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古代人们主要使用天然物质来制作纯碱,这些物质包括植物灰、贝壳、动物骨骼等。其中最常用的原料是植物灰,因为植物里面一般都含有丰富的钾元素,可以被用来制作碳酸钾,以下是古代制作纯碱的具体步骤:
1.采集植物灰
在古代,人们会采集各种植物的灰烬,如稻草、棉花、亚麻等。这些植物的灰烬中含有大量的碳酸盐和氧化钙等成分。
2.研磨植物灰
采集来的植物灰需要经过研磨,使其成为细小的颗粒状物。这可以通过将植物灰放入石臼中,用杵子不断敲打来完成。
3.浸泡植物灰
研磨好的植物灰需要浸泡在水中,以便将其中的碳酸盐和氧化钙溶解出来。这一步需要反复进行多次,直到植物灰完全被水吸收。
4.过滤植物灰溶液
将浸泡好的植物灰溶液倒入布袋或纱布中,用力挤压,使其中的固体沉淀到底部。然后将上清液倒回锅中,加入足量的水再次煮沸。这样可以将其中的杂质和未溶解的碳酸盐和氧化钙去除掉。
5.烘干植物灰粉末
将滤干后的植物灰粉末放在阴凉通风的地方晾干,直至变成白色粉末状。这一步是为了便于存储和使用。
6.煅烧植物灰粉末
将晒干的植物灰粉末放入高温炉中进行煅烧,使其分解成氧化钾和碳酸钾两种化合物,煅烧温度通常在270°C以上。
7.冷却和分离产物
煅烧好的产物需要进行冷却,并通过离心或过滤的方式分离出氢氧化钾和碳酸钾两种化合物,氢氧化钾是一种强碱性化学品,可以用来制造肥皂、纸张等产品,跟氢氧化钠效果是差不太多的;碳酸钾则常用于制备玻璃、陶瓷等材料,还可以用来制作使馒头包子变得松软的小苏打,跟碳酸钠的效果也是差不多的,所以古代的纯碱,大部分是草木灰烧成的碳酸钾,此外还有些纯碱是来自于盐碱湖,古代有很多盐碱湖,夏天可以捞盐,冬天可以捞碱。
关于纯碱的制作方法,中国南北朝时期的一部农业科技著作《齐民要术》,其中对于制作纯碱的方法就有详细的描述:“取大麦秸一斗,水浸七日,取出晒干,捣碎为末......入石灰三升,熬之......去渣得碱二斤许”,即用大麦秸与石灰一起熬制,得到了纯碱。此外,还有其他许多古籍也有关于制作纯碱的方法和经验记载,如《本草纲目》、《农政全书》等。
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