第101章 煤炭不止是炭
作者有话要说：</br>我来啦~啾咪~~~~~~~~
初代蒸汽机的制作成功，不仅鼓舞了物理院的学生，也深刻刺激到了化学院的学生。
一日的休假结束，姬昭明给物理院的学子们按照之前表现出来的倾向大致分了组、布置了下阶段的研究任务，然后就要转道去化学院视察研究进度了。
学生们等姬昭明都等急了，远远地看到人，就全跑出来把姬昭明身后的路给堵上了。
“姬司业，您不能厚此薄彼啊！”
“是啊，姬司业您别只带着他们立功，也带我们尝尝御赐的宴席是什么味道吧。”
甚至还小雪也没有被放过：“雪助教，您可是我们化学院唯一的助教，怎么去帮物理院的请功呀？”
物理和化学是新开的两个学院，生员就这么点儿，都只够一个班的，所以助教的名额都也都只有一个。新学院的编制不值钱，和书学、算学的等级一样。博士两人，从九品下；助教一人，无品。
没有选拔的土壤，所以博士的位置都还空着。至于辅助博士、助教的直讲，倒是特批了十个名额出来，都让姬昭明手下的研究团队给占了。
小雪之前就是姬昭明的实验室中的主力研究员之一，两个皇子来实验室里追进度，都得乖乖听小雪讲课。让她任职化学院唯一的助教，能力、资历都足够。
小雪大部分的时间都在化学院中，但像是昨日那样的，蒸汽机试验的关键时间，她定是要过去亲眼看看的。也因此被抓了壮丁，派去宫里替姬昭明跑腿送报告，回来后自然也一起分享了御赐的宴席。
自家的助教跟兄弟学院的同学一起吃庆功宴，化学院的学子们心里酸酸的。就像是自己家长带着邻居家小孩去游乐园，自己却被关在家里一样。
面对学生们控诉的小眼神，小雪有些心虚，她决定帮帮同学们：“学生们好学，司业就指点指点大家吧。”
姬昭明好笑地环视一圈，笑道：“都很积极嘛，我很满意。正好我这里有个课题，你们跟着雪助教好好研究，做得好了说不定就能和学助教一起吃宴席了。”
学生们答应得很痛快：“是！您说要研究什么，我们保证研究的渣都不剩！”
化学院对某样物质的最高礼遇，大概就是用尽手段、研究到渣都不放过。
姬昭明带着学生回到教室内，先转身在黑板上写了大大的“煤”字。
这块黑板可不是用墨汁染木板的简陋黑木板。国子监现在教学用的，都是粉笔配玻璃黑板。先制取大块、平整的玻璃板，然后用药水处理下表面，使这一面变成毛玻璃。这一面作为黑板的表面，药水腐蚀处理出的效果一般，也可以用机器把砂子以非常快的速度打到玻璃表面，也能满足打磨的要求，甚至效果更好。
玻璃板的背面，则要均匀得涂上一层黑色油漆，这是黑板的底色。
石灰石中加入少许石膏，混合后定型、烘干，就能得到粉笔。粉笔和黑板简直是一对儿绝配，不过粉尘问题不好解决，姬昭明只能暂时给所有一线教师都发了口罩，她自己拿起粉笔前也要先带上口罩。
学子们看着熟悉的黑板上出现了熟悉的字，眼神中写满了失望。煤这东西他们都不陌生，之前上课时学到了高炉炼焦技术，他们还挺新鲜的。明明都已经研究过煤炭了，这会儿姬昭明又提出来，学生们有些不屑、
姬昭明看清了学子们的表情，不满道：“煤炭的用处，我们现在研究的还远远不够。煤炭开采不易，而且短期内不可再生，我们得更加详细地了解它、利用它，才不辜负矿工们开采的辛苦。而且，炼焦后的废料该如何利用，也是这次的研究课题。没有单纯的废料，只有暂时不会利用的人。”
姬氏鸡汤，正对学生们的胃口。
姬昭明大概说了几个课题，给小雪和直讲们分配好任务，随学生们自由报名参与。
“蒸汽机现在需要的主要燃料就是煤，成品煤的燃烧速度、热值都会直接影响蒸汽机的功率，所以你们的研究非常重要。物理化学是兄弟学科，发明、发现都有可能促进另一门学科的发展。我在这里，替物理学院的同学拜托大家了，辛苦一些，大家一起创造未来。”
别说这些学生了，就算小雪跟了姬昭明这么多年，也很难在姬昭明的迷魂汤里保持清醒。
化学院上下皆全力以赴，目的很明确、成果很喜人、效率非常高。只用了一个多月，物理院那边的双活塞蒸汽机才通过试验，化学院这边就从煤炭上挖出了不少好东西。
炼焦技术没什么好调整的，优化一些具体步骤的指标，提高些品质就能带来不少利益。而随着炼焦过程获得的副产品，有着很大的研究空间。
首当其冲的，便是焦炉煤气。
焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油的同时所得到的可燃气体。焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56和27，还含有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类。
因此，煤气有毒，易于空气形成爆炸性混合物。作为燃料使用时，需得多加小心。
其实高炉炼铁的过程中也能产生高炉煤气，其中主要的可燃成分是一氧化碳，含量只有25左右。高炉煤气的热值也比焦炉煤气的低很多，还不到后者的1/6。
高炉煤气可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，比如加入焦炉煤气，就叫做“混合煤气”，这样就提高了热值，能满足日常消耗的需求。
为了能让人方便利用煤气，姬昭明还给物理院加了个紧急小课题——设计煤气灶。
煤气灶的难点，就是要设计一个出气的芯子，要持续稳定得输出煤气，还得在煤气燃烧前就通入空气并使之混合。混合得越充分，燃烧效果越好。为了达到这一目的，芯子被设计成了细长的针状。
煤气灶很好用，验证过气芯儿的效果，就可以改装制作煤气灯了。手提灯的下方的灯座里储存煤气，玻璃灯罩里是气芯儿的出口和二氧化钍灯网，煤气燃烧本来就有白光，再加上灯网的亮度，煤气灯的照明效果比从前烧灯油的马灯要好上许多。
不仅可以做提灯，煤气也可以同沼气一样用作路灯之类的昭明。沼气还要受原材料、气温、时间等限制，产出量不是特别稳定。煤气就不同了，只要一直烧煤炼焦，煤气就能管够，这可太适合工厂使用了。输气管道都是现成的，把煤气管道接入，沼气不足时随时可以切换成煤气。
从此，那些路灯就算夜夜不熄也有足够的廉价燃料，只要圣人想，洛阳随时可以成为“永昼”城。
从煤炭中能获得的惊喜还不止于此。
煤焦油中藏着摇钱树一般的宝藏。
提取的过程实在波折。没有分析分子组成，物质之间的转化规律全靠猜和试。
蒸馏煤焦油，能获得一种白色的结晶物。有特殊气味，能挥发并升华。经过简单的研究试验，这样东西被用来做驱虫用了。放置在便池里还能去臭，便取名做卫生球。这种物质其实就是萘，是制造染料和药物的原料。
除了萘，再做些其他处理，还能得到无色固体蒽。同样能升华，有弱的蓝色荧光，也能制造染料。
这些小东西都不算惊喜。
小雪不愧是化学院的唯一助教，她提取出了煤焦油中最大的惊喜。
煤焦油中含有很多胺类物质，其中有一样非常重要的好东西，叫做苯胺。
在煤焦油中加入酸溶液，然后加热，中和溶液，能分离出一种油。蒸馏此油，可以分离成三个部分。分离出油后的剩余部分再溶解在苛性碱液中，还能再分离出一种油，添加无机酸后可得石炭酸。
这四种物质分别是苯胺、喹啉、吡咯和含有甲酚的苯酚。
苯胺是可以转变为苯酚的，苯酚俗秋石炭酸，有杀菌和防腐的功用。更重要的是，它可以预防术后感染，有了它，病人们就不用害怕伤口腐烂了。
苯胺的魅力还不止于此，氧化处理苯胺，就能得到苯胺黑。这是一种黑色的化学染料，上色好不说，还耐酸碱，这一点就远远胜过天然染料了。
天然染料一般都耐不住洗涤，越洗颜色越浅、布料看起来会越旧。世家贵族之人为什么总做衣裳？除了追求流行等其他原因外，也有一个很重要的因素，就是衣服真的不经穿，过了水的衣裳是会“变色”的。色彩鲜艳的漂亮衣裳是名副其实的奢侈品。
如果说黑色染料还不算摇钱树，那么被甲苯胺污染过的苯胺，氧化后得到的苯胺紫一定是真摇钱树。
为何白衣指平民百姓，为何高官才能着红衣紫衣？便是因为染色的难易程度、染料的价格不同。以颜色划分地位，权贵穿着的，是当前的“尖端技术”。
各种颜色中，染紫色算是最难的。藜国好歹还能给高官穿紫，此时的西方，就算是皇帝也没几件紫色衣服。西班牙人还没有去新大陆带回胭脂虫，紫色染料只能从地中海的一种贝壳肉中提取，可想而知紫色衣服有多么珍贵。
小雪制出的苯胺紫，染出的紫色更纯正，而且耐洗涤不褪色。
单凭这一条，就可以有多少布染多少，派一支强军护送，顺着丝绸之路往西去，那是想换什么换什么。紫色的高品质丝绸，可比黄金要贵多了。
姬昭明这回不懒了，整理好报告，把小雪和她这组的学生们一起打包带去了圣人面前。
“圣上，日行千里的火车还得等等，不过也快了。今日我来献的宝贝有些多，您且听我一样样讲……”
圣人听到改进后的双活塞蒸汽机时，心态还是比较平稳的，算算时间，一个多月的时间完成优化，放在姬昭明的试验团队上，好像没有特别震撼。圣人是有心理准备的，高兴归高兴，不至于震惊激动。
但煤气就不一样了。听姬昭明算完账，圣人是有多兴奋就有多心痛：藜国开采煤炭可不是一天两天，以前竟然浪费了这么多煤气，如果早知道……
圣人高兴得想要蹦起来，这让人怎么安心坐着听报告？他现在就想叫人给宫里各处都安上路灯，但姬昭明的语气和表情，明显告诉圣人“我还没说完，大招在后面”，圣人只能强忍着坐住，等着看更多的宝贝。
化学没有辜负圣人的期待，从废料中提取的抗感染药和染料，让圣人高兴得想跑去祖宗面前上香。
“好！好！好！”圣人站起身，高兴得走到姬昭明她们面前，想要夸人却说不出话，只能挨个指着人说好。惊喜太多，圣人现在想不到什么话术，缓了半天才想起来要赏人。
“昭明如此能干，朕一时竟想不出赏些什么好了。她们都是你的人，你来替她们说说？”
圣人第一时间想给小雪脱籍，甚至动了也给小雪封官的念头，但想到小雪是姬昭明的侍女，他打算听听姬昭明的看法。
姬昭明没打算揽功：“禀圣上，小雪虽然还总是和我在一处，但是过年前我就已经还了她的身契，也已经在官府办好了手续，她早就不是臣的奴婢了。小雪和学生们一样，都只是圣人的子民，不是臣的人。至于讨赏，臣也不知她们最想要什么，求圣上问问她们吧。”
姬昭明不是不舍得还奴婢们自由身，只是自己这个高官的身份，对下人们也算是一层庇护，私产方面也有保护，加上姬昭明不敢高调得搞“反奴役反剥削”，就没有大张旗鼓得宣扬过。自己手下的人，想脱籍的，私下里找她说，她基本都会答应，没找他她的，等到人成婚时，姬昭明也会主动还人自由身。
小雪都要在国子监当助教了，姬昭明自然不想她还顶着婢女的身份，所以低调得重办了户籍，让她在学生面前不用低头。
圣人不知道这事，此时听说，忍不住多看了姬昭明几眼。
“也好，那就听听，先从小雪开始说吧。”
小雪这些年跟姬昭明见过世面，也不是第一次见圣人，被圣人点到她也没有慌张。大概算得出苯胺的价值，她也不想吃亏，瞧着圣人心情好，大着胆子提到：“谢圣上，这次研究后，小人对研究染料很有兴趣，未来想开一家染坊，请圣人应允。”
小雪手里是有一点积蓄的，平时跟着姬昭明，吃住也不花钱。现在要具体的奖赏，那就是一锤子买卖，直接跟圣人要分红，她没有小姐的分量，也没那么大胆，还是要个开染坊的许可，以后自己慢慢赚钱比较划算。
圣人听乐了，转过头问姬昭明：“你教的？”
姬昭明笑嘻嘻地说：“小雪太朴实了，若是让臣说，起码还得照着以前的分成比例来，还得再要个大宅子，再要个田庄。紫色染料价贵，就是再多要些，圣上也不会亏。”
“真敢狮子大开口，朕竟然小瞧了你。”圣人心情很好，对比姬昭明，小雪这个请求确实特别朴实，就干脆得应了：“那便如你所说，朕赏你一家染坊。防感染药以后能救无数将士，朕再送你个大宅子，算是替将士们谢你。”
“皇恩浩荡，小雪愿肝脑涂地以报圣上。”小雪感激地跪下谢恩。
赏了这一个，剩下的也要问。几个人都很激动，也都很知趣。主要功劳在雪助教身上，他们只是捎带跟着喝汤的，没人提过分的要求，只求了些珍贵的原材料，打算以后自己做实验用。
圣人大方地都给了，还给每人都加了个九品下的虚衔。
“尔等不要因此自满，还需再接再厉，藜国的发展需要你们。”
该赏的赏，该夸的夸，激励一番就可以把人放回去继续努力了。煤炭的开发利用即将迈上新的阶梯，圣人要传召的人一个接一个，要把各个方面都考虑好、安排好。用什么人做事，派谁跟进，各方的利益分派都得权衡，发明不简单，利用好发明更不简单。
圣人忙了两日，才把事情都安排利索。他一点都不觉得累，这样的辛苦，再忙活一个月他也高兴。
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