朱升、宋濂、詹同等人也连忙追上鲁锦，宋濂更是追着问道，“殿下，我们真能从空气中提炼肥料和硝石？”
“当然，不过这很难，需要人工制冷，而且不是普通的制冷，是深度制冷，这么说吧，你们都觉得漠北苦寒，可漠北冬季最冷时也不过零下四五十度，说一句滴水成冰也不过分，可即便如此寒冷的环境，空气仍然还是气体，这就说明自然界中根本不存在液态空气。
“想要把空气冷凝液化，至少需要零下二百度左右的超低温，只有人工制冷才能做得到。”
朱升这时也疑惑道，“可是自然中都没有如此寒冷的环境，人能做到吗？”
鲁锦反问道，“自然界除了火山内部，也很少有能将铁矿石融化的高温，人工建造的炼铁炉，不是一样能把铁矿石烧成铁水？
“公输氏的科学，就是要学习天地自然运行的原理，也即真正的天理，然后掌握它，利用它，假天地之力，行鬼神之能，逆变阴阳冷热，盛夏也能变成寒冬，这就是科学！”
朱升和宋濂闻言都呆呆的看着鲁锦的背影，他们此时终于理解了‘假天地之力，行鬼神之能’是什么意思。
同行的詹同和最年轻的罗贯中，他们听了鲁锦的这堂物理课，不仅大长见识，知道了雨雪形成的原因，更是体会到了科学的魅力，有点被科学圈粉了的感觉。
罗贯中见鲁锦已经带着侍卫走远了，更是连忙追了上去问道，“殿下，那该怎么人工制造超低温呢。”
“课上不是都教了吗，蒸发吸热，冷凝放热，循环进行就能给物体降温。”
“可是，这要如何做的到？”罗贯中还是十分不解。
“自己去想，什么都直接告诉你了，你自己还要脑子干什么？还有，你追着问这个干什么，你不是去参观上课，准备帮忙编教材的吗，一会孟智方的数学课就开始了，你不去听课了？”
“.”罗贯中看着鲁锦的背影，顿时有些懊恼，自己当初怎么就想起让老师推荐自己做官，当什么翰林编修啊，当初就应该直接拜殿下为师去学科学！
第458章 吹钢法和胶州湾
当天下午，鲁锦又叫上侍卫和方揽月，从家里搬了一堆教学用的实验器材过来，大到装鱼用的透明塑料水箱，这是之前钓鱼用的，小到蜡烛、芦苇管、清洗过的羊肠软管这些东西，甚至还有个装黄桃的透明玻璃罐头，嗯，东北特色，不可不尝
还有生石灰，电石，食盐，以及那个用电动充气泵改的手摇发电机和蓄电池，铁丝和竹筒做成的试管，煮茶用的红泥小碳炉，茶壶，一盏电石灯。
甚至还有个极其简陋的袖珍蒸汽机模型，可谓准备的十分充分，但其实还有很多基础的实验器材都没有，鲁锦也只能尽自己所能来教了，实在做不了的实验，就只能画图加口述。
另外蒸汽机也必须要造了，不然接下来很多事情都做不了，动力已经成了卡住他很多想法的桎梏.
等到下午上课时，虽然是下午两点，人最容易犯困的时候，可下面的学生却一个个精神百倍，大家都很兴奋，上午鲁锦的物理课就已经挑起了他们的兴趣，那下午的化学课就更感兴趣了。
鲁锦先是在黑板上写出化学两字，又写出墨子的名句，然后才转过身说道。
“化学这门学科，原本起源于春秋时墨子的墨经天志一篇，墨子在天志中说，‘非半弗斫，则不动，说在端’，意思就是说，将一种物体不停的分成两半，当分无可分，无法继续分为两半时，这种组成该物体最小的微粒，称为‘端’。
“当然这种说法是不对的，我只是说一下化学的由来，用这句话当个引子，你们听一下就好，先祖公输般说墨子的理论，知其然不知其所以然，便是这个道理，墨子只是总结了一些自然现象，却不探究其真正的原理，这是不对的，你们不要学他。”
在场众人都点了点头，鲁锦则是继续说道。
“由这句话为引，公输氏的前辈又学习了先秦时炼药的方士，秦汉之后炼丹的道士，还有海外波斯的炼金术士，又融合了公输氏的物理，最终形成了一门以探究世间万物所含成分，以万物生化万物，让世间万物为人所用的学问，便是化学。
“当然，这里面虽然有跟丹道和方士学来的东西，可我却不是来教你们炼长生丹和不死药的，你们记住，这个世上根本就没什么长生不死药。
“就拿丹道的开山祖师，著有《抱朴子》的葛洪来说，葛洪是东晋时的人物，而东晋是一个人们喜欢吃乱七八糟的毒药，如五石散，吃完便会使人发癫发狂，还会让人产生幻觉，史载脱衣疾走，登高狂歌，喜欢裸奔的毒药。”
众人闻言全都低声窃笑起来，鲁锦则是继续道。
“历朝史书中，尤其是晋书，更是被人戏称为魔法晋书，因为里面多记载了些神神鬼鬼的神怪之事，儒家说子不语怪力乱神，公输氏更是视鬼神如无物，所以你们也不必信什么鬼神。
“还是拿葛洪来说，葛洪在抱朴子中的观点就一个，既然人吃五谷都能活百岁，那吃金银铅汞这种万年不化的金属，不就能长生了吗？这是多么扯淡的想法.
“先不说铅汞这种剧毒之物，就说无毒的金银，你吃进去什么样，屙出来还是什么样，既然无法被人体吸收，那吃了有个屁用，反而吃多了会使五脏下坠位移，最终惨死，因此又有吞金自杀之说。
“吃铅汞更是无稽之谈，你给人灌一碗水银入腹，那人当场就死给你看，如此剧毒之物，怎么能吃呢？
“所以如果有人跟你们说，他有一种吃了能让人长生不死药的灵丹妙药，那你就让他自己吃下去，看他死不死就完了。”
“哈哈哈哈.”在场的学生闻言顿时就笑了起来，陶广义则是偷偷咧了咧嘴，暗道鲁锦这是在笑话他以前炼丹呢。
后排的朱升和宋濂等人也暗暗点头，看来这公输秘典确有可取之处，不是真的将自己视为鬼神的疯癫之学。
“好了，引子说完了，我们现在正式开始学习化学，翻开你们化学书后面的那张元素周期表。”
众人闻言顿时翻开课本，却看到里面许多从来没见过的生僻字，有的连念都不会念，只有金银铜铁还比较熟悉。
鲁锦这时在黑板上边写边说道。
“墨子说物体分无可分时的最小微粒，称为端，这是不对的，为什么不对，因为他没分过，他当然不知道。
“上节课我们已经学了物体的三种形态，我们这次还是以水为例，无论是液态水，水蒸气，还是冰，本质上都是水，即便是成为水汽，飘到天上变成云，当你将它放大到肉眼可以观察的时候也还是水滴，那么这种极其微小的水滴，可以称为水的端吗？当然不能。
“墨子说分无可分才称为端，那么有没有一种可能，水分到最小还可以继续分解，只是再分解出来的东西，就不是水了，而是出现了两种，甚至多种其他的物质，也就是组成水的东西。”
众人闻言顿时面面相觑，鲁锦则是在黑板上写道。
“因此，公输氏对这种，能够保持物质的原本化学性质，且能够独立存在，并且具有可再分性，组成物体的最小单元，称为分子，最小最小，无法继续分解成水的小水滴，就称为水分子。
“那么水分子是水吗，它还是水，它能够独立存在，且能够保持水的形态和性质，一样能够冻结、蒸发，具有和水相同的特性，只是再分解下去，就不是水了，那么这种大小的颗粒，就是分子。
“那水分子还能继续分吗？当然可以，因为分子具有可再分性，继续分下去，一个水分子，就变成了一个氧原子和两个氢原子。
“什么是原子，由单一元素构成，能够保持化学性质，构成物质的基本最小单元，且在化学反应中不可再分的基本粒子，就是原子。
“把这两句定义一字不差的抄下来，要背下来，将来要考的。”
众人连忙翻开笔记本开始记录，他们顿时感觉这化学课比上午的物理课可要难理解多了。
不过鲁锦也没办法，从分子、原子、原子核、电子，这些微观粒子概念都是化学的根基，如果不先记住这些概念，那后面的化学也很难精通，所以就算死记硬背也要背下来。
好在学完这些基础概念之后，鲁锦就给他们展示了他们感兴趣的实验，这样也好辅助他们理解，从上午留的引子，空气的成分开始，先是给他们展示了蜡烛缺氧实验，再加上口述小鼠缺氧实验，从而解释了空气中的氧气。
接着又用玻璃瓶和水箱，使用排水集气法收集了二氧化碳，给众人展示二氧化碳的密度和‘灭火’的特性，看的学生们大呼神奇。
当然重头戏还是电解食盐水，收集氧气和氢气的实验，在见到氢气可以被点燃，发出轻微的爆鸣，烧红的铁丝在氧气中剧烈燃烧，变成黑色的四氧化三铁时，下面坐着的学生顿时发出一阵大呼小叫，就连后排听课宋濂、朱升等人也直呼不可思议。
接着鲁锦又给他们做了碳化钙和水反应释放乙炔气体的实验，这个实验庐州铁厂来的学生倒是一看就懂，因为他们铁厂里就在使用电石灯照明，反倒是炮术班来的学生看的比较惊讶。
鲁锦这时在前面说道，“现在我们知道，炭是可以燃烧的，氢气也是可以燃烧的，那么我们只要想办法将两者结合，就能制造出一种燃烧更猛烈烃基化合物，什么是烃，就是取炭的火字，氢气的坙字，组成一个新字，这个字念听，也就是碳氢化合物这一种类的总称。
“这东西有什么用处？铁厂来的同学可能已经要举手了，既然能燃烧，那当然可以用来点火照明，没错，这东西可以用来做灯，和油灯蜡烛不同，它只需要煤炭和石灰，再加上清水就可以燃烧，这可比油灯和蜡烛便宜多了。”
就在这时，上节课发言的庐州铁厂的工匠子弟叶辰再次举起了手。
“叶辰你说。”
“老师，铁厂用的灯好像和这个不太一样，虽然是烧乙炔气体作为燃料，但是灯嘴前面还放了块石灰，名字也被叫做钙光灯，而不是电石灯，这是为什么？那块石灰又起到什么作用？”
鲁锦点点头当即解释道，“你观察的很仔细，不过铁厂的钙光灯和电石灯区别不大，只是在灯口前面加了块石灰，放在火苗上炙烤，便可以发出更亮、更耀眼的白光，即便是黑夜也能亮如白昼，这只是利用了石灰的白炽现象而已。
“白炽，即为物体受热会产生可见光的现象，很多物体都有这种性质，这里用石灰，只是因为它便宜，容易获取，再加上耐烧。”
“老师我明白了，谢谢老师。”
“嗯，你坐。”鲁锦这时继续说道，“那么乙炔气除了拿来点灯照明，还有别的用处吗？”
众人顿时蹙眉沉思起来，鲁锦也不等他们回答，就主动说道，“乙炔气体在空气中燃烧时，可以达到2100度左右的高温火焰，我们经过之前的实验，还知道了氧气可以助燃，那么如果将乙炔和纯氧混合燃烧时，会发生什么呢？”
众人眼前一亮，立刻有人举起了手。
“胡光耀，你说。”
被点到名的胡光耀立刻起身说道，“会更加剧烈的燃烧，甚至可能会发生爆炸，可以用来制作更厉害的火器。”
“想法不错，坐吧，但是相比于制作武器，这种乙炔氧气火焰，在生产中的作用可能更大。
“我们之前就已经知道，铁的熔点只有1538℃，而炔氧焰的温度能高达3100到3500度的高温，是钢铁熔点的两倍还多，换言之，这种火焰可以瞬间将钢铁熔化，乃至烧穿，能轻易的将一门重达数千斤的铁炮切成两节，也可以将铁条熔成铁水，嵌在两块钢板的缝隙中间，将两块钢板焊接成浑然一体。
“因为炔氧火焰这种能够焊接和切割钢铁的强大性能，故而又被公输氏戏称为工业法器，它对生产的重要性不言而喻，那么谁来说说，这种东西和我上节课讲的人工制冷有什么关系？”
在场学生顿时苦思冥想起来，没过片刻便有人举起了手，鲁锦点了一名上午就很积极的同学，“茅新，你说。”
“老师上午说，人工制冷要把空气装到一个密不透风的铁罐子里，在罐子里加压制冷，将空气液化，寻常的容器肯定难以做到，而用钢铁制作容器，又不能漏水漏气，铸造也不容易，如果我们能够将钢板完美的焊接成一个整体，那就能做出这种耐压耐低温的钢铁容器了。”
“说的很好，请坐。”鲁锦挥手让茅新坐下，然后才说道。
“所以气焊技术，也是人工制冷的前置技术，如果不先搞定这个技术，你连密闭的耐压容器都造不出来，又空谈什么人工制冷呢？”
众人顿时恍然大悟，串上了，全都串上了，原来鲁锦讲的这些还是为了给人工制冷打基础。
后排坐着的宋濂和朱升等人也面面相觑，看来鲁锦是真的要搞这人工制冷啊，而且思路还很清晰，先做什么，后做什么，显然他都已经有了规划。
等讲完了乙炔，鲁锦又讲起了氧化铁的还原反应，分析了铁矿石冶炼成铁的每个步骤分别是什么化学反应，然后才对学生说道。
“现在我们知道了，铁的冶炼本质上就是氧化铁和炭共热，利用炭和氧的亲和性，将氧化铁中的氧原子夺走，使其恢复成铁本身的什么反应？还原反应。
“但是这种脱氧反应，也会不可避免的在铁中掺入炭元素，因此我们日常所说的铁并非铁单质，而是铁和炭的合金，那我们平时所说的生铁、熟铁和钢又是什么东西呢？它们之间又有什么不同？其实就是铁碳合金中，碳元素占比多少的不同造成的。
“通常情况下，按照公输氏的定义，含碳量在2%到5%左右的铁碳合金，我们称为生铁；含碳量低于0.2%的称为熟铁；而钢就是含碳量在0.03%到2%的铁碳合金。
“铁厂来的同学应该知道，直接从高炉里出来的，那叫生铁，要经过锻打或炒钢、灌钢，才能造出钢，而钢的价格往往是生铁的十倍以上，那么我们现在知道了冶铁的化学原理，有没有办法，可以生产出更多更廉价，质量更好的钢呢，当然是有的。
“我们先看炒钢法与灌钢法有什么不同，炒钢便是通过翻炒生铁铁水，使铁水和空气中的氧发生反应，生成一氧化碳和二氧化碳气体，从铁水中脱离，以此来降低生铁中的碳含量，使其变成钢的工艺。
“而灌钢法，就是将含碳高的生铁铁水，浇在含碳低的熟铁上，使碳含量得到中和，从而起到降低碳含量，将其变成钢的另一种工艺。”
在场学生都听的津津有味，后排的宋濂和朱升等人更是有一种恍然大悟的感觉，原来灌钢和炒钢是这个原理。
詹同也压低声音对几人小声说道，“怪不得殿下会说墨家知其然不知其所以然，总有一种众人皆醉我独醒之感，原来竟真是如此，若非今日听了这堂化学课，恐怕我们也是知其然不知其所以然，原来炒钢和灌钢竟是为了给铁水脱碳。”
其他几人也点了点头，有种终于知道了世界真相的感觉。
鲁锦这时还在讲道，“那么既然我们知道了，只要给生铁铁水脱碳，便可以得到钢和熟铁，那么有没有更高效的方法给生铁脱碳？谁来说一下？”
在场学生顿时踊跃举手，鲁锦又点了一个人，“王跃，你来说。”
叫王跃的学生立刻起身说道，“老师，我们可以给铁水通入氧气，空气里有八成都是氮气，氮气无法和铁水中的碳反应，所以炒钢的效率很低，如果能给铁水通入纯氧气，使铁水中的碳和氧气充分接触，就可以加快脱碳的反应，提高炼钢的效率。”
“回答的很好，你坐。”鲁锦让他坐下然后又说道，“这的确是个很好的办法，直接往铁水里吹入纯氧，使其快速脱碳，便可以提高炼钢的效率，我将这种方法称为吹钢法，以此来和之前的炒钢法和灌钢法做出区别。
“但是这种吹钢法能不能实现呢？关键你要能制备大量的纯氧，想要制备大量的纯氧，直接分离空气中的氧气是最方便，最划算，成本最低的一种方法，通过其他化学反应，从别的氧化物中分离氧气的方法，不是说不能做，而是成本太高，划不来。
“如果你提炼氧气的成本比炒钢灌钢的成本还高，就算能提高炼钢效率，那价钱还是会很贵，而想要从空气中分离出纯氧，又需要先搞定人工制冷。
“那么在人工制冷搞定之前，有没有其他办法实现吹钢法？能不能用空气直接吹入铁水中，实现脱碳反应呢？这是我给你们留的课后作业，你们之间可以互相讨论。
“明天上午继续上物理，还是讲物态变化，这节课就先上到这，下课。”
鲁锦宣布下课之后，立刻就收拾东西走人了，教室里的学生顿时叽叽喳喳的讨论起来，还有的在互相借笔记抄录。
另一边，冯国用也等在学校门口，见鲁锦下课之后立刻过来报告。
“殿下，算时间，杨将军的第三集团军应该在今日下午就在胶州湾登陆了，只是暂时还没收到消息。”
鲁锦点点头，“那有其他方向的消息吗？”
“哦，有一条，殿下之前嘱咐关注的陈友谅，前日在武昌投奔了廖永安的第一方面军，他选择带水师，如今正带着家眷乘船赶往建康。”
鲁锦闻言顿时眼睛一眯，“具体怎么回事，你仔细和我说说。”
“是。”
第459章 元廷中枢的危机
听到鲁锦的问话，冯国用立刻将陈友谅在武昌投奔的情况仔细说了一遍，主要是鲁锦当初开出来的那些条件，以及陈友谅的选择。
得知陈友谅选择带水师，张必先选择来枢密院做文官，而张定边这员猛将，准备去禁卫师当个先登团指挥的时候，鲁锦笑了笑说道。
“这样也好，如今他们兵将分离，孤身带着家眷前来，就算将来继续领兵，那也是咱们先组建好部队，再配齐训导官，只给他们指挥权，再加上家眷留在建康，量他们也翻不出什么浪花来。”
冯国用闻言点了点头，不过还是迟疑的问道，“殿下真的要用这几个人？”
鲁锦当即道，“为什么不用，他们既然敢来投我，那我就敢用，不过却不能放在一起使用。
“我听说这三人还是义结金兰的拜把子兄弟，那就偏偏不能让他们放在一起抱团，张定边扔去二方面军带兵，陈友谅掌管海军去海外，张必先就留在中枢看着，我高官厚禄养着他们，他们若是不识趣敢在我手下作乱，那到时候收拾他们还不是轻而易举的事？”