オークでもわかる硝石の作り方
技術チートモノ書こうと思っていろいろ調べた結果多分こうやれば黒色火薬の元になる硝酸カリウムを簡単に作れるんじゃないかとまとめてみた。
※実験してるわけじゃないのであくまで理論上の話です。(もしかしたら間違ってる部分があるかもしれない)
というか自分が読んだいろんな作品だと古土法とか培養法ばっかで生産効率悪いし、そもそも500年以上前の技術だしチート感少ない気がするので化学的にやろうと思った。
手順は以下のとおり
1、水素を用意する
1、石炭を掘ってくる(ない場合はメタンとかでもいけるけどメタン持ち運ぶとか技術的に手間なので今回は没)
2、石炭を乾留(空気及び酸素に触れさせず加熱すること)し、コークスを作る。(ちなみにこの時にタールも手に入ったりするよ)
3、コークスと水蒸気を混ぜて1000度くらいで加熱する。
4、一酸化炭素と水素を主成分とするガスができるので更にそれに水蒸気を混ぜ1000度位で加熱(触媒としてニッケルがあるといいかも)
5、二酸化炭素と水素の混合気体ができるので二酸化炭素を吸収する液体(水酸化ナトリウムが望ましいけど無かったら多分水でもいける)を通す。
6、水素ガスだけ残る(多分結構粗い)
2、アンモニアを作成する(ハーバー・ボッシュ法)
1、先ほど用意した水素とそこら辺にある空気(まあ窒素があればいいんだけどね)と触媒として四酸化三鉄(いわゆる黒錆)を用意する。
2、約20MPaの圧力をかけ500度で加熱
3、アンモニア完成
3、硝酸を作る。
1、アンモニアを白金触媒のもとで900度程度で加熱する。
2、一酸化窒素が得られる。
3、一酸化窒素は大気中で自発的に酸素と結合し、二酸化窒素になる。
4、二酸化窒素を水に溶かす。
5、硝酸完成
4、硝酸ナトリウムを作る。
1、飽和食塩水を作りそこにアンモニアを溶かす。
2、炭酸水素ナトリウムが析出するのでろ過して取り出す。(ちなみに取り出した後の液体は塩化アンモニウム水溶液、肥料になったりするよ)
3、炭酸水素ナトリウムを加熱すると炭酸ナトリウムになる。
4、さっき作った硝酸と炭酸ナトリウムを反応させる。
5、硝酸ナトリウム完成
5、硝酸カリウムを作る
1、塩化カリウム水溶液と硝酸ナトリウム水溶液を反応させると塩化ナトリウムが析出し、硝酸カリウム水溶液が得られる。
というわけで取りあえず簡単にまとめてみたわけだけど結構手間かかるな。
まあ古土法とか肥料にカリウムを含むアルカリ性の液体混ぜて作る方法より時間かかんないしこっちの方が早いと思います。
しかし、アンモニアすげえ使うな。
途中で肥料もできてるし、そりゃノーベル賞とれるわ。
あ、塩化カリウムは鉱石として一応手に入るんだけど手に入らなかったら塩酸と炭酸カリウム(植物の灰の水溶液から製造可能と思われる)混ぜて作ってね。
補足は以上かな。
というわけで以上が硝酸カリウム(いろいろと工程省いてるから結構質悪い)の作り方となります。
もうちょい細かく書くと反応式とかmolとかアボガドロ数とか出てきてうっとおしいのでその辺知りたい人は自分で化学を勉強しましょう。
以上で簡単に出来る硝石の作り方を終わります。
異世界、あるいはタイムスリップもの書いたりするときに参考にして見てください。
では、またなんかあれば書くのでまた次回。
