第四十六章 實驗室
這段時間劉牢之加緊了鐵器作坊的技術升級，主要是採用水力來解放人的雙手。水力鍛錘、水力車床等陸續安裝調試完畢，節省了大量的人力。蕪湖河流眾多，但是流速並不算快，為了適應這個情況，劉牢之設計出了了分流河水，利用旋轉流出的河水驅動多級渦輪的動力方式帶動機械。現在已經完成了水力木頭鑽床和水力木頭圓鋸平台，大大提高了木器工坊加工木材的效率。
這日上午他巡視完了工坊，剛從京口回來的劉柱便找來跟劉牢之匯報京口的差事。
「牛和農具都分發下去了？」
今年二月初，高衡送來了三百多頭牛，劉牢之便撥給京口五十頭，還順帶著送了一批曲轅犁和耙等農具，以便讓每戶佃客都能夠用得上牛種地。
劉柱回道：「回郎君，已經分完了。都是按戶分的，每戶一頭牛，還剩下了十幾頭，劉嵩總管安排著人，建了牛圈養起來了。誰家的牛病了什麼的，可以借來用。」
劉牢之點了點頭，拿過劉衡的來信。信上說他在晉陵郡已經採買了七十多名奴僕，還要到吳郡和吳興郡去看看，其他的事情也都在籌辦當中，並詳細地寫了已經了解清楚的情報，看得劉牢之暗自點頭。劉衡雖然有故意表現之嫌，但是事情也確實辦得不錯。
劉家這些日子接收的奴隸不少，除了高家從北方送來的，還有毛家從建康送來的五十五戶奴隸，三百多名，劉牢之一時之間也不好安排。他心裡一邊盤算著，一邊對劉柱安排道：「家中的奴僕，不可以隨意虐待。滿十六歲的這些男人里，選三百名送到劉平那裡，組建成軍，作為家裡的護衛力量！剩下的看看那裡缺人，再酌情安排進各處。再從這些女奴裡面挑一些摸樣周正，性情溫順的，培訓起來，將來茶樓、酒樓等地方都可以用得上。沒選上的成年女人里，再挑選些手巧的安排著學習養蠶織布，其餘人就安排進各處場務做工，你看著分配。年齡不夠的，不管男女，全部安排進學堂里上學！」
劉柱躬身稱是，心裡鬆了一大口氣。這麼多人聚在一起，沒什麼事情可做，容易惹出事端，這些日子他一直擔著心呢！如今好歹劉牢之給出了安排，他連忙告辭出來。
實驗室用的酒精燈、蒸餾器、精餾塔、冷卻器等裝置玻璃工坊已經能夠做出來了，劉牢之在別院的後面修建了專門的實驗室，處理完了這些俗務，他便帶著幾個侍從往實驗室走去。這些日子以來，劉牢之拼命的囤積化學原料，現在終於要派上用場了。
走進實驗室，十個十四、五歲的少年齊齊向劉牢之行禮。這些人都是剛從奴隸中挑選出來的，劉牢之準備把他們培養成化工方面的專業匠師。前面幾天，都是教著他們辯識家裡的藥材，並教會他們書寫藥材的名字。劉牢之一邊忙著教這些人，一邊還要忙著設計反應釜、反應器、攪拌器、腳蹬離心機等等大型的設備，以便批量生產化學品。
今天他便是要教這些人提純實驗室里的各種化學品。
「什麼是提純？我們現在看到的這些藥材，大都是從生藥鋪買回來的，它裡面除了最有用的那個東西，還有很多我們不想要的東西，我們可以稱之為雜質。這時候我們就需要去除雜質，從而進行提純。」
「提純的方法有很多：過濾、重結晶、升華等等，講得太多你們也記不住，今天，先給你們講一講粗鹽的提純。」
劉牢之拿過來一份粗鹽，對少年們講：「這是我們平日裡吃的鹽！」說著，又從下面的柜子里拿出來他前兩天精製的食鹽，說道：「這個是我前兩天精製出來的鹽，你們且看一看，有什麼不同！」
當頭一個少年說道：「平日裡吃的鹽，粒大小不一，顏色發灰；精製的鹽顏色潔白，粒度均勻，顆粒小……」說著看著劉牢之，等著他點評。
劉牢之笑著拿起一粒粗鹽：「你且舔一口這個，嘗一嘗是什麼味道。」
那少年拿過來，舔了一下，皺起了眉頭：「鹹的！」
劉牢之又讓他蘸了一下面前的細鹽，再嘗嘗。那少年依言而行，嘗完了又說道：「這個也是鹹的！」
劉牢之問道：「這兩個有什麼不一樣？」
那少年低下了頭，囁喏道：「沒……沒嘗出來什麼不一樣。」
劉牢之笑道：「沒關係。你去喝一口水，再拿起粗鹽來仔細嘗嘗。」
那少年不要意思地去喝了一大口水，回來拿起一大粒粗鹽來，填到了嘴裡，等了一小會兒，不再確定的說道：「有點磣，有點……苦……」
劉牢之笑道：「這次對了。這個粗鹽中含有雜質，那些苦味就是這個雜質的。你說的有些磣，是因為煮鹽的時候，裡面有泥沙。你以後就叫鹽吧，留忠鹽。」
那少年留忠鹽趕緊跪下，說道：「謝郎君賜名！」旁觀的眾少年都是一陣羨慕。
劉牢之準備把這些少年人的姓全部改為「留」，並以「忠」字為輩分，以示區分。
劉牢之笑道：「快起來吧。我們現在講一講，怎麼去除粗鹽里的這些雜質。」
他提高了聲音，問道：「如果一堆鐵粒和一堆銅粒混在一起，有誰知道怎麼把他們分開？」
旁邊一個小子立馬道：「我知道。用磁石把鐵粒吸出來就行了！」
劉牢之笑道：「對。因為磁石不吸銅，所以可以用磁石把他們分開。我們去除雜質，也是要藉助外物，道理是一樣的。去除鹽中的泥沙，我們就需要用到水，因為鹽可以溶解在水中，泥沙不能。」
說著，便讓眾少年各自量取五平勺的鹽，溶解在燒杯里，不斷地攪拌著。等眾人停下，便發現整個水是渾濁的，泛著淡淡的黃色。靜止了一會兒，在杯子底下沉出了一層細泥。
劉牢之又道：「現在如果把這杯水過濾出來，泥沙便就除掉了，但是苦味依然存在，怎麼辦呢？」說著拿出一個燒杯，從旁邊的大瓶子裡到了一些石灰水。
「這是石灰水，乃是把生石灰浸泡在水裡，取的上層清液。」說著往粗鹽水裡面加了一些石灰水，只見裡面又開始渾濁了，就這樣停停加加，一直到鹽水不再渾濁。粗鹽發苦，是因為裡面含有鎂離子，用石灰水會讓鎂離子以氫氧化鎂的形式沉澱出來。
為了展現效果，劉牢之開始把粗鹽水過濾，並給他們講解過濾需要注意的事情。
看著燒杯裡面清清的鹽水，劉牢之笑道：「這鹽水雖然看著乾淨，其實還是有雜質的，主要是我們剛加進去的石灰水。現在我們來去除這些石灰水。」說著又指著旁邊一個瓶子，笑道：「這是蘇打水，加進去可以除掉石灰水！」
去除了粗鹽中的鎂離子（氯化鎂），還要除掉原先粗鹽中的和新引入的鈣離子（氯化鈣），加入蘇打水可以生成碳酸鈣沉澱，過濾之後便得到了較純淨的鹽水。本來還需要調整pH值的，因為要求不高便免了。
蘇打（純鹼碳酸鈉）在西北的鹽湖裡有天然形成的，劉牢之為了燒制玻璃曾經精製過很多，這些蘇打便是從工坊中挪過來的。
「現在我們得到了乾淨的鹽水，怎麼再得到鹽呢？簡單，把水煮幹了它！」說罷，劉牢之便移過來酒精燈，把鹽水倒入坩堝，開始加熱。
看著那一粒粒的潔白的細鹽，眾少年敬佩不已，直覺的神奇。
劉牢之笑道：「你們也都試試吧！」
眾少年雀躍不已，都各自找好物料，在自己的實驗台上開始做起了實驗。粗鹽精製操作起來並不難，劉牢之講的又詳細，大家聽過這一遍基本就記住了。
等眾人精製好了食鹽，劉牢之從內室拿出來一盒淡紅色的粉，問眾人：「你們知道這是什麼東西嗎？」
眾人搖頭。
劉牢之笑道：「你們不要小看它，這個紅色的粉末是砒霜（三氧化二砷），乃是劇毒之物，有個好聽的名字，叫做『鶴頂紅』。他雖然可以治病，但是也可以用來殺人，所以我們要把它放在裡屋里，以防我們自己誤食了。其實純的砒霜並不是紅色的，而是無色的，或者說是白色的。現在它的這個紅色，就是雜質的顏色！」砒霜發紅是因為裡面含有雜質硫化砷。
說罷，又指著旁邊的一個玻璃瓶子道：「這個是鹽酸，乃是使用精鹽和礬油蒸餾之後，凝於水中得到的。我們先把這個砒霜溶於鹽酸之中，然後加熱這個砒霜水，便可得到純的砒霜。」說著，又開始帶著眾人實驗。
砒霜可以溶解在鹽酸里，加熱之後硫化砷與鹽酸反應生成硫化氫，會逸出水來，剩下的氯化砷水解就會得到氫氧化砷，濾出來脫水就可得到純淨的砒霜。
一個上午，劉牢之便帶著眾少年對各種藥品進行提純。要知道這個時候的化學品都是從礦里直接開採出來的，很多都伴生著其他的雜質，如果不提純，很多時候就做不出來你想要的東西來。
這日上午他巡視完了工坊，剛從京口回來的劉柱便找來跟劉牢之匯報京口的差事。
「牛和農具都分發下去了？」
今年二月初，高衡送來了三百多頭牛，劉牢之便撥給京口五十頭，還順帶著送了一批曲轅犁和耙等農具，以便讓每戶佃客都能夠用得上牛種地。
劉柱回道：「回郎君，已經分完了。都是按戶分的，每戶一頭牛，還剩下了十幾頭，劉嵩總管安排著人，建了牛圈養起來了。誰家的牛病了什麼的，可以借來用。」
劉牢之點了點頭，拿過劉衡的來信。信上說他在晉陵郡已經採買了七十多名奴僕，還要到吳郡和吳興郡去看看，其他的事情也都在籌辦當中，並詳細地寫了已經了解清楚的情報，看得劉牢之暗自點頭。劉衡雖然有故意表現之嫌，但是事情也確實辦得不錯。
劉家這些日子接收的奴隸不少，除了高家從北方送來的，還有毛家從建康送來的五十五戶奴隸，三百多名，劉牢之一時之間也不好安排。他心裡一邊盤算著，一邊對劉柱安排道：「家中的奴僕，不可以隨意虐待。滿十六歲的這些男人里，選三百名送到劉平那裡，組建成軍，作為家裡的護衛力量！剩下的看看那裡缺人，再酌情安排進各處。再從這些女奴裡面挑一些摸樣周正，性情溫順的，培訓起來，將來茶樓、酒樓等地方都可以用得上。沒選上的成年女人里，再挑選些手巧的安排著學習養蠶織布，其餘人就安排進各處場務做工，你看著分配。年齡不夠的，不管男女，全部安排進學堂里上學！」
劉柱躬身稱是，心裡鬆了一大口氣。這麼多人聚在一起，沒什麼事情可做，容易惹出事端，這些日子他一直擔著心呢！如今好歹劉牢之給出了安排，他連忙告辭出來。
實驗室用的酒精燈、蒸餾器、精餾塔、冷卻器等裝置玻璃工坊已經能夠做出來了，劉牢之在別院的後面修建了專門的實驗室，處理完了這些俗務，他便帶著幾個侍從往實驗室走去。這些日子以來，劉牢之拼命的囤積化學原料，現在終於要派上用場了。
走進實驗室，十個十四、五歲的少年齊齊向劉牢之行禮。這些人都是剛從奴隸中挑選出來的，劉牢之準備把他們培養成化工方面的專業匠師。前面幾天，都是教著他們辯識家裡的藥材，並教會他們書寫藥材的名字。劉牢之一邊忙著教這些人，一邊還要忙著設計反應釜、反應器、攪拌器、腳蹬離心機等等大型的設備，以便批量生產化學品。
今天他便是要教這些人提純實驗室里的各種化學品。
「什麼是提純？我們現在看到的這些藥材，大都是從生藥鋪買回來的，它裡面除了最有用的那個東西，還有很多我們不想要的東西，我們可以稱之為雜質。這時候我們就需要去除雜質，從而進行提純。」
「提純的方法有很多：過濾、重結晶、升華等等，講得太多你們也記不住，今天，先給你們講一講粗鹽的提純。」
劉牢之拿過來一份粗鹽，對少年們講：「這是我們平日裡吃的鹽！」說著，又從下面的柜子里拿出來他前兩天精製的食鹽，說道：「這個是我前兩天精製出來的鹽，你們且看一看，有什麼不同！」
當頭一個少年說道：「平日裡吃的鹽，粒大小不一，顏色發灰；精製的鹽顏色潔白，粒度均勻，顆粒小……」說著看著劉牢之，等著他點評。
劉牢之笑著拿起一粒粗鹽：「你且舔一口這個，嘗一嘗是什麼味道。」
那少年拿過來，舔了一下，皺起了眉頭：「鹹的！」
劉牢之又讓他蘸了一下面前的細鹽，再嘗嘗。那少年依言而行，嘗完了又說道：「這個也是鹹的！」
劉牢之問道：「這兩個有什麼不一樣？」
那少年低下了頭，囁喏道：「沒……沒嘗出來什麼不一樣。」
劉牢之笑道：「沒關係。你去喝一口水，再拿起粗鹽來仔細嘗嘗。」
那少年不要意思地去喝了一大口水，回來拿起一大粒粗鹽來，填到了嘴裡，等了一小會兒，不再確定的說道：「有點磣，有點……苦……」
劉牢之笑道：「這次對了。這個粗鹽中含有雜質，那些苦味就是這個雜質的。你說的有些磣，是因為煮鹽的時候，裡面有泥沙。你以後就叫鹽吧，留忠鹽。」
那少年留忠鹽趕緊跪下，說道：「謝郎君賜名！」旁觀的眾少年都是一陣羨慕。
劉牢之準備把這些少年人的姓全部改為「留」，並以「忠」字為輩分，以示區分。
劉牢之笑道：「快起來吧。我們現在講一講，怎麼去除粗鹽里的這些雜質。」
他提高了聲音，問道：「如果一堆鐵粒和一堆銅粒混在一起，有誰知道怎麼把他們分開？」
旁邊一個小子立馬道：「我知道。用磁石把鐵粒吸出來就行了！」
劉牢之笑道：「對。因為磁石不吸銅，所以可以用磁石把他們分開。我們去除雜質，也是要藉助外物，道理是一樣的。去除鹽中的泥沙，我們就需要用到水，因為鹽可以溶解在水中，泥沙不能。」
說著，便讓眾少年各自量取五平勺的鹽，溶解在燒杯里，不斷地攪拌著。等眾人停下，便發現整個水是渾濁的，泛著淡淡的黃色。靜止了一會兒，在杯子底下沉出了一層細泥。
劉牢之又道：「現在如果把這杯水過濾出來，泥沙便就除掉了，但是苦味依然存在，怎麼辦呢？」說著拿出一個燒杯，從旁邊的大瓶子裡到了一些石灰水。
「這是石灰水，乃是把生石灰浸泡在水裡，取的上層清液。」說著往粗鹽水裡面加了一些石灰水，只見裡面又開始渾濁了，就這樣停停加加，一直到鹽水不再渾濁。粗鹽發苦，是因為裡面含有鎂離子，用石灰水會讓鎂離子以氫氧化鎂的形式沉澱出來。
為了展現效果，劉牢之開始把粗鹽水過濾，並給他們講解過濾需要注意的事情。
看著燒杯裡面清清的鹽水，劉牢之笑道：「這鹽水雖然看著乾淨，其實還是有雜質的，主要是我們剛加進去的石灰水。現在我們來去除這些石灰水。」說著又指著旁邊一個瓶子，笑道：「這是蘇打水，加進去可以除掉石灰水！」
去除了粗鹽中的鎂離子（氯化鎂），還要除掉原先粗鹽中的和新引入的鈣離子（氯化鈣），加入蘇打水可以生成碳酸鈣沉澱，過濾之後便得到了較純淨的鹽水。本來還需要調整pH值的，因為要求不高便免了。
蘇打（純鹼碳酸鈉）在西北的鹽湖裡有天然形成的，劉牢之為了燒制玻璃曾經精製過很多，這些蘇打便是從工坊中挪過來的。
「現在我們得到了乾淨的鹽水，怎麼再得到鹽呢？簡單，把水煮幹了它！」說罷，劉牢之便移過來酒精燈，把鹽水倒入坩堝，開始加熱。
看著那一粒粒的潔白的細鹽，眾少年敬佩不已，直覺的神奇。
劉牢之笑道：「你們也都試試吧！」
眾少年雀躍不已，都各自找好物料，在自己的實驗台上開始做起了實驗。粗鹽精製操作起來並不難，劉牢之講的又詳細，大家聽過這一遍基本就記住了。
等眾人精製好了食鹽，劉牢之從內室拿出來一盒淡紅色的粉，問眾人：「你們知道這是什麼東西嗎？」
眾人搖頭。
劉牢之笑道：「你們不要小看它，這個紅色的粉末是砒霜（三氧化二砷），乃是劇毒之物，有個好聽的名字，叫做『鶴頂紅』。他雖然可以治病，但是也可以用來殺人，所以我們要把它放在裡屋里，以防我們自己誤食了。其實純的砒霜並不是紅色的，而是無色的，或者說是白色的。現在它的這個紅色，就是雜質的顏色！」砒霜發紅是因為裡面含有雜質硫化砷。
說罷，又指著旁邊的一個玻璃瓶子道：「這個是鹽酸，乃是使用精鹽和礬油蒸餾之後，凝於水中得到的。我們先把這個砒霜溶於鹽酸之中，然後加熱這個砒霜水，便可得到純的砒霜。」說著，又開始帶著眾人實驗。
砒霜可以溶解在鹽酸里，加熱之後硫化砷與鹽酸反應生成硫化氫，會逸出水來，剩下的氯化砷水解就會得到氫氧化砷，濾出來脫水就可得到純淨的砒霜。
一個上午，劉牢之便帶著眾少年對各種藥品進行提純。要知道這個時候的化學品都是從礦里直接開採出來的，很多都伴生著其他的雜質，如果不提純，很多時候就做不出來你想要的東西來。