第七章 铜的几种炼法

    母亲和二叔晚上一起给三叔及在都城的爷爷写了一封信，讲了下午火药试验的情况，并要求他们尽可能采购火硝，碱粉，怕事情外泄后金国、西夏限制出口和提价。这是一封相当重要的信件，送信的人挑了又挑。又再三嘱咐一些注意事项，才放人家走。

    白天高宠很累，晚上还要赶工设计手动车床，这是第一架母机，主要是为了车削床弩上下左右的调整的螺杆和一些螺纹。没有车床，加工螺纹真是不可想象。又将雷汞的制作步骤再三复核了一次，引信的尺寸又校核了一遍，睡下时已过了子时。一个十三、四岁的又刚受伤的身子实在是吃不消，也就睡下了。

    早上起得比较迟，对一个习惯练武又没有夜生活的人来说是太不正常。等高宠起来，已过了卯时，福伯已出去一趟，回来都有些时候了，二叔跑来看了好几次，看高宠还睡着又走了。好几天没见的小妹静如，小翠带着一院子里玩，看到高宠出来就跑过来刮着脸上说：“大哥睡懒觉，羞羞。”古怪精灵的样子很是可爱。

    高宠很不好意思，连声对福伯说，“熬夜，熬夜。”一边接过小翠递过来的毛巾洗脸。

    “大少爷，你慢来，吃过早餐再说事。”福伯说。

    等洗了脸吃过早饭，高宠问福伯：

    “有多少东西做出来了，情况怎么样。”

    “大多数东西都做好了，都是放在西院，就是铁厂几个件要翻砂造范可能还要些时间。船厂做的那个独轮车，昨下午已试装了出来，个别地方再修整下就好了，估计今天过午能送过来。这事我我盯着呢，大少爷放心。”

    “进展挺快的，比我想的要好，这些图纸你拿去，跟昨个儿一样，加工出来。有这个车床，好些东西就能做了。二叔催得紧，否则也不用这样急着赶工。还有所有的图纸做好后都要收回来，一张也不能少，你要盯紧了。不要传出去。”

    “大少爷，你放心，一般未经允许，他们不敢抄图纸的，我会收回来的。”

    南宋是个诚信社会，信用是社会的基础，的确一般人不会这样做。但知道用途就不敢说了，所以高宠还是嘱咐了几句。

    过去西院，二叔和几个弟弟都在，二叔正看着小弟昨晚誊抄好的我白天讲的内容，看样子他们真是很认真，连工步都很仔细写下来。三弟真是一个小天才，记忆很好，一点都没有错。想到失密的危害，高宠很严肃地说：“高凡，你昨晚写的时候，有没有人看到过？”

    “没有，我连妈都没让看。”高宠满意地方点点头。对二叔说：

    “二叔，这还是个隐患，以后要写就在这院子里写，写好后我看看有没有错，就当个作业，以后交给二叔保管。你们要看，到二叔那去看，不准誊抄，重要的配方数据要涂去。三弟记性好回去后不准默写到纸上，脑子里可以想但不准写。就这些方子，就一百年还有保密价值。记住了。以后我们家要建立技术保密体系，包括人员护卫、保密要求，保密守则等，也要划定保密区域。二叔麻烦你把这件事抓起来，挑些精干信得过的人。”

    “好的，我会把这事抓起来。”二叔

    “这个事就到这里，下面我们一起做昨天要做的工作，教你们炼金术。也就是道教的所谓炼丹术。我叫它化学。炼丹术很神秘，火药就是炼丹中发现并发明的。炼丹其实很简单，我的化学比它们要复杂、有用的多。由于时间的关系，这个化学有关的各种系统的知识和理论这几天就不讲了。我以后会编出一套书来给你们学习。这几天的任务你们只要有个认识就可以了。”

    “今天先讲炼铜。”高宠把胆矾等等材料拿过来，还有一些器皿、工具。

    “可以炼铜的铜矿有很多种，主要、天然铜﹑黄铜矿﹑辉铜矿﹑斑铜矿、黝铜矿﹑蓝铜矿﹑孔雀石等很多种，更多的是与其它东西共生的矿物。我们面前的胆矾就是一种常见的铜矿。我们的祖先2000多年前就炼出了铜，在铜的冶炼上有很多优秀的经验，但是炼出的铜有很多杂质。很难得炼出纯净的铜。更多的是合金。为什么，这就与冶炼技术的关系。”

    “对于铜矿，我们这里除了一种胆矾没有其它的矿物，讲起来很抽象，以后让人让收集再让大家看实物。我简单介绍一下，南山铜矿里的铜矿石叫黄铜矿，他是铜和硫的化合物，硫就是昨天的那种硫磺，他们结合起来就变成了一种新的物质硫化铜。辉铜矿差不多也是铜和硫的化合物，但是他们生成的东西不一样，叫二硫化铜，斑铜矿是一种铜、铁与硫的化合物。黝铜矿是一种铜、连锡的硫化物矿物，而胆矾是铜的一种盐的水合物。真名叫五水硫酸铜。”

    “胆矾可入药，有催吐，祛腐，解毒的功效，也可做饲料，也是一种农药的原料”

    “将胆矾、石灰、水，按1：1：200混在一起就可以治疗果树、作物的一种瘟病，还可促进作物的生长。我叫这种混合的溶液叫‘波尔多液’。但要注意，这‘波尔多液’要在使用前混合。村里的作物如果有病，可以先试试它的效果。”高宠将胆矾溶于水中，在水溶液中放进铁片。

    “用胆矾炼铜，有一种最简单的方法，叫湿法炼铜，这是相对平常的火法炼铜说的，就是用铁将胆矾中的铜置换出来。你们看。刚才放入的铁片已是铜色，碗底也有红色的铜存在。如果做一个很大的水池，里面倒入这种胆矾水，放上很多的铁片，第一天会看到什么现象？你一定能收到很多精铜。但这种方法仅对胆矾炼铜有效。”

    讲到这里，包括二叔都很兴奋，一个个都象是矿主，要大显身手。

    “你们不要高兴太早，个人开矿炼铜是官家禁止的，刑罚是很厉害的，一旦抓牢，脚上要夹上六七斤的大铁块走路，不知你们受不受得了，不过二叔你可以想想办法。只要想办法获得官家的认可就行了。”

    “这个事到时我们一起找你爷爷商量。”

    “火法炼铜官家一直在做，但刚才讲到，各种矿物都有伴生矿，有铁、铅、锡、连锡等矿物。如果不除去，炼出的铜就不纯，这样的铜用场就不大。时间的关系我今天就不多讲了，但有一点，你们大哥有的是办法炼出精铜。现在的开矿、选矿、冶炼技术相对你哥来说太烂了。”

    “下面讲用这个胆矾炼硫酸。硫酸是一种非常有大用的东西。与醋一样，但比醋厉害得多，腐蚀性很强。有了这样一种东西，就可以炼出许多东西来。”

    高宠把炭炉架起来，放上铁锅，锅里放了好几斤胆矾，再把铜做的集气罩盖在胆矾上，这个集气罩上面通出铜管，铜管的一头通入一个装着水的深水杯中，让大柱使劲扇炉子。看起来这套设备太土了，一定得把玻璃弄出来。高宠嘴巴嘀咕着。

    “对这个胆矾加热，它先是蒸出水分，胆矾变成无水的硫酸铜，过后它会放出一种跟硫磺烧起来差不多的气，叫三氧化硫，硫磺烧出来的气叫二氧化硫，可以用来漂白。二氧化硫可以转化的为三氧化硫，但很困难，二氧化硫没什么太大的用处，而这个三氧化硫溶于水就成了很有用常的硫酸。胆矾煅烧后剩下的东西叫氧化铜。”利用这个时间，高宠将骨粉、木炭、石灰一起煅烧。

    “将这几样东西一起煅烧，我要炼出一样你们都是没见过的东西，我叫它为磷（这时这个世界还没发现磷，要八百年后吧）。这用来做火柴中最关键的东西。我们现在这这种炼磷的方法是最差的炼法，因为骨头里的磷这种物质很少很少，为什么这样炼呢？因为我们没有时间去找磷矿石。夏天的晚上，你们几个有没有听说或见过在乱坟岗上有鬼火？”二叔点了点头。

    “所谓的鬼火就是这种东西自己烧起来的。动物的骨头中有许多钙和磷这种物质。所以能从骨头中炼出磷。磷主要有两种状态，白磷和红磷，白磷在四百度（温度这个概念他们不知道，又是一番解释）的时候加热就变成红磷。白磷在夏天（40℃）就会自己烧起来，如果在暗处可以看到磷光。磷具有恶臭。是剧毒物。白磷几乎不溶于水。但红磷没有毒，很安全。等会炼出来的先是白磷，我们再将将一部分做成红磷。”

    已经闻到一股臭味，有白磷的，有骨头烧糊的，还有胆矾煅烧的三氧化硫的刺激气味。大家换了远一点的位置。高宠拿了一块湿毛巾给大柱，让他捂着嘴鼻。

    高宠过去把连锡（锑）矿和连锡以及几样做火柴的东西拿过来。

    “你们看，这个就是连锡和连锡矿，连锡我叫他锑，连锡矿是连锡的氧化物，里面有杂质一般不直接使用。它主要用灭火剂，将他与磷混在一起时，是涂在火柴盒上的，因为有了它，火柴盒才不会一下同火柴一起被烧掉，让火柴壳经用。如果没有连锡矿粉，我们可用连锡在空气中烧出氧化锑。连锡是有毒的要注意，平常不要碰。但连锡的氧化物没有毒。”

    “将木材切成小棒，用烧熔的蜡浸一下，浸蜡的目的是火柴烧的时候，烧过的灰不会在火柴棒上掉下来。”

    “另外，做火柴皮的粘结剂我们用的是面糊，但这种面糊的效果较差，一般要用水玻璃，但水玻璃做起来有些麻烦，等下次我们另外做出水玻璃再制出更好的火柴。”

    把火硝、硫磺混在一起加点倒入面糊搅匀，再用火柴棒头点一下，点成有1分直径的小球，再烤干，不能用明火或太高的温度。拿一根放到火里点一下，“嘶”的一声火柴烧起来了，与现代火柴的效果差不多，最后要看磷皮的处理了。那边铜也煅烧的差不多了，我让大柱移走炭火。骨头已烧黑，倒一些水进去，让它冷却下来，也怕白磷自燃。在里面找到了五颗黄豆大小的白磷。两颗放在水杯里保存。三颗，放在一个有盖的小铁盒里，放到火炉上加热。大约七八分钟拿出来放在边上冷却。煅烧胆矾得到的稀硫酸放在炉子上加热蒸发，到没有水气变成了浓硫酸。放好。回过头来将红磷研粉，石英砂、连锡矿研粉。按比例混在一起混匀，加入稀面糊，涂在一个纸盒上，再放在火上烤干。拿过新做的火柴，让二叔划擦。一下就点起来了。火柴制作大功告成。

    已到傍晚。一起做了二十多盒。每人分了两盒，剩下十五盒由二叔拿着。让老三分别将火柴两个配方和流程写下来，火柴盒由高宠设计了几款样子。让二叔分别安排人试生产。
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