公元1630年,崇禎三年的冬天已經降臨中華大地。春播,夏種,秋收,冬藏是中國人,特別是農民的傳統生活方式。
黃復華來到這明末時空,還沒有對科技的發展做出貢獻。水泥雖然在這中國大地是首次出現,但西方早已經有了類似的產品。而且,暫時水泥作為重要物資,還不能推廣。黃復華決心讓這個冬季成為大明科技的春天,掀起大生產,大發展的運動!
第一個,就是罐頭食品的問世。
在日常生活中,為了延長食物的保藏期,千百年來聰明的人類想出許多的辦法,如煙熏、日曬、鹽醃等。而罐藏技術,無疑是最年輕的。1810年,當時法國拿破侖為解決軍隊在作戰時的食物供應問題,懸賞徵求食物保藏的新方法,巴黎的一位糖食師傅阿培爾經過多年研究,發明了用玻璃瓶罐藏食品的方法。
黃復華利用不易透氣的陶罐品種來代替玻璃罐,用木塞封口。把食品放在罐內,蓋上塞子。高溫蒸煮消毒後,罐內氣體從木塞縫隙裡蒸發。然後再用蠟密封罐口和木塞。
至於這食品,暫時就是兩種,秋白梨和魚類。
根據《詩經》、《齊民要術》等古籍記載,中國梨樹栽培的歷史在4000年以上。梨樹是中國南北各地栽培最為普遍的一種果樹。明朝人沈榜的《宛署雜記》中記載,「七月分,……,梨十斤,價五錢」。算是比較便宜的水果。
其中,秋白梨為長圓或卵圓形的果實,果實碩大,果心卻很小,果皮金黃,肉質細嫩,味道甘美。既可鮮食,亦可加工成果脯、果干、罐頭等。秋白梨品質上等,果實耐貯,貯藏後的秋白梨色愈正並伴生香氣,一般可貯至來年的4~5月份。
至於魚類,在這水產豐富的長江口,就不詳述了。
這些罐頭的生產,可以全年進行,以後還可以開發其它品種。在不應季的時候可以知道這銷路和利潤會有多好。這些也是很好的軍用食品。以後,等玻璃工業發展起來,還可以改用玻璃罐頭。
先期,黃復華可以賺取豐厚的利潤。另一方面,由於技術含量並不高,肯定慢慢地會有人學著做起來,這個可以給整個大明帶來進步和財富。
第二個,黃復華還開始了大明朝安全火柴的生產。
在原來的時空,1845年,奧地利人a.施勒特爾研製出赤磷,性能比較穩定,且無毒。1855年,瑞典人j.e.倫德斯特倫創製出一種新型火柴,它是將氯酸鉀和硫磺等混合物粘在火柴棒上,而將赤磷藥料塗在火柴盒側面。使用時,將火柴藥頭在磷層上輕輕擦劃,即能發火。由於把強氧化劑和強還原劑分開,大大增強了生產和使用中的安全性,稱之為安全火柴,應用廣泛。
而在化學史上第一個發現磷元素的人,是十七世紀的一個德國漢堡商人波蘭特。由於他曾聽傳說從尿裡可以制得「金屬之王」黃金,於是抱著圖謀發財的目的,用尿做了大量的實驗。1669年,他在一次實驗中,將細砂、木炭、石灰等和尿混合,加熱並蒸餾,意外地得到一種十分美麗的物質,它色白質軟,能在黑暗的地方放出閃爍的亮光,於是波蘭特給它取了個名字,叫「冷光」,這就是今日稱之為白磷的物質。
德國化學家孔克爾曾用盡種種方法想打聽出這一秘密的製法,終於探知這種所謂發光的物質,是由尿裡提取出來的,於是他也開始用尿做試驗,經過苦心摸索,終於在1678年也告成功。他是把新鮮的尿蒸餾,待蒸到水分快干時,取出黑色殘渣,放置在地窯裡,使它腐爛,經過數日後,他將黑色殘渣取出,與兩倍於「尿渣」重的細砂混合。一起放置在曲頸瓶中,加熱蒸餾,瓶頸則接連盛水的收容器。起初用微火加熱,接著用大火干餾,及至尿中的揮發性物質完全蒸發後,磷就在收容器中凝結成為白色蠟狀的固體。
黃復華利用孔克爾的方法,得到了白磷,然後在隔絕空氣的前提下,慢慢加熱,使白磷轉化為紅磷。
現在,製造安全火柴的難點就只剩下了氯酸鉀的制備。
利用電解法,分成兩大步,黃復華得到了氯酸鉀。
第一步,將熱的飽和的食鹽水溶液進行電解制得了氫氧化鈉、氫氣、氯氣。再利用氫氧化鈉的熱溶液與氯氣反應得到氯酸鈉、氯化鈉和水。不斷將此中生成的氯化鈉作為原料,經過適當的時間可得到較純的氯酸鈉。
第二步,氯酸鈉和一定量的氯化鉀進行復分解反應,反應液經冷卻至35c以下時析出結晶,分離出母液,將粗製氯酸鉀進行精製,等到精製液含有氯酸鉀280g/l、氯化鈉40g/l以下時,再進行二次冷卻至25c析出結晶,經離心分離、水洗、在65c下氣流乾燥、粉碎,制得氯酸鉀成品。
但電解法需要用到直流電,黃復華還得先得到電池。為了能讓大明朝一切自力更生,黃復華「發明」了這個時空的第一個電池。這實際上是重複本來時空1799年的事情。
1799年,伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水裡,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功製成了世界上第一個電池「伏特電堆」。
還可以利用中和法來得到氯酸鉀。首先,將氯氣通入熱的氫氧化鉀溶液;然後,利用冷卻熱飽和溶液分離出氯酸鉀。將熱的飽和的食鹽水溶液進行電解能制得氯氣。而制取氫氧化鉀分三步。第一,通過高溫加熱碳酸鈣生成氧化鈣;第二,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣;第三步,氫氧化鈣與草木灰反應生成氫氧化鉀。
出現了氫氧化鈉,氫氧化鉀這些鹼溶液,黃復華讓ph試紙也問世了。
本來,這是生於1627年的英國化學家羅伯特.波義耳在一次偶然的機會中發現的。在一次實驗中,放在實驗室內的紫羅蘭,被濺上了濃鹽酸,愛花的波義耳急忙把冒煙的紫羅蘭用水沖洗了一下。過了一會兒,他發現深紫色的紫羅蘭變成了紅色的。這一奇怪的現象促使他進行了許多花木與酸鹼相互作用的實驗。由此他發現了大部分花草受酸或鹼的作用都能改變顏色,其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明顯,它遇酸變成紅色,遇鹼變成藍色。
利用這一特點,波義耳用石蕊浸液把紙浸透,然後烤乾,這就製成了實驗中常用的酸鹼試紙——石蕊試紙。
石蕊為傳統中藥,在南北朝時,梁陶宏景所著的《名醫別錄》中,已有石濡「可明目益精氣」的記載。在明李時珍著的《本草綱目》中,謂「石濡有生津潤喉,解熱化痰」之功效。
第三個,就是平菇的種植。
搜索度娘得知,逐步由野生馴化成為現代人工大量栽培的各種不同顏色的平菇,是在現代國內外發現的2000多種食用菌中,屬生長迅速,個體較大的一種質嫩味美、價值很高的大型食用菌。原是名貴山珍,宮庭佳餚,現是千家萬戶餐桌上的菌類蔬菜。
早在六、七百年前,南宋文學家朱弁出使金國被扣16年時作的《謝崔致君餉天花》一詩就熱情地歌頌了平菇既是葷菜又是蔬菜,讚譽平菇猶如天上的花一樣味鮮美,回味無窮,感慨萬千。
平菇對溫度的要求並不高,可以在冬季進行。氣溫在15c以下是平菇栽培的適宜時期,既適於平菇生長發育,又不利雜菌生長。
平菇儘管種類繁多,除了菌絲和子實體生長發育所需溫度不同外,其他生長條件和栽培工藝都是基本相同的。菌絲生長不同種的菌絲生長溫度範圍和適宜溫度不完全相同,多數品種在5∼35c下都能生長。從平菇子實體形成溫度上看,除了高溫型的特殊種外,多數品種在10∼20c內都可出菇。在適宜的溫度範圍內,溫度越高,子實體生長越快,菌蓋越薄,色澤就越淺。
平菇可利用的營養很多,木質類的植物殘體和纖維質的植物殘體都能利用。人工栽培時,用廢棉、棉籽殼、玉米芯、棉稈、大豆秸,產量都較高,其他農林廢物也可利用,如木屑、稻草、麥秸等。下面就是一種常用配方及其配製方法。棉籽殼99%,石灰1%。將石灰溶於適量水中,均勻地淋在棉籽殼上,邊淋水,邊踏踩,邊翻拌,直到棉籽殼含水適量均勻為止。
崇明也產棉,而且大明朝第一產棉基地松江府也和崇明的水域相鄰,原料來源一點都不用擔心。