从化学角度讲,硝基化合物本身不稳定,受热分解后生成氧气,而有机物分子内的碳又提供燃料,因此硝基化合物的燃烧可以自发进行,不需要外界提供氧气,整个燃烧过程之中,则会释放大量热量,进一步正反馈和加速硝基化合物的自身分解,使得整体反应速度瞬间扩大。
绝大多数的硝基化合物,包含硝化纤维、硝化甘油、硝化二乙二醇,硝化三乙二醇等等都属于易燃易爆类物质。
大剂量烧杯中,精致棉在浓硝硫混酸饱和溶液影响下产生酯化反应,硫酸作为催化剂使得整个反应速率和进程不断提升,反应式为【C6H7O2(OH)3】+nyHNO3?【C6H7O2(OH)3-y(ONO2)y】n+nyH2O,可逆反应产生H2SO4。
时间过去十五分钟,预定时间到。
余华目光投向烧杯,此时,处于硝硫混酸溶液之中的精制棉已经产生细微变化,变得愈发透明起来,按照实验步骤,小心取出一团经过酯化反应的精制棉,先用水洗,再用乙醇清洗,而后放入装有醇醚丙酮类溶剂的烧杯。
接下来,是最关键的检测环节。
伴随着经过酯化反应的精制棉接触醇醚丙酮类溶剂,看似柔韧的精制棉立即断裂,以肉眼可见的速度溶解。
余华左手握着实验笔记本,右手执笔,一边观察烧杯内的检查情况,一边详细记录整个过程。
两分钟后,整团精制棉完全溶解,初步表示为硝化完全,余华随即对其进行其他检测,关于硝化纤维的酯化程度,主要由三个关键参数表示,一,最重要的含氮量百分数,二,酯化度,三,硝化度。
三个关键参数决定硝化纤维的品质,区分最终用途,后世火药学将不同含氮量的硝化纤维分为ABCD四个级别。
A级硝化纤维含氮量在12.5%——12.7%区间,醇醚丙酮类溶剂溶解度达到99%以上,这是单基发射药最理想的顶级品质硝化纤维。
B级硝化纤维含氮量在13.2%以上,醇醚类溶剂溶解度约为40%,同样用于配置单基发射药。
C级硝化纤维含氮量为11.9%—12.4%,溶解度为95%,用于配置双基药。
D级硝化纤维含氮量约在11.8%—12.1%,溶解度98%以上,用于配置双基药和火箭推进剂。
而余华当前的目标,就是制作A级硝化纤维。
凭借接近上千次的思维近似模拟训练+大脑,余华精准控制双手,按照要求不断进行一系列检测,动作尤为熟练,过程迅捷而稳重。
不得不说,此时此刻的余华,手工制取硝化纤维的经验无比丰富,比起汉阳兵工厂的火药车间老师傅丝毫不差,甚至还要超过一些。
稳!
无论是制取硝化纤维,还是检测硝化纤维,最重要的要求,那就是稳。
余华凭借大脑对双手的精准控制能力,整个检测过程毫无任何颤抖,稳定程度简直超乎想象,足以比拟机械。
伫立于一旁的徐锐有条不紊按照余华的要求,递交各种昂贵的化学试剂和设备仪器。
二十分钟过后,完成十多项化学检测的余华,得到最终结果——含氮量为12.6%,醇醚类溶剂溶解度达到99%,品质顶级,符合A级硝化纤维的标准。
第一次实验制取硝化纤维,成功。
现在,经过完整检测的酯化反应后精制棉,将正式改名为硝化纤维,成为另外一种物质。
这就是化学的力量,将用作取暖的棉花,变成致命的杀人武器,只需要一个简单操作。
余华记录完毕,迅速取出硝硫混酸内的硝化纤维,按照一系列后续步骤进行处理,纯碱脱酸,用水洗涤干净,再脱水干燥。
一阵忙活,纯手工制取的成品A级硝化纤维,静静待在操作台上的置放器皿内,总共9团。
“接下来醇醚溶解度在40%左右的B级硝化纤维。”完成这番操作,余华随即按照单基发射药的配方,制取B级硝化纤维。
整个单基发射药成分之中,硝化纤维含量约占95%左右,主要由两种不同含氮量的硝化纤维混合构成,亦可称之为混合硝化纤维。
可以说,两种硝化纤维的品质,决定了单基发射药的最终性能。
有了第一次成功制取的经验,约莫一个多小时后,待在实验室里不断忙活的余华,成功制取硝化并不完全的B级硝化纤维。
烧杯内放着一团类似凝胶状态的硝化纤维,乃是各种含能溶剂和A级硝化纤维的理想载体,与曾经看过的B站大佬视频内制取的硝化纤维完全一致。
原材料备齐,单基发射药技术的研发进度已经来到只差最后一步——配置发射药。
这是整个研发过程最重要和最关键的部分,错一步,都会影响发射药的性能,使其无法达到预期目标。
幸运的是,余华记得当初那个视频的完整配方和详细实验步骤,只需依葫芦画瓢,就能搞定。
若是让他真正从零开始研发一款新型的单基发射药,研发过程绝不会如此轻松。
光知道原材料和配方是没用的,必须要有详细步骤,就像是可口可乐的配方,谁都知道有水和糖精,但谁能做出一模一样的味道?
不能。
“锐子,去拿二苯胺、樟脑和石墨。”双手发酸的余华,立于旁边休息片刻,望着操作台上的两种硝化棉,眼神透出一抹光芒,向徐锐说道。
“是!”徐锐似乎已经明白什么,点了点头,转身拿取相应的化学材料。
余华离开操作台,来到位于实验室内部左侧的实验品放置区,屏气敛息,双手抱起最开始制取的硝化甘油,小心翼翼转移到操作台,轻轻放下。
如果说硝化纤维稍不注意就会自燃,那么,这两公斤硝化甘油那就是极不稳定的小朋友,稍不注意就给炸了。
这时,徐锐已经将所需的三种化学材料拿来,放到操作台之上。
余华放好硝化甘油,立于主位,闭上双眼回忆一番视频详细步骤,进行最后一次复习,十数秒过后,整个人睁开双眼,右手拿起装有胶状硝化棉的烧杯。
下一步,放入二苯胺。
二苯胺在整个配方中作为化学安定剂,主要用于提高单基药贮存构成的化学安定性,提升贮存年限。