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在水溶液的基础上对氘代氯化铵进行结晶,应该比起收集那些燃烧后形成的固体粉末来要容易一些。
但是如果制作水溶液的话,就又要面临一个问题。
前面从氨气的合成,到燃烧获得氯化氢,他都在一直确保着里面所有用到的氢原子都是氘。
同理,制作水溶液时所需要的水,如果使用的是普通的蒸馏水H2O的话,氘代铵根在水中会发生水解,ND4+可以被离子化氘离子D+和氘代氨ND3,同时释放能量。
而氘离子又能和水中微弱电离的氢氧根OH-结合,变成半重水HDO。
有氘原子通过水解进入到了水中,就有同样数量的氢原子进入到了铵根里。
这么一来,从氘代氯化铵水溶液中结晶出来的晶体,很有可能并不是纯的ND4Cl,而是ND3HCl,里面会被掺杂上一些氕原子。
假如为了保持纯粹,那么制作水溶液的时候就不能使用普通的蒸馏水,而是应该用重水D2O了。
可是重水卡文迪许实验室里没有,他们只有英国空气公司送来的液氘。
早知道买什么液氘,就应该直接买重水。
不管是电解重水还是往重水里面扔一块钾,都能很轻松地制取出氘气来。
但这也就是想想而已,虽然因为陈慕武提前发现了氘,之后不久又发现了重水,世界上的第一家重水工厂此时也已经开始建造,但是是现在还没有生产重水的能力
瞻前顾后了半天,陈慕武最终决定还是就选择普通的蒸馏水,而不是再去考虑什么重不重水的问题。
甚至连氯化氘他有不打算自己制备,而是大大方方地使用现成的盐酸。
反正都已经用上普通的蒸馏水了,那么产出的氯化铵分子中有到底有一个氢原子还是两个氢原子都无所谓。
他只要保证能够用氮气和氘气产生氘代氨气,让最终生成的氯化铵晶体含有氘,成功地把气态的氘气固定成为固态的氘原子,适合放到粒子加速器里当靶子,那么一切就万事大吉。
更何况他不仅要用氘原子轰击氘原子,还要轰击氢原子。
这个靶子上两种氢的同位素都有,说不定还能取得一石二鸟的效果。
第88章 爱丁顿的好运气
陈慕武向爱丁顿详细解释了自己即将要进行的化学实验中的每一步,又费了不少口舌,才最终劝说后者认可只用氮气和氘气合成氘代氨气,剩下的盐酸和蒸馏水都用现成的,而不是再一一制取。
认可想法不代表爱丁顿赞成这个做法,在他心中依然坚持那个朴素的想法,那就是氯化铵靶子上的氘原子越多越好,数量越多,被加速过的氘原子核轰击在上面的概率就越大。
他完全不知道陈慕武既要完成氘氘聚变,又要完成氘氕聚变,这么为的就是一箭双雕。
而且也幸亏爱丁顿没有固执地一再坚持下去,否则就算陈慕武制作出来了几乎百分之百纯度的氘代氯化铵ND4Cl,然后再用被加速过的氘原子核进行轰击,也绝无可能找到爱丁顿想要知道的太阳内部发生核聚变反应的方程式。
虽然用氘核轰击氘核会产生有放射性的氚-3原子核^3T,而具有放射性的氚原子核又会进行贝塔衰变释放一个贝塔粒子变成氦-3。
^3T→^3He+^0e-。
但是氚的半衰期在十二年半,氘氘核聚变反应当中生成的氚大量衰变不太现实。
既然把一切都已经设计好,爱丁顿又开始催促起陈慕武赶快去化学实验台上,制作那些含有氘原子的氯化铵靶子。
他还认为粒子加速器是高精尖的实验仪器,不让自己碰也就罢了,像接下来要进行的这种简单的化学实验,陈慕武总没有再拒绝自己不让帮忙的道理。
陈慕武实在受不了爱丁顿的热心肠,总算是答应了他的请缨。
他分配给了爱丁顿一项最简单的任务,那就是制取氮气。
在工业中大量获得氮气的办法,是通过液态空气当中各种气体沸点不同的这个条件进行分离的。
而在实验室里,一般都用加热饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠的混合物来获得氮气。
NH4Cl+NaNO2=加热=NaCl+2H2O+N2↑。
这个化学反应从反应物到产物基本上都没有什么危险,而且所需的反应条件也只不过就是加热而已,对爱丁顿来说应该是很轻松的。
唯一有危险的一点,就是从反应里生成的氮气,在收集之前要进行干燥处理,排除掉那些因为加热而产生的水蒸气,获得更加纯净的氮气。
帮忙把烧瓶、分液漏斗、酒精灯、三脚架和石棉网等等实验器材都安装好之后,陈慕武再三叮嘱爱丁顿,请他不要去触碰那个装有浓硫酸的干燥瓶。 ', ' ')
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