一百四十章 推导和推倒

“咦,K2O加H2O是KOH,那么便是强碱性。既然K2O呈强碱性...就优先和酸性氧化物反应,嗯,那应该是SO2或者SO3...”塔莱娅眼睛睁大,耳朵微动。她看着神秘的符号,盯着殿下的侧脸,幻想着神与王者的沟通。

修洛特一边认真思索,一边写下方程式。

“K2O + SO2 → K2SO3...然后再加上O2氧气...不管怎么样,完全氧化后应该都是K2SO4...然后呢?然后是什么?”塔莱娅听出了殿下话语中的苦恼,似乎天神的沟通并不顺利?她便也担心起来。

少年再次陷入沉思。他用手撑住额头,仔细想了许久,这时候燃烧的温度应该非常之高,足够C单质进行氧化反应,那么K2SO4中的六价S便应该被C进行还原。在C充足的条件下,S应该被还原到负二价,正好和K组合。

斟酌再三,修洛特才继续写到。

“K2SO4 + 2C → K2S + 2CO2↑”

至此,所有的中间步骤都被大致连接上。少年投入地想了想,先是不稳定的KNO3土硝分解,然后是低燃点的S硫磺氧化,持续升温后,才是高燃点的C氧化放热。整个反应会产生大量的气体,也释放出巨大的热量。在燃烧中,SO2是前期的氧化产物,而在最佳完全配比时,最终产物便是K2S!

逻辑上没有问题,修洛特再次自信一笑。他提笔蘸了蘸墨水,又深吸了一口清香。

“2KNO3 + 3C + S = K2S + N2↑+ 3CO2↑”

这才是黑火药完全燃烧反应时的最佳配比。反应式中反应物的质量比例,正是黑火药中三种原料的重量比例!

随后,少年再次专注地计算起摩尔质量,KNO3中氮14,氧16,钾...钾比钙稍小,钙40,钾应该是39,那么2KNO3为202,3C为36,S为32。

因此,根据计算结果,黑火药最佳的比例应是:土硝202,硫磺32,木炭36,即74.6%,11.9%,13.5%。而在实际爆炸中,木炭往往并不能完全燃烧,所以应略多一些,取代硫磺,变为75:10:15,也就是15份土硝,2份硫磺,3份木炭!