此次试验不仅具有重大的实际意义,同时也是一次极佳的教育机会,所以除了参与者爱葛莎、希尔维、查美斯和凯莫.斯垂尔外,罗兰把女巫联盟其他成员、卡特、铁斧和巴罗夫也统统叫了过来,为了容纳这二十几号人,试验地点选在了空间最大的第五实验室。
هذه التجربة ليست فقط ذات أهمية عملية كبيرة ، ولكنها أيضًا فرصة تعليمية ممتازة ، لذلك بالإضافة إلى المشاركين أجاثا وسيلفي وتشالمرز وكايل ستراير ، تولى رولاند اتحاد الساحرات والأعضاء الآخرين ، كارتر ، آيرون أكس ، واستدعى باروف أيضًا. من أجل استيعاب العشرين شخصًا ، تم اختيار موقع التجربة باعتباره المختبر الخامس الذي يحتوي على أكبر مساحة.
出于首次尝试考虑,分馏容器并没有做得太大,差不多约一人高,直径一米,类似于塔状。容器内部分为三层,最底层进气,上面两层用于排气。
للنظر في المحاولة الأولى ، لم تكن حاوية التجزئة كبيرة جدًا ، فقد كانت تقريبًا بارتفاع شخص وقطرها متر واحد ، على غرار البرج. ينقسم الجزء الداخلي للحاوية إلى ثلاث طبقات ، وتستخدم الطبقة السفلية لسحب الهواء ، وتستخدم الطبقتان العلويتان للعادم.
在分离开始前,罗兰先为所有人上了一堂简单的化学课,告诉他们可能会发生的事情,顺带提出几个小问题,让大家自己寻找答案——除了能勾引起听讲者的兴趣外,还能大大增强教学的效果,这也是化学老师惯用的技巧。
قبل بدء الانفصال ، أعطى Roland درسًا بسيطًا في الكيمياء للجميع ، وأخبرهم بما قد يحدث ، وطرح بعض الأسئلة الصغيرة بالمناسبة ، حتى يتمكن الجميع من العثور على الإجابة بأنفسهم – باستثناء إغواء الجمهور. في بالإضافة إلى الاهتمام ، يمكن أن يعزز تأثير التدريس بشكل كبير ، وهو أيضًا أسلوب شائع لمعلمي الكيمياء.
“……理论上,当爱葛莎降低容器内部温度,空气会逐渐冷凝成液体,透过带孔隔板,滴落到最底层。所以当你观察到底部有积液时,告诉我们。”
“… نظريًا ، عندما تخفض أجاثا درجة الحرارة داخل الحاوية ، يتكثف الهواء تدريجيًا في سائل ، ويمر عبر القسم المثقوب ، وينخفض إلى القاع. لذلك عندما تلاحظ تراكم السائل في الأسفل ، أخبر لنا. “
由于无法直接目视,必须靠希尔维透过容器观察,将变化描述出来,所以罗兰在这部分讲得特别详细。
نظرًا لعدم قدرتها على الرؤية مباشرة ، كان على سيلفي أن تراقب من خلال الحاوية لوصف التغييرات ، لذلك أوضح رولاند بالتفصيل في هذا الجزء.
希尔维将信将疑地点点头,“真能看到液体出现?不会是罐子里的水汽吧?”
أومأت سيلفي برأسها بارتياب ، “هل يمكنك حقًا رؤية السائل يظهر؟ لا يمكن أن يكون بخار الماء في الجرة ، أليس كذلك؟”
“放心,液空是淡蓝色的,和水汽完全不同。”罗兰摆手道,“而且在那个温度下,水汽早就凝固成冰晶了。”随后他朝爱葛莎做了个手势,“那么开始吧。”
“لا تقلق ، الهواء السائل لونه أزرق فاتح ، يختلف تمامًا عن بخار الماء.” لوح رولاند بيده ، “وعند درجة الحرارة هذه ، يكون بخار الماء قد تجمد بالفعل في بلورات ثلجية.” ثم أشار إلى أجاثا ، “فلنبدأ بعد ذلك.”
“等等……容器底部这个洞口不用堵起来吗?”她问道。
وتساءلت: “انتظر … ألا تحتاج هذه الفتحة الموجودة في أسفل الحاوية إلى سدها؟”
“待会再堵,不然罐子里的空气太少了,观察不到很明显的变化。”由于只是试验,所以罗兰选用了最简单的方法来吸气——当罐内气温快速降低时,压力会随之降低,使得外面的空气不断涌入罐中。常规生产时这样做根本得不偿失,因为冷气会不断流失,浪费能量,但爱葛莎使用的是魔力,而且降温效率远超过任何制冷机,所以罗兰也懒得准备气泵充气了。
“سأحجبه لاحقًا ، وإلا فسيكون هناك القليل جدًا من الهواء في الخزان ، ولا يمكن ملاحظة أي تغييرات واضحة.” نظرًا لأنها كانت مجرد تجربة ، اختار Roland أبسط طريقة للاستنشاق —— عندما تكون درجة الحرارة في ينخفض الخزان بسرعة مع انخفاض الضغط ، يستمر الهواء الخارجي في التدفق إلى الخزان. في الإنتاج التقليدي ، لا يستحق القيام بذلك الخسارة ، لأن التكييف سيستمر في الضياع ، مما يهدر الطاقة ، لكن أجاثا تستخدم طاقة سحرية ، وكفاءة التبريد أعلى بكثير من أي ثلاجة ، لذلك لم يفعل رولان عناء تحضير مضخة الهواء لتضخيمها.
爱葛莎深吸了口气,将双手按在分馏塔上。
أخذت أجاثا نفسًا عميقًا وضغطت يديها على برج التجزئة.
数息之间,进气管道就出现了啸音,那是气流快速涌入的声音。管口周围以肉眼可见的速度浮现出层层白霜,并不断扩大——空气中的水分在溢出的低温下迅速凝结,并依附在容器外壁上。安娜将黑火化成丝线,清理着这些不断增厚的冰晶。
خلال عدة أنفاس قليلة ، كان هناك صوت صفير في مجرى سحب الهواء ، وهو صوت تدفق الهواء بسرعة. ظهرت طبقات من الصقيع حول الفوهة بسرعة مرئية للعين المجردة ، واستمرت في التمدد – تكثفت الرطوبة في الهواء بسرعة تحت درجة الحرارة المنخفضة المتدفقة ، وتلتصق بالجدار الخارجي للحاوية. حولت آنا النار السوداء إلى خيوط ، وقامت بتنظيف بلورات الجليد التي تزداد سماكة.
不一会儿,希尔维便惊讶地说道,“我看到隔板上出现液体了,但更多是白色的凝霜。”
بعد فترة وجيزة ، قالت سيلفي في مفاجأة ، “رأيت سائلًا يظهر على القسم ، لكنه كان أكثر صقيعًا أبيض.”
“白色凝霜可能是涌入的水汽,也可能是结晶的二氧化碳,”罗兰解释道,“考虑到空气中二氧化碳含量极低,所以大部分应该是水汽。”
“قد يكون الصقيع الأبيض هو تدفق بخار الماء ، أو قد يكون ثاني أكسيد الكربون المتبلور” ، أوضح رولاند. “بالنظر إلى محتوى ثاني أكسيد الكربون المنخفض للغاية في الهواء ، يجب أن يكون معظمه بخار الماء.”
若正式生产时,空气被抽入分馏塔之前,还得先进行干燥处理,否则这些水汽凝结后容易堵塞分层板和排气孔,使得生产效率降低。
في الإنتاج الرسمي ، يجب تجفيف الهواء قبل ضخه في برج التجزئة ، وإلا فإن بخار الماء سوف يسد بسهولة الصفائح ذات الطبقات وفتحات التهوية بعد التكثيف ، مما يقلل من كفاءة الإنتاج.
大约半刻钟后,希尔维汇报容器底部已被蓝色液体填满,罗兰才让索罗娅堵住进气管,并用涂层密封。
بعد حوالي ربع ساعة ، أفادت سيلفي أن قاع الحاوية كان مملوءًا بسائل أزرق ، وطلب رولاند من ثريا أن تسد أنبوب الإدخال وتغلقه بطلاء.
接下来是关键的升温。
بعد ذلك تأتي الحرارة الحرجة.
根据氮、氧熔沸点不同,氮气会率先达到沸点,化作气体向上逃逸,从而实现分离。这一温度他既不记得具体数值,目前也没有手段可以测量,只能靠爱葛莎自己把握。其具体表现便是,分馏塔顶端的排气孔有气体排出,而底部剩下的液体会越来越蓝,这意味着液氧的纯度在不断提高。
وفقًا لنقاط الانصهار والغليان المختلفة للنيتروجين والأكسجين ، سيصل النيتروجين إلى نقطة الغليان أولاً ، ويتحول إلى غاز ويهرب لأعلى ، وذلك لتحقيق الانفصال. لم يتذكر القيمة المحددة لدرجة الحرارة هذه ، ولم يكن لديه أي وسيلة لقياسها في الوقت الحالي ، لذلك كان بإمكانه الاعتماد فقط على أجاثا لفهمها. مظهره المحدد هو أن الغاز يتم تصريفه من فتحة التهوية في أعلى برج التجزئة ، والسائل المتبقي في الجزء السفلي سوف يتحول إلى اللون الأزرق أكثر فأكثر ، مما يعني أن نقاء الأكسجين السائل يتحسن باستمرار.
好在爱葛莎对于魔力的控制并不陌生,她精确地调整降温幅度,使其慢慢回升,不一会儿希尔维也观察到了液面沸腾现象。通入水里的涂层管中开始冒出气泡,凯莫使用排水集气法很快收集到了好几瓶气体。
لحسن الحظ ، أجاثا ليست غريبة عن التحكم في القوة السحرية ، فقد قامت بضبط معدل التبريد بدقة لجعله يرتفع ببطء ، وبعد فترة ، لاحظت سيلفي أيضًا ظاهرة غليان سطح السائل. بدأت الفقاعات بالظهور في الأنبوب المطلي المؤدي إلى الماء ، وسرعان ما جمع Kaimo عدة زجاجات من الغاز باستخدام طريقة الصرف.
“这就是氮气?”莉莉撇嘴道,“根本什么都看不到嘛。”
“هذا غاز نيتروجين؟” لولت ليلي شفتيها وقالت ، “لا يمكنك رؤية أي شيء على الإطلاق.”
“这便是我之前提的第一个问题,”罗兰问道,“如何证明它与空气不同?”
“هذا هو السؤال الأول الذي طرحته من قبل ،” تساءل رولاند ، “كيف تثبت أنه مختلف عن الهواء؟”
“点燃,”提莉率先回答,“《初等化学》里说燃烧需要氧气,如果它是另一种气体,应该会让燃烧的木块瞬间熄灭。”
“أشعل” ، أجاب تيلي أولاً ، “الكيمياء الأولية” تقول أن الاحتراق يحتاج إلى الأكسجين ، إذا كان غازًا آخر ، فيجب أن يطفئ الحطب على الفور.
“把它重新冷却成液体就知道了,”爱葛莎思忖了片刻后说道,“你不是说氮气液化后是无色的吗?”
“ستعرف ما إذا كنت ستعيده إلى سائل ،” قالت أجاثا بعد التفكير للحظة ، “ألم تقل أن النيتروجين يصبح عديم اللون بعد تسييله؟”
“或者把容器中剩下的液体导出来,证明后者是纯净的氧气也可以证明空气成分的多样性。”安娜开口道。
“أو أخرج السائل المتبقي في الحاوية لإثبات أن الأخير عبارة عن أكسجين نقي ، والذي يمكن أن يثبت أيضًا تنوع مكونات الهواء”. قالت آنا.
现场完全成了学霸表演的舞台,一个个测试方法被提出,然后互相讨论,实验室里只剩下少数几个人的声音。罗兰环顾一周,发现夜莺、安德莉亚、麦茜等一干女巫,还有市政厅总管和首席骑士卡特,皆是一脸茫然。第一军指挥铁斧则无论何时都维持着一种表情,大概无论自己说什么,他都会点头称是。
لقد أصبح المشهد تمامًا مسرحًا لأداء الطلاب المتفوقين. يتم اقتراح طرق الاختبار ومناقشتها مع بعضها واحدًا تلو الآخر. ولم يتبق سوى عدد قليل من الأصوات في المختبر. نظر رولاند حوله ووجد أن العندليب وأندريا ومايسي وغيرهم من السحرة ، بالإضافة إلى رئيس مجلس المدينة وكبير الفرسان كارتر ، بدوا جميعًا في حالة ذهول. حافظ آيرون آكس ، قائد الجيش الأول ، على تعبيره في جميع الأوقات ، ربما بغض النظر عما قاله ، سيومئ بالموافقة.
好吧,罗兰在心底叹了口气,看来这堂化学课略有些超纲了。
حسنًا ، تنهد رولاند في قلبه ، يبدو أن فصل الكيمياء هذا بعيد قليلاً عن الخطوط العريضة.
如果现在还有人能感受王子殿下欣喜的,恐怕就只剩下凯莫.斯垂尔和查美斯了。
إذا كان لا يزال هناك أشخاص يمكنهم الشعور بفرحة صاحب السمو الملكي ، فلم يتبق سوى Kaimo Strull و Chames.
“殿下,这真是……神奇,”年轻的炼金师惊叹道,“您证明了《初等化学》的正确性。恐怕所有炼金师都不会料到,连身边随处可见的空气都是如此复杂。”
“سموك ، هذا حقًا … معجزة ،” صاح الخيميائي الشاب ، “لقد أثبتت صحة” الكيمياء الأولية “. أخشى ألا يتوقع جميع الكيميائيين أنه حتى الهواء من حولك هكذا معقدة. “
“有了纯净的氧气,是不是就能观察到更剧烈的氧化反应?我又有许多试验想做做看了,”凯莫兴奋地说道。
“مع الأكسجين النقي ، هل من الممكن ملاحظة تفاعل أكسدة أكثر كثافة؟ لدي الكثير من التجارب التي أريد القيام بها ،” قال Kaimo بحماس.
罗兰点点头,心中却突然冒出了另一个想法。
أومأ رولان برأسه ، لكن فجأة برزت فكرة أخرى في ذهنه.
氮气是人工合成氨最主要的原料,在高温高压外加催化剂的条件下与氢气反应,可以得到氨气,后者不仅能用于制造氮肥,还能用来合成氮氧化物,从而制得硝酸。可这个过程想要实现,需要做的工作还有很多,例如气泵、真空储气罐以及一系列复杂的反应设备。~Soverse.com~就算白纸能提供催化剂的功能,也需要反复试验才行。
يعتبر النيتروجين من أهم المواد الخام للتخليق الصناعي للأمونيا ، حيث يتفاعل مع الهيدروجين تحت ظروف درجات الحرارة المرتفعة والضغط المرتفع ومحفز خارجي للحصول على الأمونيا ، ولا يمكن استخدامه فقط في تصنيع الأسمدة النيتروجينية ، ولكن أيضًا لتخليق أكاسيد النيتروجين ، وبالتالي إنتاج حمض النيتريك. ولكن لتحقيق هذه العملية ، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، مثل مضخات الهواء ، وخزانات تخزين الغازات الفراغية ، وسلسلة من معدات التفاعل المعقدة. ~ Soverse.com ~ حتى لو كان الورق الفارغ يمكن أن يعمل كمحفز ، فسوف يتطلب الأمر التجربة والخطأ.
如今,他既然有了纯氧和纯氮,为何不直接生产一氧化氮?
الآن وقد حصل على أكسجين نقي ونتروجين ، فلماذا لا ننتج أكسيد النيتريك فقط؟
诚然,化工业选择用氨气制硝酸,就在于氧、氮反应属于吸能反应,无法自发进行,需要外部供给能源,例如放电——通过电弧瞬间将气体加热到数千度来实现,这也是经常打雷的地方土壤更肥沃的原因。正因为如此,该方式设备要求高,能源消耗大,所以不适用于正式生产。
صحيح أن الصناعة الكيميائية اختارت استخدام غاز الأمونيا لإنتاج حمض النيتريك لأن التفاعل بين الأكسجين والنيتروجين هو تفاعل ممتص للطاقة ، ولا يمكن تنفيذه تلقائيًا ، ويتطلب مصدرًا خارجيًا للطاقة ، مثل التفريغ الكهربائي ، والذي يتم تحقيقه عن طريق التسخين الفوري للغاز إلى آلاف الدرجات من خلال قوس كهربائي ، وهذا هو السبب في أن التربة تكون أكثر خصوبة في الأماكن التي يتكرر فيها الرعد. لهذا السبب ، تتطلب هذه الطريقة معدات عالية وتستهلك الكثير من الطاقة ، لذا فهي غير مناسبة للإنتاج الرسمي.
可倘若急需提高产能的话,这种生产方法效率最高,连催化剂都不需要,只用持续放电……或者利用其它手段达到电弧产生的高温即可。
ومع ذلك ، إذا كانت هناك حاجة ملحة لزيادة الطاقة الإنتاجية ، فإن طريقة الإنتاج هذه هي الأكثر كفاءة ، ولا تتطلب حتى محفزًا ، فقط التفريغ المستمر … أو استخدام وسائل أخرى لتحقيق درجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن قوس.
罗兰自然想到了黑火。
فكر Roland بشكل طبيعي في Black Fire.
黑火加热效率并不比电弧差,而且对安娜的负担也极低,只要将氮氧提纯后,按比例混合倒入密闭的反应釜,就能不断生成一氧化氮。
كفاءة تسخين النار السوداء ليست أسوأ من تلك الخاصة بالقوس الكهربائي ، كما أن العبء على آنا منخفض للغاية. طالما يتم تنقية النيتروجين والأكسجين وخلطهما بالتناسب وصبهما في مفاعل مغلق ، يمكن أن يتولد أكسيد النيتريك بشكل مستمر.
他决定按这个方法试一试。
قرر أن يجربها.
.
.