皇宋锦绣 第五百九十四章 温度和三态

    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。

    100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，当不停的给钢瓶加压，向里面灌输乙烯，却没办法变成液体。

    赵信就明白了，乙烯的临界压力比较的高，高在，还有温度这一项，在有了硝酸和硝石之后，冷藏成为了可能，在夏天也能够大规模的制作冰雪，可以保持较低的温度。

    乙烯的临界温度并不低，在降低到一定的温度之后，它就液化了，可以保存在钢瓶之中。

    这个简单的实验，整个实验的过程很简单，没有什么催化剂，也没有什么复杂的温度压强，只是一个加热，把混合溶液，加热到170度左右，就可以大量持续的产生乙烯，只不过要装这些东西很复杂。

    加压的方法，超过了钢瓶的最大承受能力，再加上定海军也没有足够的能力，给与足够的压力，那么选择低温是唯一的选择。

    在没有科学的测量仪器，对于有机物之间的知识又是一知半解的前提下，气体状态的乙烯，很容易挥发，稍稍不慎，本来精准的实验，就变的不可控。

    在完成了液化的实验，并且装出来100个钢瓶的乙烯之后，赵信果断停下了在这个实验之中继续的关注。

    赵信当然不可能奢望，连普通的蒸汽机都没有定海军，能够的直接跨越无机物的时代，进入到有机物的时代，无论是铝合金，还是有机物，都是一个必要的积累，能够获得收益，就获得，不能，也无所谓。

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