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没几天,摇椅就做好了。王/谦仁来通知樊振恒,又趁机央他讲了一会故事。这次樊振恒将古希腊百科式的科学家阿基米德为叙拉古赫农王分辨真假纯金王冠的故事略微改编之后讲给了王/谦仁。王/谦仁听得津津有味。樊振恒顺势拿出脸盆和几个一样大的碗,分别在碗里装了相同高度的水、泥土、碎石演示给他看,引导他发现装相同体积的不同的东西的碗在水中的吃水深度不一样,由此向他讲解了比重的概念。接着,讲解了一些比重在日常生活中的应用,比如农业上用盐水漂浮选种,又如辨别银钱的成色。最后,以《伊索寓言》中乌鸦喝水的故事结束,并给他出了一个题目:如果乌鸦没有发现小石子,而是发现了一些细小的枯树枝,乌鸦能否喝到瓶里的水?
初次接触这等知识的王/谦仁显然还在回味故事,想着那只乌鸦真是聪明,思维还没有转到樊振恒给出的问题之上。
而樊振恒也没有要他现在便给出答案的意思,而是见他认真的模样,突然道:“谦仁,我有一门格物致知的学问,你想不想学?”
王/谦仁看着樊振恒,轻轻道:“姐姐知道我学一些杂七杂八的东西,会很生气的。”言下之意,要乃姐同意,只是此时的樊振恒雅不愿主动去接触王/谦柔的。
“哦?”樊振恒奇怪道,“你姐姐很有学问,是谁教她的?”
“是姐姐自学的。”王/谦仁诧异地看了樊振恒一眼,看得樊振恒有些心虚,于是自豪道,“姐姐很小的时候,便跑去学堂偷听于夫子讲课。她好聪明的,于夫子讲的知识,其他人还没有明白,她就已经明白了。后来上课的于夫子知道了姐姐偷听,于是,找到了她,当面考查了她的学问。姐姐一点都不怕于夫子,对于夫子的问题对答如流。于夫子很高兴,决定收姐姐为学生。只是月余后,于夫子却因病故世了。于夫子留了一些上课的书给姐姐,姐姐就是靠这些书自学的。”
“你姐姐真了不起!”樊振恒由衷赞道。
提起王/谦柔,王/谦仁固然兴趣高涨,却也突然想到自己该回家了。于是,告辞了樊振恒一家,有些不舍地离去了。次日,樊振恒取回向王云上定做的大盆及摇椅等物事。他在摇椅底部接触地面的部分扎上一些麻绳,以免摇动的时候发出一些刺耳的声响,然后招呼二老来感受他设计出来的摇椅。本来可以垫一些胶皮的,可是这个时代没有那种化工产品,只好用麻绳代替了。一想到化工产品,他便起了烦恼,应该说享受过时代便利的人总会因为突然进入落后的时代而总是显得有些不习惯,没有电灯电视,没有玻璃仪器,没有汽车火车。唉!他摇摇头,收束思绪,不让自己去想那些没用的东西,回到眼前的现实。
林婶和老奶奶受他怂恿,都图新鲜地坐上去感受了一会。老奶奶站起来时,直说太硬了,让林婶有空帮她缝个布垫子。樊振恒听后惭愧不已,暗责自己想事不周。
一家人闹腾了一回,已是晌午。被林婶以男子身份禁止下厨的樊振恒再一次为大家做了一次饭,吃得林婶也止不住夸了几次,只是还是不轻易允许他下厨。他当然不会在这些事情上违逆林婶。
饭后,他启动了制造肥皂工作的第一步,往大盆里注入大半盆水,然后将积攒的草木灰筛去粗大的颗粒,将细粉末倒入水中,移到僻静处浸泡、静置。处置完毕,他又开始惯常的积攒草木的工作。林婶和老奶奶都不知道他想做什么,反正他闲着也没什么事,只要他不出去惹事,二老也就由着他了。
以后又经过繁复的过滤、蒸发结晶等一系列流程后,他制得了第一批钾碱。钾碱泛指氯化钾、硫酸钾、氢氧化钾和碳酸钾,但最早是指浸泡草木灰的水溶液在大铁锅中蒸发结晶制得的碳酸钾。樊振恒制得的即为碳酸钾,经过初步除杂的处理,大约有一斤的样子。限于工具,损失多,纯度不大。量不多,但颇令人振奋。他趁兴买来了一些便宜的桐子油和生石灰,准备制造肥皂。
肥皂一词源自中国。南宋末年周密所著的《武林旧事》中提到“肥皂团”一次,但却没有涉及肥皂的工艺。肥皂的制造是个古老的工艺,并非樊振恒带来。古罗马人早在公元2世纪已经开始了原始肥皂的制造。而从草木灰中提取钾碱制造肥皂的工艺,在公元前8世纪的庞培文化时代已经发展得比较完善,并且投入了作坊大批量制造。中国古代的人们早已知道用草木灰浸取液洗涤衣服,如先秦科技著作《周礼?考工记》中记载:“练帛,以栏为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃,清其灰而盝之……”这里是说,精练丝绸,要用楝(栏)叶灰汁浸润透,然后放在光滑的容器里,再用大量的蚌壳灰水浸泡,然后让浸渍液中的丝胶等污物沉淀下来……栏叶灰中含碳酸钾,蚌壳灰水含氢氧化钙,二者相遇能产生氢氧化钾,氢氧化钾与油脂发生皂化反应,便是制皂的原理,发展到这一步,距离制皂已然很近,然而在此后一千多年终,却没有进一步用之制皂,实在历史给中国人开的一个大玩笑。历史拐了个弯,中国人发展出了胰子,而贵族才使用得起的胰子是把猪胰/腺、猪油与天然碱(碳酸钠)混合,制成块而成。有时候真理近在毫厘,但人们用上数千年都可能没办法发现。中国的许多科技,肇端很早,却都没有顺理成章地发展成一门科学,就如中国很早便烧制出了琉璃(800℃),却因为差着那么几百度的温度没有产出玻璃(1200℃以上)一般,实在是令人纳闷兼郁闷。
公元5世纪北魏贾思勰在农业历史文献《齐民要术》中提到猪胰/腺可以去垢。动物的胰脏中含有多种消化酵素,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,可以分解淀粉、蛋白质和脂肪,因此具有一定的去垢作用。但猪胰/腺不便保存和使用,后来便发明了“澡豆”。“澡豆”一词的出现,应该是在汉朝,然后再魏晋南北朝时期开始流行。在由南北朝刘宋宗室临川王刘义庆组织一批文人编写的笔记小说《世说新语》中记载了这么个故事,东晋权臣王敦“初尚主,如厕,见漆箱盛乾枣,本以塞鼻,王谓厕上亦下果,食遂至尽。既还,婢擎金澡盘盛水,琉璃碗盛澡豆,因倒著水中而饮之,谓是干饭。群婢莫不掩口而笑之”。说的是王敦才娶舞阳公主司马脩袆没多久,有一次在公主家上厕所,出来后见婢女用金盘端着清水,用琉璃碗装着澡豆,他不认识洗澡豆是洗手用的,把它当成干粮就着金盘里的清水吃掉了。一时间沦为公主家婢女的笑料。
古代的澡豆用今日日化概念分类,大致可以分为:肥皂类(洗衣粉)、洗面奶类、胭脂类(护肤品)。孙思邈在《千金翼方》中写道:“衣香澡豆,仕人贵胜,皆是所要。”意思是说,下至贩夫走卒,上至皇亲国戚,“澡豆”是居家必备。同时,他在《千金要方》和《千金翼方》中记载了多种澡豆的制作配方,如其一是:将洗净的猪胰研磨成糊,拌以大豆粉、香料,干燥而成。由于大豆中含有皂甙和卵磷脂,可以起到加强洗涤和乳化起泡的作用,因此较之单纯的猪胰洗涤性能有所改进。
明清时期民间对澡豆又做了改进,将猪胰、砂糖、天然碳酸钠、猪油、香料等成分按比例共混研磨,并加热到四十摄氏度下压制成型,这就是“胰子”。这种胰子中的猪油被脂肪酵素部分地分解成了脂肪酸,进而被碳酸钠皂化成了真正的脂肪酸皂(现代肥皂的主要成分)。这种分解和皂化都是不完全的,因此产物虽然外观像现代的香皂,但成分却是含酵素的半皂化混合物,与现代肥皂和香皂不可同日而语。不过由于胰子中含酵素,在洗涤血迹、奶迹和汗迹等蛋白质污垢方面效果却是非常好的。如果胰子能广泛推广到普通百姓家,这种工艺极有可能很早便会得以改进到现代的状况;只是高昂的价格,让普通人家望而却步。
按樊振恒想来,肥皂的制造是个简单的工艺,当然就二十一世纪的技术条件来说,的确如此。一个人看问题的角度决定了他对问题作出的判断。
他先取一定量生石灰溶于水,然后取适量的钾碱投入石灰水中(他可不愿意一下子把钾碱耗去),让二者充分反应,然后倾倒出上层的清澈液体。此清澈的液体主要成分是氢氧化钾强碱溶液。将所得碱液蒸发掉部分水分,冷却到一定温度。同时,小火将适量桐子油加热到温热,然后将冷却好的碱液慢慢倒入油锅中,充分搅拌均匀。
说起来,这次算是樊振恒非实验室环境的第一次正式实验。习惯了实验室的精密仪器及便利条件,这要什么没什么的环境,他操作起来难免别扭,故而不时在心里埋怨几句。
搅拌一段时间后,往皂液里加入食盐。皂液分层,浮在上层略带黄色的为皂粒,下层是带盐的甘油。甘油是一种非常有用的化工原料,用途很多。如可以用来制炸/药;甘油是绝佳的保湿剂可以吸收和保持水分,是保养品和化妆品中不可或缺的保湿成分。
应该说,实验到了这一步,樊振恒都是成功的,但看见皂粒的颜色,他直觉地感到自己犯了什么错误。一时想不明白,他继续后面的工序。先是分出下层的甘油层,加水煮沸洗涤皂粒,洗出残留的甘油及杂质,之前呈析开状态的皂粒变成了均匀皂胶。然后他直接装模,将皂胶倒入三个模子(很小的木盒子)中,放在阴凉干燥通风的地方。
将各种用具及药品整理放置好,他坐在院子里,开始回顾操作的全过程,期望找出不对劲的地方。实在地说,对于肥皂工艺,他只是了解反应的原理和大概的工艺流程,并没有详细了解过这门化学工艺,也没有亲自实验过。他所以感觉犯了错,只不过是一种学化学的人的思维直觉罢了。
还没等他想明白,赵四找来了。
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