正文 0109 發電的兩種方式 文 / 國際精神
. 黨愛國搗鼓出了發電機和電動機的原理模型之後，也曾經想過製造出實物來。而且它不像內燃機，好像很好製造。內部的結構雖然可能複雜一些，但是黨愛國曾經自己纏過小電機，基本構造還是瞭解的。另外就算纏出來的電機不對了，起碼也可以先做更簡單的，把許多個線圈疊加在一起的發電機，以後再琢磨慢慢改進。
但只要能夠做出來發電機，黨愛國就可以利用手搖、騎自行車、水力、風力或者火力來發電了。雖說在現今這種根本沒有電氣的條件下，要談到對電的日常應用方式，大概只有給細鐵線通上電流，利用它的巨大電阻來製作電熱爐這一種了。
不過發電機所產生的電，可並不是只能提供給家用電器啊。黨愛國都想好了，製造出了發電機之後，他根本不著急去發明什麼家用電器，甚至電動機也不著急——話說只要發電機製造成功，電動機自然就沒問題了。
黨愛國的打算是用它來電解飽和食鹽水，還要利用電解法將水分解成氫氣和氧氣……就算還不能用於大規模生產，起碼也得在實驗室條件下能利用電解法製造各種實驗原料。
只要能夠使用電解法，黨愛國起碼就能夠制備出氫氧化鈉、氯氣、氫氣和氧氣，然後可以進一步給氫氧化鈉溶液中通入大量二氧化碳來製造碳酸氫鈉和碳酸鈉——氧化鈉和碳酸鈉就是工業上常用的「三酸二鹼」中的燒鹼及純鹼。
而有了氯氣，就可以製造毒氣彈……不，是可以製造鹽酸和漂白用的次氯酸鈣了，而且氯氣自身也有漂白的作用。只要有了這種強效的漂白劑，別的不說，起碼現在生產的紙張質量就能夠更上一層樓了。而且次氯酸鈣還是一種有效的殺菌消毒劑，可以用在醫院裡淨水消毒。
另外有了氫氣和氧氣，就算沒有什麼加壓技術來儲存，也還是比較有用的。氫氧混合氣體本身，就是一種可以用作火箭推進劑的氣體燃料。分開利用的話，氫氣可以充入氫氣球，這比熱氣球可好用多了，只要不進入積雨雲中也不會有太大危險；而氧氣除了可以充當助燃劑給冶鐵高爐鼓風之外，還可以用在醫療方面，只要注意濃度避免氧中毒就可以了。
不過悲催的是，黨愛國在實踐之後發現，發電機不是那麼好做的啊。只是一個閉合線圈還行，但他就算將銀線纏成了最簡單的，多個並排在一起的閉合線圈，電流也幾乎沒有增大……或者說可能根本沒有變化！
絞盡腦汁地琢磨了一番之後，黨愛國才驚覺：他小學時替朋友纏電機用的導線，未必就像表面上看到的那樣，是普通的銅線!
所謂的閉合線圈，不是繞出一個兩個圈並排在一起就可以的。要問為什麼，如果並排在一起，那麼緊密相連的多個金屬圈，不就等於一個較厚的金屬圈而已了麼？這樣的話，計算圈數時還應該按照一圈來算。
黨愛國考慮到了這一點之後，一度也十分困惑。接著他又想到了實驗室經常用來繞成許多螺旋圈的導線，突然反應過來，那些導線上面不是有橡膠的絕緣皮麼？正是因為有著絕緣皮將每一圈相互隔離開來，計算圈數的時候才能分開來數。
至於為什麼電機的線沒有橡膠絕緣皮這點，黨愛國推測大概它採用的是其它絕緣方式。畢竟橡膠不耐熱又容易老化，還相當厚，根本不適合在電機裡使用。事實上也的確如此，黨愛國所不知道的就是，電機中看似普通的導線，其實已經漆上了一層又薄又透明的絕緣漆。
因為不知道絕緣漆的存在，而橡膠這種東西現在還只存在於美洲大陸，黨愛國暫時也找不到什麼絕緣的好辦法，所以發電機和電動機就只能夠停留在理論模型的階段了。不過黨愛國已經對學生們和相關「研究人員」說明了絕緣的問題，或許什麼時候就有人能夠找到解決絕緣的好辦法。
而且黨愛國還特地叮囑了華佗、張仲景等醫生們，讓他們留意某些能夠分泌或者提取出乳液或膠液的植物——畢竟這個時代也只有醫生們有機會也有必要接觸各種野生植物。
不過黨愛國的腦子裡根本就不知道「漆」這種古代就有的東西也可以用來絕緣，何況絕緣漆也根本不是天然漆。他叮囑醫生們留意某些植物，只是希望能夠找到橡膠的替代品罷了。因為除了絕緣之外，橡膠還有減振、密封等多種作用，是一種用途很廣泛的天然材料。
儘管在製造發電機這上面嚴重受阻，但是在這期間，黨愛國的思路經常集中在電和化學這方面，所以當他認定發電機估計是沒戲了之後，思維立即從電磁發電跳躍到了化學發電——電池這方面。
當然乾電池他大概是做不出來的，他只知道乾電池陽極是石墨，陰極好像是鋅，但是中間填充的電解液是什麼物質他就不知道了。但是「濕電池」的電解液他卻知道一種，就是鉛蓄電池，使用稀硫酸充當電解液——其實還有一種最簡單的電解液他卻沒有想起來，那便是氯化鈉溶液，也就是鹽水。
著名物理學家伏特曾經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。這就是世界上的第一個電池——「伏特電堆」。
至於陰極和陽極方面，黨愛國知道只要使用兩種不同的金屬就可以，他的第一反應是使用鋅和鉛。過去他在化學課上還背過「鉀鈣鈉鎂鋁，鋅鐵錫鉛氫，銅汞銀鉑金」什麼的，鋅和鉛這兩種金屬的活躍性相差比較大，在現有條件下應該是比較合適的電極板選擇。
如果這兩種金屬的冶煉和提純實際上很困難的話，黨愛國就只能考慮選用不同的金屬一組組地實驗，從中選出相對最合適的一組或幾組了。但是不管怎麼樣，他都沒有放棄研究電池的打算。何況在現有條件下也的確可以開始研究電池，並利用電池嘗試著進行電學方面的科學研究了。
為了制備稀硫酸，黨愛國需要燃燒硫磺，並將產生的二氧化硫氣體通入水中產生亞硫酸，然後再靜待亞硫酸和空氣中的氧氣反應形成稀硫酸。只要有了稀硫酸，就可以通過蒸發水分的方式來獲得任意濃度的硫酸。
儘管這一方法費時費力，但比起製造「三酸二鹼」中的鹽酸和硝酸要簡單多了。而且起碼得製造出了電池，黨愛國才能通過電解飽和食鹽水的方法製造鹽酸。而如何製造硝酸，他就一點也不記得了。
經過了一番實驗之後，黨愛國還真的製造出來了一種酸性電池，只不過陰極和陽極暫時使用的是錫和金。他之前打算使用的陰極材料雖然是鋅，但在詢問了「相關技術人員」——即冶金工匠和丹鼎派道士一番之後，卻得知現在的人還根本就不知道鋅是什麼東西。而要問黨愛國自己的話，他也不知道鋅到底是什麼樣子的金屬。
在古代，銅、錫、鉛、金、銀、汞、鋅這七種有色金屬中，鋅是提煉最晚的一種。雖然世界上最早發現並使用鋅的是中國，但是在十至十一世紀，中國才首先大規模生產鋅。明朝末年宋應星所著的《天工開物》一書中有世界上最早的關於煉鋅技術的記載。
因此東漢末年的時候，金屬鋅還沒有出現呢。而鋅礦石這時候雖然已經被開採出來了，並和銅熔化制得合金——黃銅，但此時的鋅礦石被稱為「連錫」。黨愛國又不知道鋅礦石具體是怎麼樣子，或者有什麼性狀，所以就算將「連錫」放在他眼前，他也認不出來這就是鋅礦石。
除了鋅礦石之外，黨愛國對其它元素的單質和混合物的辨識，也都存在這一問題。畢竟古代的名稱和現代的化學元素名有時完全對不上號，黨愛國又沒有特地去記這些元素的古代名或者別名、俗稱。
其實黨愛國一開始使用的是鐵和銀作兩極的，但在實驗中他發現，這樣的電池，其中的負極上的鐵被腐蝕消耗得太快了，短時間內就會產生大量鐵銹。所以最終他選擇了錫和金這兩種現在能夠找到的，活動性相差最大的兩種金屬。
這種電池上所需要的金子當然是貴金屬，而錫也是一種比較稀少的金屬，製造稀硫酸更是耗時耗力的工作，所以它的成本還是很昂貴的。
不過作為電池來說，它卻是一種很成功的電池。雖然單個電池產生的電流可能不大，但是將許多個電池使用較粗的金製導線並聯起來，也可以產生滿足電解法需要的電流，按照黨愛國最初的設想制備出各種化學物質來。而且有了氧氣，他還可以在亞硫酸溶液中通入氧氣，來加速亞硫酸轉化成硫酸的反應。
另外說一句，一開始下意識地疏忽了金這種貴金屬的黨愛國，現在已經反應了過來，改用金來代替銀製造各種導線。他這時候認為之所以後世最好的導線是銀線，僅僅是由於金比銀要貴重，不划算的關係。
但實際上他卻犯了個錯誤，銀和銅的導電性能其實都比金要好。如果真是需要最好的導線的話，那麼就算金子再怎麼貴也不可能用不起。不過金的導電性能並不如銀，它的優點是化學性質比銀和銅更穩定。所以只有在需要利用金的「穩定」這個特性的儀器上，才會使用金導線。
不過黨愛國因為「不差錢」，反而可以毫不猶豫地大量使用金子做導線。結果導致了這個錯誤在很長一段時間之後，才被突然想起來要做個實驗對比一下各種金屬的導電性能的他給重新糾正了過來。
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