第二天天微微亮,崇祯和张嫣就起床离开仁寿宫,去往科学院。
到达科学院之后,崇祯检查了迫击炮、燧发枪以及手雷的生产情况。
“你们研究一下,是否可以生产火药和弹头结合在一起的子弹,就比如这个样子。”
崇祯随手拿起画笔,在纸上画了起来。
圆锥体的弹头,后面是一个空心的的壳子,底部留有一个凹槽。
“在这里面装上火药,然后把弹头镶嵌到里面,通过撞针击发底火,把弹头推出去。”
崇祯和几个大牛一边说,一边比划着。
“关键是火药的性能,目前的火药是做不到的;即使做到了,性能也不是很理想。”
来到皇帝专用实验室,崇祯开始了实验。
“你们仔细看着,不要有任何的遗漏。”
崇祯拿起一个空的玻璃杯,倒入四分之一的浓硝酸,然后又导入四分之一的浓硫酸。
放到桌子上,拿起玻璃棒,在里面匀速的搅拌起来。
随着搅拌,玻璃杯里的温度开始了快速升高。
“以后你们做的时候,千万注意:浓硫酸和浓硝酸融合会产生大量的热量,我这个只是小杯子,如果量变大,那么热量会更多。”
等到玻璃杯的温度降到了室温的时候,
崇祯拿起了全新的棉花,揉成一小团一小团,放入玻璃杯里。
又拿起玻璃棒,在里面充分搅拌以后,等了一会,在温度下降之后,去除浸透的棉花。
然后,崇祯想起了身边没有现成的小苏打水用来脱酸处理,否则这个硝化棉的效果就会大打折扣了。
“院里有碱矿(我国有很多天然碱矿的,很早之前民间就有人开始使用了)物吗?”
“启禀陛下,有的。”
宋应星赶紧让人去取一些碱矿过来。
“将这个加热煅烧,这个过程呢主要是为了去除结晶水和分解部分碳酸盐,得到无水碳酸钠,也就是纯碱。”
崇祯一边做着试验,一边给几人做着讲解:
“然后将这个我也水碳酸钠,也就是纯碱溶到水里面,这样就形成了碳酸钠溶液。”
随后拿起一根玻璃导管,对着溶液里面使劲的吹着。
好大一会,才抬起头,对着众人说道:
“在碳酸钠里面注入二氧化碳就得到了碳酸氢钠,你们看看下面那些结晶体就是碳酸氢钠,也就是小苏打。”
你们后面支取的时候,不能总是让人吹,可以用煅烧石灰石得到这种气体。”
“或者以后等到电力供应充足的时候,用电解的方法更容易得到碳酸氢钠。”
经过干燥后,崇祯把小苏打倒入玻璃杯里面,装满水。
“小苏打水,可以有效去除这个棉花里面的酸性。”
崇祯把刚刚经过酸处理的棉花放入小苏打水里。
“你们注意了,我这是因为量很少很少,所以这样没有太大的问题。脱酸的过程会产生大量的热量,一定要将小苏打水的容器放到冷水盆或冷水桶里面降温,否则容易死人的。记住了没?”
“启禀陛下,臣记住了。”
“那你们把刚刚需要用到的化学反应方程式写出来!”
崇祯不自觉的又当回了自己的化学老师。
看的旁边的张嫣,咧着嘴无声的笑着。
查看了一下几人写的方程式,崇祯觉得自己可以退休了。
天才就是天才,这个智商真不是自己可以比的。
一年多的时间,他们只是在科研之余,看看自己的化学式,比自己以前苦读十年还要厉害。
在经过干燥之后,崇祯得到了硝化棉。
“这个就叫硝化棉,是一种非常好的火药。”
“热量高,燃烧后的残留物很少,而且只有一点点的烟雾,可以说基本上就没有。朕称之为无烟火药。”
崇祯准备点燃之后,让他们体验一下什么叫无烟火药。
“你们看下,朕点燃之后,你们看看和之前的火药有什么不同?”
众人还没来得及仔细看,烧完了,没了。
桌子上几乎看不见什么残留物,也没有是那么烟雾。就像从来没有过那个东西一样。
“你们没看清楚吧,其实这也没看清楚,因为燃烧的速度太快。”
“化学原理你们都知道了,着也给你们做了一次演练,后面就由你们慢慢琢磨怎么大量制取吧。”
崇祯对着几人说道:
“可以一点一点慢慢来,不用那么着急量产。”
“但是在试验的过程之中,你们一定要确保足够的安全。这玩意一年制取可以,十年制取也可以,三十年也行。但是整个大明就你们几个。所以你们不能冒任何的风险。朕和大明都承担不起那莪损失。”
“吓陛下!臣等肯定确保安全。”
“你们设想一下,如果把刚刚那个硝化棉放入这个弹壳里面,威力是不是更大?”
“宋卿毕卿,你们在考虑一个事情,如果在这个枪管里面刻上膛线,让子弹出膛的时候是高速旋转的,子弹的稳定性和方向是不是都会更好一些?”
崇祯拿起一个陀螺,放到桌子上,怎么都放不稳。
随后用同一个陀落在桌子上旋转起来。
“你们看,当这个陀落高速旋转的时候,是不是就可以稳定立在桌子上了?”
“你们都说说,为什么会有这个现象?那么子弹的旋转的时候,会发生什么?”
还是当老师比较好,崇祯此刻无比怀念以前的化学老师的日子。
“臣认为这个基本原理主要包括角动量守恒和陀螺效应。?陀螺可以看作是绕对称轴高速自转的刚体。当陀螺不发生旋转时,它会因重力作用而倒下;但当陀螺发生旋转时,可以用角动量来描述其运动状态。角动量守恒定律指出,当物体不受外力矩或受外力矩的和为零时,物体的角动量保持不变。陀螺的自转产生的角动量方向垂直于其上表面,而重力对支撑点的力矩方向垂直于角动量方向,因此重力矩并不会改变角动量的大小,只会改变其方向。这就是陀螺能够在旋转状态下保持不倒的原因?。此外,陀螺在高速旋转时会产生陀螺效应,即陀螺的自转轴会发生倾斜,但重力对支撑点的力矩并不会使其继续倾倒,而是会发生小角度的旋进。这种效应使得陀螺在旋转时能够保持稳定?。”
宋应星几乎不用做什么思考,就说出了自己的理解: