545 工业之母

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事实上，随着学院研究的展开，很多技术性的工作，都有留校的教师带着技师和匠人们在做。

要说手艺货，还是匠人们更擅长。

丽塔现在画的东西，正是方书安曾经说过的三酸两碱。

真要是说起来，不管在欧洲还是华夏，硫酸和硝酸的历史都比较悠久。

公元8世纪，黑衣大食炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸。

一些早期对化学有研究的人，如拉齐、贾比尔等，还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单。

其他一些人，如伊本·西那医师，则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值。

而发展到此时的欧洲，德意志化学家将硫与硝酸钾混合，蒸汽加热制出硫酸，在这过程中，硝酸钾分解并氧化硫令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫。

所以，现在药剂师和炼丹师们使用的硫酸，都是此法制成。

而丽塔也了解过一些细节，大致知道，所以她的设计方案，也是用硫硝酸钾法生产硫酸。

按照丽塔的思路，没有问题，只是容器的选择上，会有些不妥。

“丽塔，据我所知，你选择陶瓷反应罐，并不合适。你知道的，德意志那些药剂师使用的陶瓷罐，反应速度有限，生产硫酸的效率并不高。因为单个陶瓷罐的接触面积有限，并且散热也不好，会有大量的酸雾无法沉降，影响反应效果。”

硝化法制取硫酸，温度是关键，必须要有温度，才能方便反应进行。而同时，产物需要冷却下来才可凝结成为产品。

因此啊，此时的欧洲同行们，都没有办法大规模量产硫酸。

丽塔给出的方法是用几个陶瓷的反应罐串联。整体思路没问题，但是容器选择不好。

陶瓷虽然耐硫酸腐蚀，却不利于散热。

所以啊，方书安根据后来的发展趋势，提出来更换丽塔设计当中的反应罐。

将陶瓷材质更换为金属铅，铅耐硫酸腐蚀，并且具有相对陶瓷更好的散热性，能够兼顾防腐蚀和散热的特性。

按照方书安前世的了解，这样的方法能制造出浓度为65%的硫酸，如果改良过后，多几级反应，使其能制造出浓度高达78%的硫酸。

并且，此时人们是不断向其中添加硝酸钾，认为硝酸钾是消耗品。

只有明白了反应的本质之后，才清楚，氮氧化物不过是促进反应进行的过程，真正起到氧化作用的是氧气。

所以只需要解决好氮氧化物氧化硫以后，继续跟氧气反应形成高价氮氧化物即可。

此时，整个反应里，硝酸钾便是催化剂所用，那样的话，生产成本便能够大大减小。

想要再提高浓度，就需要进一步改善反应装置，将现有的铅室法改为塔式法或者是接触法。

那时候，能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸。

而在华夏历史上，在古代稀硫酸被称为“绿矾油”。唐高宗时，炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆而获得硫酸。

但是干馏胆矾的方法作为实验室制备没有问题，将来要是作为工业生产用原料，还是有些贵。

所以在华夏历史上，制取硫酸的方法没有过突破性进展，也就没有大规模应用。

“先从硫酸开始吧，你这里的经费没有限制，只要能找到合适的工业化方法即可。比起德意志的同行，你比他们有钱。”

方书安看着丽塔在修改计划，鼓励的说道。

要是比研究经费，全天下没有人能比得过方书安，那些欧洲的药剂师们，虽然意识到硫酸会有用，但是他们想象不到，硫酸可是现代化工业之母。

共和国时期，华夏人民能用少量耕地种出世界上最多的粮食，丰产的原因，包括三个方面：种子的大幅度改良，农药的大规模应用以及化肥的使用。

要说哪个最重要，自然还是要归属到化肥的应用。

没有他们提供足够的氮磷钾，种子再好也是白搭，而虫子或着灾害，可能都因为植物营养不足饿死而灭亡。

化学产业的发展，是带来化肥产业飙升的关键。可惜，不同于硫酸工业，此刻就是在现代化学的发源地，人们都没有真正形成化肥工业。

此时，科学家们开始研究植物生长与土壤之间的关系，可能有少数人对生长和化学元素之间关系有初步认识，但是要等到正式形成体系，还需要到19世纪。

李比希研究植物生长与某些化学元素间的关系。他阐述了农作物生长所需的营养物质是从土壤里获取的，并且确定氮、钙、镁、磷和钾等元素对农作物生长的意义，并预言农作物需要的营养物质将会在工厂里生产出来。

至于说人工生产化肥，要到第一次世界大战。那时，人类企图用人工方法生产肥料，以补充或代替天然肥料。

磷肥和钾肥的生产开始得比氮肥早，原因是农业耕作长期施行绿肥作物和粮食作物轮作制以及大量使用有机肥料，所以对氮肥要求不很迫切。

尤其是硫酸制取成本大幅度降低以后，生产磷肥才成为可能。

在磷酸盐能化学生产以前，更多的是开采天然的磷酸盐。

但是并非所有地方有和瑙鲁一样，有着几十米的鸟粪沉淀磷酸盐层。

天然磷酸盐容易开采的部分产量有限，根本无法满足大量的产品需要。

从硫酸出发制备磷酸，再生产磷肥，也就是化肥的主要路线。

1840年，李比希用稀硫酸处理骨粉，得到浆状物，其肥效比骨粉好。

不久，英国人劳斯用硫酸分解磷矿制得一种固体产品，称为过磷酸钙。他建了工厂，这是第一个化肥厂。

几十年后，德国首先生产湿法磷酸，用它分解磷矿生产重过磷酸钙，用于制糖工业中的净化剂。

直到后来磷酸能连续生产以后，重过磷酸钙成本降低，才成为磷肥的主要来源。

而钾肥则主要是开采矿石，钾矿富集和精制工艺的开发成功，为提高钾肥的品位奠定了基础。

而更困难的是氮肥，一直到合成氨的工艺成熟，大规模生产氮肥才成为现实。

时间进入到19世纪末，人们开始从煤气中回收氨制成硫酸铵或氨水作为氮肥施用。

后来，挪威建厂用电弧法固定空气中的氮加工成硝酸，再用石灰中和制成硝酸钙氮肥，两年后进行了工业生产。

再后来，用石灰和焦炭为原料在电炉内制成碳化钙，再与氮气反应制成氮肥──氰氨化钙。

继续发展下去，便是鼎鼎大名的哈伯法合成氨。

如果方书安能够解决化肥的问题，那么未来几百年，华夏的生存都将不是问题。