如何在古代工业技术水平下制造现代化工产品（以吨计数）？

SPECTRE

很多简易的小化工生产完全可以用锅碗瓢盆外加火炉等手工生产，只要有合适的原料，举几个例子：

1、氢氧化钠

原料：天然碱、生石灰（如果是石灰石，需要先建石灰窑煅烧）
简易生产工艺流程：

天然碱主要成分是含有结晶水的碳酸钠（Na2CO3）以及倍半碳酸钠（可表示为Na2CO3·NaHCO3·2H2O），将天然碱配制成一定浓度的溶液，例如10%—12%的碳酸钠溶液，置铁锅中小火加热，按照化学计量比，先将生石灰消化成熟石灰，将稍过量的熟石灰投入热的天然碱溶液中进行苛化：

2NaHCO3 + Ca(OH)2 = Na2CO3 + CaCO3↓ + 2H2O
Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3↓

由于Ca(OH)2是微溶物，因此苛化需要加温并搅拌，而且需要一段时间（一般1—2小时），苛化完成后，静置沉淀，取上清液即稀的NaOH溶液（一般可做到10%左右），置铁锅中大火加热蒸浓（铁比较耐热浓NaOH溶液腐蚀），即得液碱（30%以上的NaOH溶液）或者固体烧碱。

溶液浓度可用简易比重计进行测量和控制，简易比重计用木棍一端缠铁丝，使之能够竖直浮在水中（类似钓鱼的浮漂）即可，然后用水、饱和食盐水等已知密度的液体进行简易标定。

只要靠近天然碱产地，或者有足够的天然碱来源，加上足够的场地和工人，产量完全可以以千斤或者吨计。

2、氢氧化钾

原料：草木灰、生石灰
简易生产工艺流程：

与苛化法制氢氧化钠相似，只是第一步先制取草木灰浸出液，即以K2CO3为主要成分的溶液，如果浸出液有带颜色杂质，可考虑用木炭、骨炭等进行吸附脱色，然后和生产氢氧化钠一样进行苛化：

K2CO3 + Ca(OH)2 = 2KOH + CaCO3↓

其余工艺与NaOH基本相同。

3、硝酸钾

原料：硝土（猪圈、厕所等富含含氮有机物之地的陈土）、草木灰
简易生产工艺流程：

硝土中含有硝酸盐，来源是土壤中尿素等含氮有机物水解成氨之后，在硝化细菌的作用下生成硝酸，然后与土壤中的矿物质结合生成的硝酸盐，含硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙等，也含有氯化钠等杂质。

将硝土与草木灰按一定比例混合后，水浸，即发生下列反应：

Ca(NO3)2 + K2CO3 = 2KNO3 + CaCO3↓

除硝酸钾和硝酸钠之外，其余硝酸盐都转化成为不溶性碳酸盐。

将浸出液过滤，大火加热蒸浓（俗称熬硝），高温下，硝酸钾和硝酸钠溶解度很大，但氯化钠溶解度随温度升高几乎没有增加，相对硝酸钾和硝酸钠溶解度最低，因此氯化钠最先结晶析出，这样氯化钠杂质就被除去，趁热过滤除去氯化钠结晶，冷却溶液，硝酸钾溶解度随温度降低下降最快，因此硝酸钾首先析出，硝酸钠、残余氯化钠等杂质析出较少，于是得到了含有少量杂质的硝酸钾，即土硝或者火硝，如果纯度不足，可以重结晶提纯。

民间制火药所需的硝酸钾就是这样生产的，此方法一直用到TG根据地，产量可以以斤计，大量生产时也可以按千斤甚至吨计。

4、氧化汞

中医药用化合物，俗称三仙丹、红升丹或者红粉，是一种外科消毒防腐药，具有极强的抗菌能力，但也有较强的毒性，只可外用不可内服。现代西医仍然在使用的红药水（汞溴红溶液）是一种有机汞化合物，同样作为外用消毒防腐药。

原料：天然明矾（含结晶水的硫酸铝钾）、火硝（硝酸钾）、水银（汞）。
简易生产工艺流程：

中医采用“炼升丹法”炼制，先将明矾、火硝和水银按照一定比例充分混合，置于耐高温厚陶罐（丹罐）或者厚铁锅（丹锅）中，倒扣上一个大粗瓷碗，缝隙用石膏粉调水等方法封固。

用木炭进行高温加热，高温下发生下列反应（实际反应很复杂，仅为说明原理的主要反应）：

2[KAl(SO4)2·12H2O] = K2SO4 + Al2O3 + 3SO3↑ + 24H2O↑
SO3 + H2O = H2SO4
KNO3 + H2SO4 = KHSO4 + HNO3↑
Hg + 4HNO3 = Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
2Hg(NO3)2 = 2HgO + 4NO2↑ + O2↑

高温下HgO升华，凝华在瓷碗底部，反应完成后小心取下瓷碗，可见红色和黄色的凝结物，即颗粒大小不同的HgO，也就是现代所说的红色氧化汞和黄色氧化汞。

产量可以以钱、两甚至斤计，不过这属于药物生产，产量自然不能与大宗化工产品相比。

如果在反应物中加入天然绿矾（含结晶水的硫酸亚铁，分解温度比明矾要低）和食盐，则可制得升华又凝华得到的氯化汞（升汞），剧毒物，但少量可做为外科腐蚀剂，中医称为“白降丹”，升汞现代仍可做为消毒剂。

利用一些天然产物和粗加工产品，例如明矾、绿矾、食盐、火硝、硫磺、石灰石、天然碱、铬铁矿、水银、银、草木灰、酒、醋等，可以生产出很多简易化学化工产品，例如硫酸、硝酸、盐酸、雷酸银（枪炮击发药）、雷酸汞（枪炮击发药或者雷管）、氯酸钾（拉火管或者火柴）、铬酸盐（用于金属表面钝化防腐）等，毕竟现代化学的源头，就是利用这些天然产物和粗加工产品作为原料的炼丹术。

至于需要电解制造的化工产品，古代确实没有电解条件，但现代很多用电解法制造的化工产品，其实可以不用电解法制造，氢氧化钠就是一个典型例子，现代主要是氯碱工业——电解饱和食盐水的产品，但也可以通过天然碱苛化法制造。

至于一些活泼金属，也并非一定需要电解制造的，举几个例子：

1、土法制钠

高温（500—700摄氏度以上，最终要将钠变成钠蒸气需要950摄氏度左右的高温）下，碳可以还原NaOH：

4NaOH + 2C = Na2CO3 + 2Na↑ + 2H2↑ + CO↑

（用“土法制钠”作为关键字，在CNKI上可找到相关文献）

产物H2和CO都是气体，高温下产物钠也变成钠蒸气，反应熵增ΔS很大，因此根据ΔG=ΔH-TΔS，尽管ΔH>0（吸热反应），高温下有可能TΔS>ΔH，导致ΔG<0，反应仍然可以自发进行。现代工业冶炼金属钾，高温下Na + KCl = NaCl + K↑原理与之本质相同。

2、铝的钠还原法冶炼

将铝土矿、食盐和碳粉混合，通入氯气加热，得到低熔点的NaAlCl4复盐：

2Al2O3 + 4NaCl + 3C + 6Cl2 = 4NaAlCl4 + 3CO2

用金属钠热还原NaAlCl4复盐，即得金属铝（化学方程式略），没有电解法之前铝就是这样制取的，因此当时铝价格很贵，可制成奖品等（门捷列夫就得到过铝杯奖品）。

3、镁的“横罐硅热还原法”（“皮江法”）冶炼

将白云石（MgCO3·CaCO3）煅烧得到MgO·CaO，与硅铁粉和萤石（CaF2）粉混合（萤石粉作为催化剂），制成球团，装入还原罐，抽真空，高温加热：

2MgO·CaO + Si = 2Mg↑ + CaO + CaSiO3

（CaO起了与SiO2反应造渣作用，与炼铁造渣原理基本相同）

Mg蒸气在还原罐冷却区域凝结成镁晶体，冷却后开罐，取出镁晶体，可以进一步熔炼得到镁锭。国内小炼镁厂广泛使用该方法冶炼，因为耗电比电解法少得多，投资也小。
载自知乎
如何在古代的工业技术水平下制造现代的化学药品（以吨计数）？ - Studio TBsoft的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/55279672/answer/143749953

黑色旋律

看论坛里那本 世界重启  讲的差不多

zio

是的

zio

试一下

qwe12138

感谢楼主

dj1977129

感谢分享！

Sunsns

顶

zlib

有用