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不過這些土硝的純度往往不夠高,雖然也能用它們來製造火藥,但是效果並不理想(這也和火藥的配方不對有關)。另外,鈉硝石因爲是鹽礦的伴生物,所以產量遠大於鉀硝石,經常會被奸商拿來冒充鉀硝石。
好在硝酸鉀的加工和提純並不難,無非就是用草木灰中的鉀替代土硝或芒硝中的鈉,從而生產硝酸鉀。
具體的辦法就是用熱水浸泡磨成粉的土硝、芒硝、草木灰,攪拌加熱後進行過濾,然後冷卻後再次過濾……利用硝酸鉀和其他雜質的熔點不同,提煉出高純度的硝酸鉀。而溶濾的過程往復幾次,就可以得到高純度的硝酸鉀了。
其實用草木灰熬硝的辦法在宋朝已經出現了,只是宋朝的工匠沒有掌握利用硝酸鉀的熔點和其他雜質的熔點不同進行過濾的方法。對於草木灰在熬硝中的作用也不大理解,所以用量時多時少,加入草木灰的時機也不大對,所以無法將含鹽量較高的芒硝製成火硝……
除了硝酸鉀之外,製造火藥還需要較高純度的硫磺和炭粉。宋朝的四川、陝西等地也出產硫磺,實在不行還可以從火山遍地的日本國進口高純度的天然硫磺。
而硫磺提純的方法稍微困難一些,因爲硫磺不溶於水。但是硫磺本身的熔點不高,加熱至二百攝氏度左右就可以使生硫磺熔化然後用銀絲網過濾——對於銅鐵都能熔化的古代勞動人民而言,熔化過濾硫磺幾乎沒有什麼難度。
至於炭粉的製作就更沒什麼難度了,燒炭然後磨碎而已。
所以在宋朝製造高性能的黑火藥的難度就是取得高品質的硝酸鉀和硫磺。在洪武元年的時候,趙楷就將這兩個任務交給了武好古的兒子武義久和潘勝安。
讓他們在洛陽城內開辦了“火硝坊”、“硫磺坊”和“炭粉坊”,現在已經生產出了不少高品質的火硝、硫磺、炭粉,只要按照一定的比例和炭粉混合,就能得到火藥了。
另外,趙楷還把所有和拋物線有關的數學方程式,也都記錄了下來——其實也用不着那麼複雜,因爲臼炮的射程就幾百米,而且轟擊的也是不會動彈的固定目標,比如城堡、營地,完全可以在現場慢慢試射。