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第136章 沥青的优势（第1页）

如今有了温度计，制作沥青相较于当初的煤干馏要简单许多。只需对煤焦油进行脱水和多次蒸馏即可，二狗和他的两个学生对这些操作也较为熟悉。想到还要制墨，王珏回忆起煤焦油分流的工艺。煤焦油作为煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，是一种成分复杂的有机化合物混合物，含有上万种成分，主要有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及酚类、吡啶碱类、沥青质等。与煤焦油中的其他馏分如轻油相比，轻油在高温下反应过于剧烈，不易控制，且其成分更倾向于作为化工原料生产其他化学品，如用于合成塑料、橡胶助剂等。目前暂时无法运用，存放起来还有毒，只能作为燃料焚烧。而蒽油的沸点较高，在炭黑生产的热解反应过程中能够更好地控制反应进程，有利于生产出高质量的炭黑。蒽油主要成分是蒽、菲、咔唑等稠环芳烃，芳烃含量高，碳氢比高。在炭黑生产过程中，这些芳烃可通过高温热解反应，有效地生成炭黑的基本结构单元。炭黑生产通常在高温（1200-1800c左右）下使原料烃类发生热裂解或不完全燃烧反应。蒽油在这种高温环境下，分子中的碳-碳键和碳-氢键断裂，碳原子重新排列形成炭黑的微晶结构。而且蒽油中的杂质相对较少，能保证炭黑产品的质量比较稳定，例如使炭黑的粒径分布、结构度等性能指标符合生产要求。炭黑用于制墨优势明显，黑度高，能使墨汁颜色纯正。与传统的植物炭或其他黑色颜料相比，炭黑的遮盖力更强，书写或绘画时能更好地覆盖纸张表面，色彩稳定性好，不会因光照、氧化等因素轻易褪色。例如，在绘制水墨画时，使用炭黑制成的墨汁能在宣纸上展现出浓淡相宜的黑色效果，层次分明，从浓墨重彩的泼墨部分到淡墨轻染的晕染部分都表现出色。王珏虽不懂制墨，但他相信只要能得到炭黑，再找来制墨匠人或与制作墨工坊达成合作，制作出优质的墨应该不难。真正困难的是蒽油热裂解需要的温度太高，远远超出了眼下温度计的测量范围，所以又得回到靠经验积累的方式。不过只要有想法，不断坚持寻找，肯定能发现解决问题的办法。而且王珏最想要得到的主要还是沥青，其他的能弄出来最好，弄不出来直接当燃料处理也无妨，眼下也不可能一下子把煤焦油利用得那么充分。王珏知道以他们如今工坊的规模和生产效率，想要为大明的交通建设添砖加瓦甚至颠覆局面完全不可能，但这东西一定要弄。只要朱棣和朱高炽以及朝中大臣见识了它的好处，到时候就可以调动整个国家的力量来制作沥青，勘探天然沥青甚至石油。只要这东西进入大明朝廷和百姓的视野，一定会有越来越多的人不断发现它的新用途。眼下王珏之前能想到的是在朱棣大力建造北京时向朝廷展示沥青的价值，但在去过山东之后，亲眼目睹了山东受灾百姓的疾苦，王珏决定也可以试着让陈寿在修建水利设施时用上沥青。沥青是一种憎水性材料，对水有很强的排斥性。用于修筑堤坝和水利设施时，能有效阻止水的渗透。例如在土坝的迎水面铺设沥青防水层，水很难透过沥青层进入坝体内部。这是因为沥青的分子结构使其表面张力较低，水分子难以附着和侵入，从而为堤坝提供了可靠的防水屏障，大大降低了因坝体渗漏而导致的安全风险。同时，沥青能很好地粘结各种不同的材料。在修筑堤坝和水利设施时，可以将土、石料等材料牢固地粘结在一起。比如在堆石坝的缝隙填充中，使用沥青作为粘结剂，可使石块之间紧密结合，增强坝体的整体性和稳定性。这种粘结作用还能防止在水流冲击或其他外力作用下，材料之间出现松动或分离的情况。堤坝和水利设施在使用过程中，由于地基沉降、水位变化、温度变化等因素，会产生一定的变形。沥青具有良好的柔韧性和可塑性，能适应这些变形而不会轻易断裂。以土石坝为例，当坝体因地基不均匀沉降而发生微小变形时，沥青防水层可以随之拉伸或压缩，依然保持其防水功能。这种特性对于长期处于复杂环境下的水利设施尤为重要，可有效延长设施的使用寿命。另外，沥青在自然环境中有较好的抗老化性能。它能在较长时间内抵抗紫外线辐射、氧化作用等因素的影响。在水利设施中，例如灌溉渠道的衬砌使用沥青，可在阳光下暴露多年而不会迅速老化失效。同时，沥青对许多化学物质也有一定的耐受性，能抵抗水中化学物质的侵蚀，保证堤坝的结构完整性。最关键的是，沥青的施工方法多样，如热铺法、冷铺法等。在修筑堤坝和水利设施时，可以根据具体情况选择合适的施工方法。热铺沥青需要将沥青加热到流动状态，然后均匀地铺在需要处理的表面，这种方法适用于大面积的防水处理，如大坝的迎水面护坡。，！冷铺沥青则可以在常温下施工，对于一些小型水利设施或者局部修补工作比较方便。而且沥青材料的施工设备相对简单，不需要特别复杂的大型机械，这也为施工带来了便利，容易让大明的百姓和工匠们接受这种新事物。也就是说，只要能在山东的水利建设中大量使用沥青这种材料，不仅可以向百姓展示沥青的绝佳效用，引起朝堂的重视，同时也几乎可以一劳永逸地解决山东的水旱问题，从根本上减少蝗灾发生的几率，也可以免去陈寿之前所担心的徭役过重的问题。王珏越想越激动，于是马不停蹄地开始书写煤焦油的蒸馏工艺和注意事项，反复修稿和整理之后，才郑重地交给二狗，并当面向他和自己的两个学生详细讲解。其实也不是王珏偷懒，他自然是着急制作出沥青，但与这相比更重要的是要培养出一批人。西山工坊如今已渐渐成为产业核心，以后自己还要以此为基础发展更多的产业。只靠他一个人，想要把脑子里那么多的想法实现，时间是真的不够用。最起码也要有一批能够看懂和理解自己的想法，并为之不断探索的伙伴。当然了，王珏也不是真的放任不管，煤焦油这东西有太多有毒物质，自己还是要把好安全大关，可不能销户了什么差错，只不过具体的操作过程王珏就不打算参与了。：（）穿越大明，从靖难之役开始