第1420章 鉛蓄電池!
再說現在工坊裡面有電燈,晚上幹活兒也跟白天差不多?
李澤軒聞言一個趔趄,差點栽倒在地,心道:敢情我發明電燈,就是為了讓你熬夜幹活兒的是吧?被你這麼一說,我倒有點像是那種黑心資本家了~!
“王先生,您老聽我一句勸,熬夜傷身,千萬別再熬夜了!無論是釩礦的提煉,還是硫酸的生產,都不急在一時,您沒必要這麼拚命,您若是傷了身體,對書院來說才是最大的損失~!”
李澤軒看著王績,苦口婆心地勸道。
王績一臉為難道:“山長,不是老夫喜歡熬夜,而是老夫一見到那些好材料,便有些心癢難耐,若是不能將這些好材料煉製成想要的物品,便渾身不舒坦!這是老毛病了,改不了!不過您放心,老夫的身體肯定沒問題,我心裡有數呢~!”
李澤軒瞬間無語,想到之前他對王績的評價——著了魔的煉金術士,這句評價倒是十分貼切,這老頭兒以前就酷愛煉丹、並整一些別人眼裡虛頭巴腦的玩意兒,如今進入書院化學部,算是徹底地找到了“組織”,因為《化學》中的物質轉化之道,本身就跟煉丹有著異曲同工之妙,王績身處其中、如痴如狂,也就不難理解了!
對於這種“狂人”,李澤軒知道無論自己怎麼勸說,都不可能將其說服的,他嘆了一口氣,索性不再相勸了,他走到馬車前,對裡面的韓雨惜道:“娘子,工坊那邊有些事情,為夫今日就不回縣城了,我讓劉峰他們帶人護送你回去吧~!”
韓雨惜挑開車簾,從裡面出來,輕聲道:“相公既然有事,那便去忙吧!妾身這兩日就留在雲山別院,照顧相公的飲食起居~!”
李澤軒想了想,點頭道:“那樣也好!我派人回縣城跟爹娘說一聲,娘子你回別院去吧~!”
“嗯~!”
…………………………
讓劉峰帶著護衛將韓雨惜送回雲山別院,李澤軒隨著王績來到工坊的煉鋼廠。
“山長你看,這就是提煉出來的釩!”
煉鋼廠內,王績指著一個麻袋,對李澤軒說道。
李澤軒走過去一看,就見一塊塊淺灰色的小石頭,安安靜靜地躺在裡面,相較於剛開採出來的釩礦,這經過提煉的釩塊,其色澤無疑更加細膩!
“這算是整個天下,僅有的釩金屬單質了!這東西用途巨大,可不僅僅是用來制取硫酸,王先生你要好生保管啊!”
李澤軒拿起兩塊釩,掂在手裡,對王績說道。
“山長放心,即便你不說,老夫也會好生保管的~!”
王績點頭應了一句,隨後道:“山長,硫酸盛放在倉庫內的鋼罐中,不過為了方便使用,老夫放了一些在琉璃瓶中,山長您來看看純度夠不夠?”
“嗯~!”
李澤軒點了點頭,跟隨王績來到旁邊的一間小實驗室中,王績戴上厚厚的橡膠手套,從架子上取下一瓶透明的液體,遞給了李澤軒。
李澤軒接過,輕微晃了晃,見裡面的液體並不像水一樣靈動,而是有些粘稠,他暗自點了點頭,因為高濃度的硫酸,的確是粘稠狀的液體。
“有沒有大致估算過這硫酸的濃度?”
李澤軒扭頭看向王績,問道。
王績點頭道:“老夫根據各原料的投入以及產出比例,以及加水的總量,若是忽略制取過程中二氧化硫的洩露損耗,這硫酸的理論濃度大概在百分之九十七左右,不過考慮到實際生產中會出現各種各樣的誤差,這硫酸的實際濃度應該在百分之九十左右~!”
“百分之九十?差不多夠咱們工坊日後所用了!”
李澤軒欣慰地笑了笑,說道。
然後他打開瓶蓋,用玻璃棒蘸取了幾滴濃硫酸,滴在了桌上的一張宣紙上,就見硫酸落處,紙張迅速變黑,空氣中傳來一陣紙張燒焦味兒,這是濃硫酸強烈的脫水性而導致紙張炭化!見狀,李澤軒忍不住感慨道:
“很不錯!現在咱們工坊終於能夠批量制取硫酸了!這是大唐的化學工業騰飛的基石啊~!”
工業三酸——硝酸、硫酸、鹽酸,目前工坊可以大規模制取硫酸,也可以制取鹽酸了(電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣,氫氣在氯氣中燃燒,即可生成鹽酸),唯一剩下的就只有硝酸了!
硝酸的生產比較複雜,硝酸工業與合成氨工業密接相關,其中所用到的催化劑目前工坊還不具備,所以這個只能留待以後了!
“王先生,一會兒我會帶走一些硫酸,來造蓄電池,一種比先前的伏打電池供電更為持久的電池!煉鋼廠這邊,我希望王先生能利用提煉得到的釩,來煉製釩鋼!”
頓了片刻,李澤軒囑咐道。
“釩鋼?山長莫非是想將釩與炭一起加入到鐵水中,從而煉製一種新式鋼材?”
王績眼睛一亮,他今天是第一次聽李澤軒說要用釩來煉鋼。
李澤軒點了點頭,道:“沒錯,大致就是這麼個意思!具體到各原料的投放比例,稍後我會給你列出幾個參考!這鋼材中摻釩,好比如虎添翼,釩在鋼中的作用是增強淬透性和碳化物,並且能耐高溫,有強烈的二次硬化作用,對提高硬度有顯著作用,大概能夠提高三倍以上。而且釩能夠細化鋼材晶粒,穩定結構,更適宜於鍛造打磨,簡直是製造兵器鎧甲的天賜良材!”
“硬度提高三倍以上?”
王績聽李澤軒如此一說,驚訝地瞪圓了眼珠子,不過他很快就意識到了不對勁,連忙嚥了口唾沫,道:“咕咚...什麼?山長你要用釩鋼製作兵器鎧甲?這...這萬萬不可啊!若是被人察覺,陛下也容不得您啊!”
這老傢伙還以為李澤軒膨脹了、要打造兵器盔甲聚兵造反,差點嚇得魂都丟了!
不過他第一反應是勸李澤軒“放下屠刀”、而非嚷著要去檢舉揭發,說明他是真正地關心李澤軒!
李澤軒心知王績這是誤會了,他連忙道:“王先生這說的是哪裡話?我的確有意製造兵器鎧甲,但這都是陛下授意與我的,至於陛下打算用這批釩鋼做的兵器鎧甲做什麼,我不便與你細說!呵呵!你放心,我這個逍遙侯爺和逍遙山長還沒當夠呢?怎麼會想不開去造反呢!現在的生活,我很滿意!”
王績聞言,不由大鬆一口氣,他擦了擦額頭上的汗水,道:“如此便好!如此便好!老夫剛剛可真是嚇了個夠嗆!既是聖上吩咐的,那老夫自然沒有什麼意見,山長你給我比例配方後,我便去試制釩鋼了~!”
“行~!那有勞王先生了!”
李澤軒跟王績交待好釩鋼中釩、炭、鐵的幾種可選比例後,便搬走了一罐濃硫酸,離開了煉鋼廠!
出了煉鋼廠,來到工坊前院的辦公大樓,這裡面有一間實驗室是專屬於李澤軒的。
一路七拐八拐,拒絕了幾個小廝想要幫忙扛鋼罐的好意,李澤軒來到了他的實驗室。
將裝著硫酸的鋼罐放在牆角,李澤軒伏在案前,開始畫起了圖紙。
他畫的是鉛蓄電池的殼體構造!
負極板和正極板以及電解液是鉛蓄電池成流反應的主要構成材料,陽極板是二氧化鉛,陰極板是鉛。當蓄電池放電時,負極板與電解液作用,變成硫酸鉛和水,放出電能;當蓄電池充電時,電池在外電能的作用下,硫酸鉛和水中的酸作用生成絨狀鉛和硫酸,把電能儲存起來。
如此一來,便能形成一個完整的充放電循環!
相較於現代經常使用的鋰電池,鉛蓄電池雖然比能量小(即單位重量所蓄電能少,主要是鉛蓄電池的體積和重量一般都比較大),但鉛蓄電池放電時電動勢較穩定,工作電壓平穩、使用溫度及使用電流範圍寬、能充放電數百個循環、貯存性能好(尤其適於乾式荷電貯存)、造價較低,因而廣泛應用電動汽車行業中。
當然,最為關鍵的是,以奇趣閣工坊現在的條件,能生產出鉛蓄電池已經殊為不易了,至於更高檔次的鋰電池,那還是再等等吧~!
另外,蓄電池電極材料鉛和二氧化鉛,這兩樣東西這個時代已經有了!
鉛是人類最早使用的金屬之一,公元前3000年,人類已會從礦石中熔煉鉛。鉛在地殼中的含量為0.0016%,主要礦石是方鉛礦。
而且中國古代使用鉛的歷史,也是相當悠久!
古代婦女使用的美白皮膚的“胡粉”就是鉛的氧化物,日常用的銅鏡等也都有鉛;上古青銅器中,鉛更是三種主要成分之一;銅錢含也有不少的鉛,是古代鉛用量的大頭,越是貶值的貨幣,含鉛量越多;對於古代方士,鉛還有一種用途,那就是煉丹,鉛、汞之物是丹藥的重要構成,當然這兩樣東西都是有毒性的,所以自古以來,寵信方士、服用“仙丹”的帝王,就沒有一個活得長久的!
有了鉛、又有硫酸,再設計好殼體結構,基本上就可以製造鉛蓄電池了!
在前世,李澤軒拆解過廢舊的鉛蓄電池,對於其內部結構,還是比較忙瞭解的!
約莫過了一刻鐘,李澤軒畫好圖紙,走出實驗室。
“福伯,讓人照著這副圖紙,用硬橡膠,做出一個這樣的外殼殼體出來!我有急用~!”
來到福伯的“辦公室”,李澤軒將圖紙遞給福伯,說道。
所謂硬橡膠,即含硫量比較高的橡膠。
在不太低的溫度下,硫鍵能增加各鏈之間的自由活動範圍,因此橡膠不會變硬。但如果加進更多的硫,比如25%- 50%,以橡膠重量計,就會使鏈與鏈之間鍵合得很緊密,致使橡膠變硬。這樣的橡膠稱為硬橡膠。
在現代二十一世紀,蓄電池的外殼主要採用的是ABS高強度高密度塑料,但在蓄電池剛剛興起的時候,並沒有這種塑料,那時所採用的就是硬橡膠!
如今的大唐,顯然也不具備生產ABS塑料的條件,所以李澤軒也只好採用硬橡膠了!對於當前的工坊而言,用硬橡膠製造一個蓄電池外殼,還是沒什麼難度的!
這就多虧他當初派人下南洋尋找橡膠了,要不然現在許多東西都造不了!
“......好!老夫這就安排人去做!這殼體結構並不複雜,估計一個多時辰便能做好!”
福伯接過圖紙,大致掃了一眼,然後打包票道。
工坊內各種機器都是現成的,他還是有信心能在一個時辰內做出外殼的。
他沒有問李澤軒做這個外殼的目的,因為他知道李澤軒又要搗鼓新東西,至於新東西是什麼,等做出來,他自然就知道了!
這已經是他跟隨李澤軒這麼久所培養出來的默契了!
“好~!那就有勞福伯了~!”
李澤軒笑道。
福伯笑了笑,然後帶著圖紙去生產橡膠的院落了!
李澤軒則是去了燒製琉璃的院落,因為鉛蓄電池中的隔板,是用玻璃做的!
大約兩個時辰後,蓄電池殼體、陰極板和陽極板材料、以及電解液中的隔板全部都準備好後,李澤軒開始調配蓄電池所用到的電解液!
這個可是很有講究的!
一般而言,鉛蓄電池要求硫酸濃度比重為1.27-1.28之間。濃度過小,容易虧電,使用久了,兩極板之間會生成硫酸鉛結晶,它在以後的再充電過程中就不能去除,成為死角。當生成的硫酸鉛結晶多到一定程度時,蓄電池就不存電了。而且如果硫酸的濃度大於標準,也易生成硫酸鉛結晶。
所以電解液中硫酸與蒸餾水的比重,是一定要嚴格把控的!
僅僅是調配電解液,便用了李澤軒半個多時辰的時間!
接下來的工作,便是將這些準備好的材料、殼體組裝起來了,這個倒不怎麼費事,唯一需要注意的就是操作過程中不要將雜物、灰塵帶入電解液中!
福伯站在一旁,認認真真地目睹了整個鉛蓄電池的製作過程,戌時三刻,天色已經全黑,實驗室內的電燈早就被福伯打開了,就在這時,李澤軒終於站了起來,拍了拍手,如釋重負地嘆了一口氣,道:“好了!全天下第一台鉛蓄電池終於做好了~!” |