所需的材料一一取出。
    第一样材料是棉花。
    美利坚南部种植园的主力经济作物,在拥有大量廉价“工具”的前提下,棉花的成本可以被压低至每公斤十美分。
    一大团洁白的脱脂棉花摆在案桌上,是整个反应的基石。
    第二样材料是浓硫酸。
    在工业储罐中,以硫磺为原料燃烧生成二氧化硫,再添加氮氧化物催化,通入注入水蒸气和氧气,便能反应出浓度为百分之六十的稀硫酸。
    只需稍微加热蒸发水分,就能获得製作无烟火药所需的浓硫酸。(浓度70%以上)
    这种化学製剂,古巴的糖厂便有储备,用於检测蔗糖纯度。
    第三样材料是浓硝酸。
    將硝石与浓硫酸混合加热,硝酸蒸汽冷凝后所得,便是浓度百分之八十以上的硝酸液体。
    这种材料,加利福尼亚任何一个金银矿场都有大量储存。
    用於溶解金银矿石进行提纯。
    因此,即便林庆有能力自己动手製备,他也选择了更为省时省力的方式:
    隨机挑选一家矿场,搬运一桶回来。
    最后一样材料是乙醚。
    它从酒精,也就是乙醇中提取而来,只需一套铜製蒸馏器,將乙醇加入浓硫酸催化,加热至一百四十摄氏度,便能分离出乙醚和水。
    “材料齐了,现在可以进行消化棉的製作了。
    林庆取出一只乾净的陶瓷盆,將事先量好的浓硫酸与浓硝酸按照大约一比一的比例缓慢倒入盆中,用一根玻璃棒轻轻搅拌,使其混合均匀。
    当然,以他如今的肉体强度,就算直接用手指搅一搅这浓酸液体也没什么问题。
    但他还是选择了稳妥些的方式。
    混合酸液呈现出一种透明的淡黄色,表面冒著微微的热气。
    酸碱混合是放热反应,盆壁已经开始发烫。
    他等混合酸液的温度稍微冷却了一些,然后拿起那团洁白的棉花,將其撕成核桃大小的鬆散棉团,一团一团地缓慢地浸入混合酸液中。
    每一团棉花浸入后,他都用玻璃棒轻轻按压,確保酸液充分渗透到每一根纤维的內部。
    棉花的顏色在接触到混合酸的瞬间开始发生变化,从洁白的云朵色,逐渐转变为一种浅黄色的色泽。
    这些操作本质上就是用硝酸把棉花的羥基(-oh)转化为硝酸酯。
    他將所有棉花全部浸入酸液中后,盖上陶瓷盆的盖子,开始计时。
    三十分钟。
    这是他从那本配方书籍中获取的数据。
    在这个温度下,三十分钟的反应时间足以將棉花的纤维素转化为硝化纤维,同时又不会过度反应导致分解。
    三十分钟一到,林庆从酸液中取出硝化棉。
    他的手指轻轻一挑,便將一团浸满酸液的棉花从盆中取出。
    酸液顺著棉花的纤维滴落,发出轻微的滋滋声。
    林庆拿起那团硝化棉,以精神念力去除其中多余的水分,在清理残留在纤维间的酸液。
    经过两次乾燥处理后,此时这团硝化棉只要温度超过60摄氏度就会慢慢自燃,是用来製作单基无烟火焰的唯一原料。
    接下来,林庆將硝化棉放入一只乾净的碗中,倒入事先准备好的乙醚和乙醇混合溶剂。
    轻轻搅拌著硝化棉与溶剂,直到硝化棉在溶剂中完全溶解,形成一种粘稠的糊状物质。
    林庆拿起一块平整的木板,將硝化棉溶解的糊状物质均匀地摊在木板上揉搓均匀,再用精神念力將其压平,切成自动铅笔芯一样的条状物。
    最后只要晾乾使得混合的溶剂挥发,就会在內部留下无数细微空隙。
    这些孔隙在燃烧时,会大幅增加反应面积,使得燃烧速度瞬间飆升至原先的数十倍。
    这便是单基药的核心原理:用溶剂造出孔隙,让火焰瞬间烧透整颗药粒。
    也是无烟火药和黑火药之间的本质差距。
    黑火药的燃烧速度约为每秒四百米,每克黑火药燃烧后可產生约二百八十毫升气体,燃烧温度约两千二百摄氏度。
    听起来不算差,但它有一个致命的缺陷。
    燃烧后约有百分之五十的固体残渣残留下来,包括烟尘、灰烬和各种硫化物。
    这意味著,使用黑火药作为底火的子弹,有效射程只有三百到五百米。
    超过这个距离,弹道便开始飘忽不定,精度急剧下降。
    更麻烦的是,每发射十几发子弹就必须清理一次枪膛,否则残渣堆积过多,连下一发子弹都塞不进去。
    而无烟火药,对於1878年的弹药底火来说,则完全是另一个维度的產物。
    它的燃烧速度是黑火药的五倍以上,弹头初速比黑火药子弹提升了两倍,有效射程扩展至八百到一千二百米,且弹道平直得多。
    更重要的是,无烟火药燃烧后几乎不產生固体残渣,连续射击数百发也无需清理枪膛。
    如果当初来马掌望台清剿他的那一支美军火炮部队,用的是无烟火药作为底火的炮弹。
    那么都不用出火车站,直接在瓦伦丁架炮,就能將炮弹发射到马掌望台轰他。
    这次林庆亲自动手解锁了无烟火焰,那么后面研製枪械发射的子弹,就不用他再从其它弹药里抠出底火,进行左手倒腾右手的麻烦操作了。
    重复著相同的操作,林庆开始一份接一份地製作著无烟火药。
    硝化、溶解、塑形、切条、晾乾。
    每一个步骤都已经烂熟於心,手上的动作也越来越熟练。
    第一份、第二份、第三份……
    ……
    第四十五份。
    当林庆將第四十八份硝化棉放入混合溶剂中搅拌时,视野中跳出了一条新的提示。