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“山长,我还有个问题!”

实验室内,墨凌薇皱了皱眉头,问道:“既然咱们这么需要直流电,灯泡用直流电也可以点亮,那我们当初为何不直接用直流发电机来发电?”

听到墨凌薇问出这个问题,李泽轩不由暗赞这丫头聪慧过人,他想了想道:“墨姑娘,你有没有想过这个问题,如果水电站发出来的电是直流电的话,那么它经过一里长的电线,将会衰减多少电压?

要知道,同样粗细的电线,长度越长,电阻越高,分压也就越大,假设水电站输出的电压为200伏,传输到一里之外的地方,其电压很可能只有一百五十伏左右,更远的地方,电压会更低!

而我们工坊所生产的电灯,其标定电压都是一致的,若是用直流电进行传输的话,那距离水电站远的地方,将会无法获得足够大的电压来点亮电灯!

若是用交流电进行传输,就不会存在这个问题了,因为我们有变压器,在距离水电站比较远的地方,我们可以用变压器进行升压,从而将电压提升到我们所需要的那个值。而直流电要想转换电压可不会像交流电这么容易!

除此之外,墨姑娘你应该也清楚,交流发电机的内部构造要比直流发电机简单,寿命也比直流发电机的寿命要长,所以综合了多方面的考虑,我选择了交流电的传输方案!”

其实关于交直之争,即便放到现代,也不是仅仅以交流电胜出而终止。就二十一世纪的电力系统而言,高压输电是交直并存、相辅相成的状况,甚至,随着电力电子技术的发展,直流输电也有可能会再次强势回归主导地位,因为直流电在传输过程中只需要考虑线路电阻引起的损耗,而交流电在传输过程中,阻抗、感抗、容抗都会对传输的电力产生损耗!

不过就目前大唐的技术条件而言,选择交流电进行传输,才是最为可行、最为经济的方案!

墨凌薇闻言恍然大悟,她点了点头,一脸佩服道:“没想到这里面还有这么大的学问,山长当初建立水电站的时候,可真是高瞻远瞩啊!”

李泽轩笑了笑,没有接话,而是看向王绩,问道:“王先生,直流电源的问题相信要不了几天便能解决,但是不知道您那边各种原料、设备可否准备好了?”

王绩点头道:“山长放心,老夫那边是万事俱备,只欠东风了!电解槽、粗铜、胆矾全部都已经准备就绪!”

李泽轩惊讶道:“哦?进度这么快?那王先生,您准备的胆矾数量可否充裕?”

毕竟工坊将来所要精炼的铜,数量上也不少,李泽轩必须得提前问清楚。

王绩笑道:“山长您安心便是,这胆矾又不是什么稀罕之物,蓝田县就有一个矿洞专门出产胆矾,完全足够供应咱们工坊精炼铜!”

李泽轩闻言,惊喜道:“什么?蓝田县有胆矾矿?我怎么不知道?”

王绩奇怪道:“这胆矾矿一直都有啊!不过这东西只是在医药方面有些用途,不怎么值钱,侯爷您不知道也属正常!”

胆矾,即硫酸铜晶体,这东西也是可以用来做药的,它能刺激胃黏膜,引起呕吐中枢兴奋而催吐。用于风痰壅塞、喉痹、癫癎、误食毒物、口疮、牙疳、风眼赤烂、疮疡、胬肉、肿毒不破等。

李泽轩连忙打断道:“谁说不值钱了?这胆矾既可以用来提炼粗铜,又能用电做电解液来电解精炼铜,有了这座胆矾矿,就能很大程度地解决咱们现在缺铜的困境了!”

“胆矾炼铜?胆矾里面怎么能提炼铜呢?哦,对了!这个的确可以,葛仙翁在《抱朴子内篇·黄白》中提到过用胆矾溶液浸泡铁片从而来获取铜的方法,在化学上,这个叫做置换反应!诶!我咋就没想到这点呢~?”

王绩先是疑惑,随即拍了拍脑袋,懊恼道。

提炼铜的方法大致可以分为两种——火法炼铜和湿法炼铜。其中火法炼铜是将孔雀石与点燃的木炭接触而被分解为氧化铜,继而被还原为金属铜。方程式为CuCO3.Cu(OH)2+C==2Cu+2CO2+H2O!

这也是中国宋代以前生产铜的主要方式!

湿法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。

中国人最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,西汉时先用硫酸与氧化铜反应,再用铁置换出铜。刘安《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜”,“曾青”指可溶性铜盐,即铜盐遇到铁时,就有铜生成。

晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。

但这些方法也只是方士们在炼丹过程中的偶然发现,并没有真正用于生产!直到唐末五代间,湿法炼铜的原理才开始应用到生产中去,至宋代更是发展成为大量生产铜的重要方法之一。

在唐初,知道湿法炼铜的人少之又少,就更不用说将之用于实际生产了!

见王绩反应了过来,李泽轩点头道:“没错!这胆矾炼铜用的就是化学中的置换反应!一会儿我派人去找到王先生你所说的这处矿洞,尽快探明里面胆矾的储量,之后咱们便可以在矿洞周围开挖胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,胆矾中的铜就会附着在铁片的表面。

虽说将铁片锻打成薄片会比较麻烦,但咱们工坊现在拥有水力冲压机床,这个也就称不上是麻烦了!另外,将铁锻打成薄片,可以增加铁的表面积,极大地缩短置换时间,提高铜的产率。希望这座矿洞产出的铜能够完全供应蓝田县铺设电线的消耗!”

前一阵子他还在发愁上哪儿去搞一些铜呢,没想到在自己的封地上居然就有一座胆矾矿,这个时代的人,显然是还没有意识到胆矾矿的真正用途,要不然这座矿早就被朝廷征用、开采了,也不会等到现在了!

王绩闻言,忍不住一脸憧憬地感慨道:“这座矿洞里面的胆矾若真是储量惊人的话,咱们就能将电线覆盖整个蓝田县了~!这种盛景,王某做梦都在期待啊!”

………………………

离开墨凌薇的实验室,李泽轩立即派刘峰、刘云带人前去察看那处胆矾矿洞,之后,他便去了灞河边上,看了看张鸿生的盔甲制造进度,张鸿生向李泽轩保证,最迟在后天,就能做出第一套板甲,第一套做出来后,后面的生产速度将会越来越快!

“少爷,昨天老夫让人用水力冲压机床锻造了一批大小、厚度相同的铁片,有了这些铁片,便能做之前你所说的链条了,老夫已经安排了工匠组装链条,预计明天就能完成!这有了链条之后,少爷您是不是就开始打算造第二代链条传动的自行车了?”

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