然而，在明末，获取大量高纯度纯碱的途径极其有限。北方天然碱湖（如口碱）远在蒙古草原，运输成本高昂且不稳定；从草木灰中浸取得到的“土碱”，产量低下，纯度堪忧，且主要成分是碳酸钾，性质有所不同。必须找到一种能够依托辽西自身资源、实现大规模、工业化生产高纯度碳酸钠的方法！
王磊努力回忆着近代化学工业的发展史，一个关键的名字和工艺浮现出来——18世纪末法国人尼古拉·路布兰（Nicolas Leblanc）发明的路布兰法！这是近代化学工业的开山鼻祖之一！其核心工艺是利用食盐（氯化钠）、硫酸、石灰石和煤粉作为原料，通过一系列化学反应最终合成碳酸钠。虽然此法有产生污染（盐酸气、硫化钙废料）等缺点，但其工艺相对简单，原料（盐、石灰石、煤）在辽西皆易获取，非常适合现阶段的技术水平和工业需求！
“或许……我们可以不走寻常路，不靠天，不靠地，自己造出一种‘神碱’来！”王磊目光骤然亮起，扫视众人，语气中带着一种破釜沉舟的决心，“此物我称之为‘纯碱’！将其少量添入精炼之火药中，可助其燃，去其湿，增其威！其效非凡！”
自己造碱？众人闻言，皆面面相觑，脸上写满了难以置信。盐、石头、煤，这些寻常之物，怎能变成那洁白如雪、能增火药威力的“纯碱”？
王磊不再多言，他取来一根木炭，就在地上粗略却清晰地画出了路布兰法的核心反应流程：第一步：食盐（NaCl）与硫酸（H?SO?）反应，生成硫酸钠（Na?SO?）和剧毒、强腐蚀性的盐酸气（HCl）——此步关键在于耐酸容器和尾气处理；第二步：硫酸钠与粉碎的石灰石（CaCO?）、煤粉（C）混合高温煅烧，生成黑灰色的“黑灰”（主要含碳酸钠Na?CO?和硫化钙CaS）——此步关键在于高温窑炉和配比；第三步：用水浸取“黑灰”，将可溶的碳酸钠与不溶的硫化钙分离，得到碳酸钠溶液；第四步：溶液浓缩、结晶、干燥，得到纯碱固体。
每一步都看似简单，实则暗藏无数技术陷阱和危险：浓度足够的硫酸如何稳定获得？如何安全收集和处理那“蚀金腐铁”的盐酸气？高温煅烧需要多高的温度？何种材质的耐火砖能承受？浸取、浓缩、结晶如何提高效率和纯度？
“李师傅！”王磊的目光最终落在经验最丰富、最具钻研精神且敢于任事的李三才身上，“此事关乎我军战力根本，成败在此一举！我欲将此千斤重担交予你！由你牵头，抽调精干人手，组建‘化工坊’，专司研制此‘纯碱’！要人给人，要钱给钱，物料优先供应！但我要快！必须尽快给我拿出可用的、足量的纯碱来！”
李三才看着地上那匪夷所思的流程图，再看向王磊那充满信任和期望的目光，一股久违的豪情与使命感涌上心头。他深吸一口气，将所有的疑虑和畏惧压下，重重抱拳：“总镇放心！此乃利军利国之大业！小老儿便是拼了这条命，不吃不睡，也定要将这‘纯碱’给您弄出来！”
第二节：化工初啼与专利文书
李三才领受将令，立刻以惊人的热情和效率投入了这场前所未有的化学攻坚之战。王磊兑现承诺，从各工坊抽调了最心灵手巧、胆大心细的工匠作为他的班底，划拨了沙河所边缘一处相对独立、通风良好的区域作为专用场地，并给予了几乎不限量的资金支持。一座冒着古怪气味、被视为“危险之地”的化工坊，很快便拔地而起。
研制过程，其艰难与危险程度，远超所有人的想象。这无异于在黑暗中摸索一套完全陌生的、涉及高危化学反应的工业流程。
第一步，制备关键原料硫酸。他们采用了当时已有雏形、但极不成熟的“铅室法”。工匠们冒着风险，在巨大的铅制容器（王磊设法筹集到的）中燃烧硫磺，并小心翼翼地引入由硝石加热产生的含氮氧化物气体，用水吸收反应生成稀硫酸。这一步便事故频发：铅室焊接处密封不严，导致刺激性二氧化硫和氮氧化物泄漏，熏得人头晕眼花，咳嗽不止；温度控制不当曾引发数次小规模爆燃，幸未造成严重伤亡。
第二步，是最为凶险的一步：让硫酸与食盐反应。当浓硫酸与食盐在耐酸石器（内壁涂有王磊建议的厚厚一层特殊胶泥）中混合加热时，瞬间产生大量剧烈沸腾的酸雾和那令人窒息、具有强烈刺鼻气味且对任何金属、人体组织都有极强腐蚀性的盐酸气（HCl）！最初尝试的陶制导管和收集罐迅速被腐蚀穿孔。李三才带着工匠们，戴着浸湿的布巾蒙住口鼻，双眼被刺激得通红流泪，不断试验各种材料，最终采用了内衬铅皮的石槽和大型陶缸盛水来吸收盐酸气，勉强制得了危险的稀硫酸钠和副产品稀盐酸（这些酸液也被小心收集起来，王磊隐约觉得它们将来必有用处）。
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喜欢回到明末做皇帝请大家收藏：()回到明末做皇帝全本小说网更新速度全网最快。第三步，将得到的硫酸钠与精心粉碎的石灰石粉末、煤粉按一定比例混合，放入特砌的、以焦炭为燃料的高温反射炉中进行煅烧。温度必须高达近千度，且需持续相当时间，才能得到那黑乎乎、成分复杂的“黑灰”（主要含碳酸钠和硫化钙）。煅烧的火候控制至关重要，工匠们凭着经验观察火焰颜色和物料状态，稍有不慎，便前功尽弃，得到无用的废料。
第四步，用水浸取冷却后的“黑灰”，将可溶的碳酸钠与不溶的硫化钙残渣分离开来。然后需要将得到的浑浊碱液进行沉淀、过滤、蒸发、浓缩，最终在结晶池中析出白色的、块状或粉末状的纯碱粗产品。
每一天，化工坊都如同一个危险的炼金术士实验室。工匠们的衣物被酸液烧出无数窟窿，手上布满灼伤和疤痕，吸入各种刺激性气体导致喉咙沙哑、双眼红肿已成为常态。李三才更是以身作则，吃住在工坊，日夜守在那冒着各色烟雾和古怪气味的反应器旁，仔细观察、记录着每一次微小的变化，调整着各种物料的配比、反应的温度与时间。失败了一次又一次，昂贵的原料成堆地浪费，悲观和质疑的情绪时有弥漫，但李三才在王磊的持续鼓励和支持下，咬牙坚持着。
转机在一个午后悄然来临。经过又一次对煅烧温度和浸取程序的细微调整后，李三才小心翼翼地用木勺从结晶池中捞起一层刚刚析出的、略显泛黄但质地均匀的白色晶体。他心脏狂跳，用颤抖的双手将其烘干、碾碎。这一次的产物，看起来比以往任何一次都更纯净。
他没有声张，亲自取了一小撮这宝贵的白色粉末，严格按照最佳比例，添加入一批经过他亲手精心提纯的硝、硫、炭粉中，反复研磨、拌匀，制成了一份特殊的新火药。
试爆场。王磊闻讯赶来，洪承畴派来的兵部官员也好奇地在一旁观望。所有人都屏住呼吸，远远地看着那包加了“秘方”的新火药被放入一个专门用于测试的、极其坚固的铸铁密闭容器内。引线被点燃，滋滋作响。
“轰！！！！！”
一声前所未有的、沉闷如雷、仿佛能撕裂耳膜、震人心魄的巨响猛然炸开！远比过去测试任何火药都要猛烈！那厚重的铸铁容器竟被炸得四分五裂，碎片带着凄厉的呼啸声激射而出，深深嵌入远处的土墙和木靶之中！地面传来清晰的震动感！
短暂的死寂之后，是震耳欲聋的欢呼！李三才和参与研制的工匠们愣了片刻，随即疯狂地拥抱、跳跃，许多人激动得热泪盈眶，仿佛看着自己艰难诞下的孩子！
经过反复严谨的对比测试，结果确凿无疑：添加了少量（约百分之三至五）这种自制纯碱的新式黑火药，其爆炸威力和爆速，比辽西原有最佳品质的火药，提升了惊人的两成以上！燃烧更为充分迅速，烟雾和残留渣滓显着减少，火药燃烧的稳定性也大大提高。这意味着，在战场上，辽西的火炮射程将更远，精度更高；火铳的弹丸初速更大，穿透力更强；爆炸物的破坏力将跃上一个新的台阶！
消息火速报至王磊处。王磊大喜过望，立即亲自赶到化工坊，仔细视察了那套虽然简陋粗糙、管道纵横、气味刺鼻，却堪称划时代的纯碱生产装置，并再次观看了对比试爆。那震撼的效果，让在场的兵部官员也目瞪口呆。
“好！李师傅！尔等立下了不世之功！此物于我辽西，胜过十万雄兵！”王磊毫不吝啬地给予最高赞誉，“即刻起，扩大生产规模！增派人手，改进设备！我要你的化工坊，年产万斤纯碱！优先保障火药工坊需求！”
规模化生产迅速铺开。更大容积的耐酸反应器、更高效的高温煅烧炉、更庞大的结晶池系统被设计和建造出来。虽然生产过程依然充满危险与辛苦，但一条初步连贯的、可批量生产纯碱的流水线终于艰难地建立起来。洁白（相对而言）的纯碱被源源不断地生产出来，首先被用于火药改良。辽西军火药的品质，从此发生了质的飞跃，成为了军中又一高度保密的杀手锏。
与此同时，王磊决定推行他构思已久的一项重大制度创新——专利保护制度。李三才及其团队，通过无数次冒险、失败和探索，独立掌握了这套极具价值的纯碱生产技术，其贡献巨大，理应获得前所未有的回报和荣誉，以此树立标杆，激励辽西上下所有人投身于发明创造。
他命书记官起草了一份格式严谨、用语规范的官方文书——《工艺保护令》。文书明确规定：工匠李三才所创之“路布兰式纯碱制取法”，其法经实践检验，成效卓着，得总兵府正式认可，特授以“专利文书”。自授予之日起，为期五年内，辽西境内凡欲采用此同一方法生产纯碱者，须事先征得李三才本人同意，并按其规定支付一定比例之“专利许可费用”；他人不得擅自仿效其法，违者将以窃取工艺论处，重罚不贷。与此同时，总兵府赏赐李三才白银五百两，宽敞宅邸一座，擢升其为“工师”衔，以示嘉奖。
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喜欢回到明末做皇帝请大家收藏：()回到明末做皇帝全本小说网更新速度全网最快。在一个特意安排的、颇为庄重的仪式上，王磊亲自将那份用料考究、盖有总兵府鲜红大印、清晰写有李三才姓名、功绩及专利权限的文书，郑重地交到了这位双手粗糙皲裂、面容被化学气体熏得黝黑苍老、却眼神熠熠生辉的老工匠手中。
李三才接过那份沉甸甸、象征着官方正式承认和保护的文书，双手剧烈地颤抖着，浑浊的泪水夺眶而出，沿着饱经风霜的脸颊滑落。他一生为匠，技艺虽享誉一方，却从未想过自己的“手艺”、自己的“摸索”，竟能获得如此至高无上的认可，成为一种受律法保护的、可以传家、可以带来持续收益的“产业”！
“谢……谢总镇天恩！总镇如此……如此厚待，信重小人……小老儿……必当竭尽残年，精益求精，以报此浩荡皇恩！”他哽咽着，激动得语无伦次，便要跪下行大礼，被王磊含笑扶起。
消息如同插上了翅膀，迅速传遍整个辽西的工匠阶层乃至士林。专利制度，《工艺保护令》，李三才因技艺而获巨赏、得官身、享专利……这一系列新鲜事物，如同在平静的湖面投入一连串巨石，激起了滔天巨浪。工匠们第一次无比清晰地意识到，自己的智慧、技艺和创造，可以像土地和金银一样，成为一种被官方权力承认和保护的“私有财产”，可以带来实实在在的名望、地位和财富！一股空前炽热的发明创造与工艺改进的热情，被瞬间点燃。沙河所工坊内，乃至民间技艺高超者，无不绞尽脑汁，思考如何改进工具、创新工艺、研发新产品。技术革新的氛围，达到了空前的**。
纯碱的成功量产及其所催生的专利制度，其意义远超越一种化工产品本身的诞生。它标志着辽西的工业革命浪潮，开始从直观的机械制造领域，向着更深层次的基础化学工业领域坚实迈进；更标志着一种鼓励创新、保护知识产权、尊重技术人才的现代制度萌芽，开始在这片积淀深厚的古老土地上破土而出，展现出强大的生命力。李三才的名字，和他所获得的那份“第一号专利文书”，永远地铭刻在了辽西乃至整个华夏技术发展史的起点丰碑之上。
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