转贴吧同人:精细有机化学的开端——农药

北朝旧贴 | 圣天使高达 | 8/15/2020 | 共 7262 字 | 编辑本页

圣天使高达 于 2015-7-31 22:11:17 发表了:

本文是一个贴吧妹子写的同人,而且还是技术文,征得本人同意后转到这里


圣天使高达 于 2015-7-31 22:11:36 发表了:

(一)

茶社

“哇,程姐,好一顿大餐,太爱你了。”向知雅直接上手抓了一只热腾腾的烤羊排,烤的恰到好处,洒满了香料和红色的辣椒粉,咬一口鲜嫩多汁,就是脂肪层有点厚。红菌茶看着太恶心,格瓦斯喝了长肚皮,这样的念头在她脑子里一闪而过:“服务员,请给我来杯龙井,加三份糖。”

被亲热的叫了姐的程咏昕漫不经心的说:“三份糖,不怕长胖吗?”这还是自从那件案子之后遇到第一个不在背地里嘲笑她的元老,女元老,一个在大图书馆翻书的纯酱油,负责一些她不懂的科技内容,毫无存在感。

“不加糖喝着多苦啊,再说我怎么吃都不胖,最近两周还掉了三斤。”

“好羡慕啊,这就是把大图书馆当家的好处吗?怎么搬到书堆里住了,你老公呢?”

“请叫他前任。”

“你们分手了?”

“嗯~,差不多吧。”

“为啥呢?”

“他的脑子里有着腐烂的幽灵,而灵魂又被古老的欲望束缚。”

“说人话,我知道你是坚定的无神论者,别瞎扯了。”

“好吧,女仆的事情。”

“小三要上位?男人就是这样,有了一个还想一个,没办法啊。”

“程姐,你可能有点误解,我们是理念不合。当时他买回来两个女仆的时候,温柔到恶心的和我说:'你们要相亲相爱,当好姐妹哦。' 我就和他好好讨论了一下为啥好姐妹不跟我姓和什么样的人有资格和我当姐妹,至少兼职肉哔——器的打扫卫生的不行。他辩不过我,于是不提当姐妹什么的,但是他不肯承认那俩女仆是他没有血缘关系的姐妹,好吧。前两个月,他又买了两个女仆,问题不是他开后宫,而是他太没有创新意识,太单调乏味了,我建议他再弄两个男的来丰富一下……”

"噗哧~~~"

“别噗哧啦,”向知雅挥舞着羊肋骨,“我们吵的很凶,他满脑子的什么君君臣臣父父子子乾坤阴阳,我从来都不知道他的儒学造诣这么深,还有一些好像从《女训》里抄来的狗屎……”

“其实儒家传统文化还是很不错的……”

“有的传统文化还是早点去死比较好,我们元老院如果不想去给崇祯磕头,迟早还得给儒家学说来几刀。不说儒家了,总之,他认为我在嫉妒,是所谓的妒妇。这个臭男人,要么忠贞守一,当初别跟女仆上床,我也受不了这个腐臭狭隘的男人了,于是这两天都和书睡一起,至少大图书馆的书思想足够宽广足够现代。”

“元老里面哪个不想着三妻四妾的,而且这个社会就是这样。”程咏昕捏了捏发尾说。

“这个渣男被这个时代同化的也太快了,不知道什么时候就变成地主老财了。”

地主老财也没什么不好啊,程咏昕想,换了个方向:“还打算继续在大图整理资料吗?也许出去干点什么,散散心?”

“说的也是,最近我看了一本从煤焦油里提取苯系物的书,如果化工口的能做到,那么我可以捡起我的老本行,做点简单原始的化合物。”

程咏昕问道:“做些什么东西呢?”“有氯气,有苯,应该可以做六六六了。”

“你这是跨了位面来喂大家吃农药菜啊!”“五百众可以吃特供!”

……

(二)

在茶社把程姐姐当心灵垃圾桶狠狠倾倒了一翻,同时满足了口腹之欲,增进了相互的了解。向知雅就回去拟定了发展部分农药的提议,这是临高第一次直面精细有机合成这个迷宫。向知雅的第一个五年计划大概来说,是先实现六六六这样的有机氯农药的合成和剂型,用来控制大部分农业害虫,以及传播各种疾病的蚊子,然后全力研究有机磷农药,同时培养出具有专业能力的 100 个专业性归化民。农药最好是同时能出几种不同作用方式的药物,可以更换使用,控制害虫抗性。但是临高的现实条件决定了它能走到那一步。而专业性的归化民也可以做染料、药物、塑料等等一系列的有机化学,这个种类相当广泛,光靠元老是不够的。

在原来的位面,19 世纪中叶到 20 世纪中叶用的是无机和天然产物农药。作为商品应用的无机农药主要有杀虫剂,亚砷酸钠,砷酸铅,巴黎绿(主要是亚砷酸铜)、氟硅酸钙、冰晶石(氟铝酸钾)以及硫磺。杀菌剂有硫磺粉,石硫合剂,波尔多液,硫酸铜。除草剂主要是亚砷酸钠,氯酸钠,氟化钠以及硝酸铜。天然产物农药主要是三大杀虫植物:除虫菊花粉,鱼藤根粉和烟草提取物。除虫菊原产于欧洲,20 世纪 20 年代才引进到中国;鱼藤酮发挥作用缓慢,光稳定性差导致持效期短,要是勤快点补药可以欣赏好几天害虫中毒后的挣扎和死亡;和卷烟厂抢烟草希望不大;更别提重金属污染之类的问题。这两类农药的作用方式单一,杀虫杀菌谱较窄,用量大,要发挥药效,每公顷通常要几千克到几十千克。

因此,向知雅建议根据现有条件,发展近代有机合成农药,主要是有机氯和有机磷。当然这个提议被人狂吐槽,什么跨位面喂农药,什么自然环境的杀手,深深的伤害了向知雅的心灵。于是她向农业元老和卫生元老的寻求支持并且得到了回应,此外,台湾总督魏八尺和军队,以及大部分工业和酱油元老也表示支持。向知雅私下里一算,将近一半的元老明确表态的支持,明确反对的其实并不多,如果未表态的元老支持率也这么多,那么这个提案其实是很得人心的。


圣天使高达 于 2015-7-31 22:12:53 发表了:

(三)

无论元老们对环保有多少爱好,现在的临高,到处都是冒着黑烟的烟筒。根据原世界英国的 L. Copping 博士在 2002 年曾指出“如果停止使用农药,将使水果减产 78%,蔬菜减产 54%,谷物检查 32%”,向知雅提出“临高出产的最多达三分之一粮食被用于养虫子,应给与正义审计”和“青菜里不要高蛋白”,并且成功的用虫害爆发农作物绝收的无数实例让执政的元老正视粮食供应不稳定,正视疟疾黄热病登革热的威胁和库存杀虫剂不足以支撑大陆攻略中军队的防疫。

然而不幸的是,元老院正在忙着机构改革——在向知雅看来这是盲目的,吃了一顿肥肉就担心高血脂的妄想病。值得庆幸的是,元老院还没有得后世港台的烂毛病,为反对而反对,扯皮拉布为小集体的利益不惜损害整体的利益,不过大概也有没外国人发绿票子的原因吧。

于是向知雅的申请建立的有机化学实验室得到了批准,所有物资申请都得到了批准,而因为人力资源方面改制,配的工作人员短斤少两——向知雅希望得到 3-5 个识字会算,最好是芳草地出品的,单手拎得动 50 斤重物的农民出身的男生。然而配给她的是 3 个归化民,两个大约认识 800 个字,一个持有乙等文凭,力量倒是满足要求。根据她的测试,这位知识水平最高的归化民,三位数的加减法正确率足够高有 98%,而两位数的乘除法就令人失望的低于 75%,这意味着物料计算的时候她还得重新算一遍。

考虑将来做的东西有可能可以直接作为化学武器使用,有机化学实验室选址在一个前不着村后不着店的地方,离公路只有几十米,风很大而且下风口一公里内没有任何人居住,而且以后也不许人居住。临高的建筑公司接了任务施工,单层楼房,天花板很高,地基也打的高,门宽。

这段时间向知雅在芳草地借了个教室,给三个归化民恶补最基本的化学知识,标准是达到芳草地毕业生在这一方面的学识。这个世界的最基本元素不止金木水火土令三人感到惊讶又怀疑,于是他们自己脑补,不同的元素是由于金木水火土的成分不同导致,令向知雅感到好气又好笑,生气他们的顽固,好笑他们的追根问底。她解释了质子中子和电子的内容,但是归化民看起来对这个“女先生”的解释一点都不信,于是她布置任务,元素周期表背到 56 位,包括分子量和常见同位素。这样的死记硬背经常使他们脸上冒出一副茫然的表情。


圣天使高达 于 2015-7-31 22:13:11 发表了:

(四)

两个月后,三间平房的实验室盖好,电线也拉好了,石质的操作台虽然不一定能扛得住硫酸,但是能扛得住一二百度应该没问题。也许是人员配置上亏了向知雅的原因,这个任务插队排进了建筑公司第一序列中。门口的卫兵是由防化部队派来的,向知雅发现还额外带了一个简易的水塔,有自来水系统,这是她的设计图上本来没有的,梅晚想的真周到。

最旁边的大隔间是主实验室,中间放药品和溶剂,另一边是休息室,由内外两间构成,外间清洗,内间有一张窄窄的床。通风厨这种用途专一的大块头企划院里是没有的,技术含量不高,然而建筑公司还是没法完全重现出来,好像有个非常重要的机构材料水平达不到,向知雅也说不清楚。于是,玻璃挡板只能用手工固定在特殊的卡槽而不是随心所欲的推上推下,里面的风机用一个反向的风扇代替。为了保证负压,这个山寨版本的通风厨只有原版的一半大小。

另一个好东西是一个山寨缩水版的手套箱,原版是用特殊的塑料构成的,这里就用好几层玻璃代替了,正面开了两个圆形的大孔,固定了一双厚厚的长长的手套,这东西应该是旧时空带来的。另一面靠着墙,墙上和玻璃上也开了口,方便清理同时用来泄压。侧面有工具过渡舱。这种原始的没有惰性气体保护和气体净化系统的玩意还需要继续改进,向知雅在心理默默的记上一笔,不知道什么时候能分离出氮气?

向知雅带着三个小弟把从企划院带来的东西放好,一个水泵,一个紫外灯,两个加热套,一大堆定制的铁架子,可以上紧螺丝的铁夹子,好几公斤的橡胶管子。向知雅亲自小心翼翼把玻璃仪器从马车上拿下来,轻轻的放进店了稻草的抽屉里,足足装满了四五个抽屉,还有若干特大号的,另外找地方放。如果玻璃工厂的那些工人还没有搞定磨口工艺和加工精度,那么它们摔坏了也得回收,只要磨口还完好就要修。

把这些零零碎碎的东西收拾好并且向新员工介绍他们的用途已经是快到晚饭的时间了。午餐是几个人凑合着蹲墙角解决的。向知雅看着这简陋的实验室,默默地计算,我现在只有两种溶剂,水和乙醇,也许过两天还能多出苯和甲苯做溶剂,然而我要用它们重现整个有机化学体系,估测几百万种有机化合物,从来没人数清过,不禁感到有些悲伤。

为了放松心情,她决定先重复一下简单的有机化学实验,索氏提取器萃取茶叶。烧瓶里的酒精被加热成气体,上升到回流管,被冷凝后滴到布包着的茶叶上,并且在提取器里累积,慢慢的累积到了回流管的位置,于是在虹吸作用下,嗖,深色的萃取液被完全吸到下面的烧瓶中,然后茶叶的提取物就留在烧杯里,而酒精继续被蒸发——冷凝——萃取——虹吸,这样稳定而周期性的虹吸现象让三个归化民看的眼睛都直了。四十分钟,萃取液的颜色很淡了,向知雅关掉加热套,让乙醇冷却下来,然后满意的闻着空气中浓浓的茶香,也许可以作为一种廉价的香水卖?


liutom2 于 2015-8-1 01:26:16 发表了:

圣天使高达 发表于 2015-7-31 22:13

(四)

两个月后,三间平房的实验室盖好,电线也拉好了,石质的操作台虽然不一定能扛得住硫酸,但是能扛得 ...

可以开个香水厂,这应该很容易


Scat 于 2015-8-1 06:33:06 发表了:

初期能用的农药:波尔多液,石硫合剂,白僵菌,苏云金杆菌,苦参碱,光气族农药


深潜者 于 2015-8-1 12:33:38 发表了:

达金氏液现在也能生产吧?这个貌似是最好的医用无机消毒剂了


圣天使高达 于 2015-8-1 23:42:10 发表了:

(五)

科技部特批了机械搅拌器,旋转蒸发仪,冷阱还有油泵,这令向知雅很感动,带来的几个玻璃旋蒸头终于不是摆设了。用水泵降压给旋转蒸发仪降压,冷阱提供-10℃ 的冷乙醇,这样一般沸点 100℃ 以下的溶剂很快就能蒸干,并且转移到回收瓶了。而用油泵代替水泵,沸点 140 度的溶剂也可以很简单的拿下,此时加热温度甚至只需要 60 度左右。这台冷阱比较普通,也是利用氟利昂来制冷乙醇,最低可以达到零下 50 度。

临高煤化工出产的粗苯和甲苯都经过了碱洗和酸洗,碱洗是分离出苯酚类化合物,被兵器组的徐营捷林深河拿去了。酸洗是洗去碱性的吡啶之类的物质。。向知雅对吡啶这类东西也有点兴趣,也可以做一些染料之类的,可惜手下都是男的,于是让他们存着。由于有生殖毒性,有机化学有“男不用吡啶,女不用呋喃”的说法。

纯的苯或者甲苯应该是无色透明,但是拿回来的原料是有颜色的。蒸馏对于有机化学来说是非常基础的操作,向知雅打算带三个助手学一下。可是她去穿白大褂回来,实验室就闻到一股轻飘飘甜甜的味道,这是苯的味道,诏示着危险,只要闻过这种特殊的甜味都会对它印象极为深刻。把待处理的苯弄洒了?向知雅一边观察装原料的瓷罐,一边让开窗换空气。瓷瓶盖子扣的好好的,然后向知雅发现一位助手身上有额外重的苯味,便询问了一下。这一下可差点把她气坏了.

“我刚才尝了一下。”

“你 TM 不要命了!"

另一个助手赶紧打圆场:”没啥大不了,就手指蘸了点。“

”这个液体有毒。“向知雅对他们的不以为然感到震惊。

”……不会吧,昨天那茶精我们尝了尝一点事都没有,您还说可以拿去配茶饮料什么的。“

”送这个傻瓜去医院,来不及了,去医院得半天!你先扣着喉咙吐,MD,老子从来没见过这么简单直接的作死方式。”

于是他出去对着草丛,扣着喉咙干呕了半天,说吐不出来。向知雅让助手给他灌了一大瓶盐水,然后威胁再吐不出来就都要上粪便催吐,这下把他吓坏了,连着盐水吐出来了。又反复灌了些盐水让他去吐,才让人送去医院让专业人士给他洗胃。

这下手边的助手只有一个了,向知雅觉得应该退货或者去申请死亡名额。精馏相比这些让人跪的事情更简单,单口的圆底烧瓶里装着半瓶苯,上面插着被封为克莱尔接头的支管,直的那根主管里插着搅拌杆,用机械搅拌的方法来防止暴沸,用软橡胶密封,侧面分出的向上支管接口上面的是一根向内突出很多尖刺的中空玻璃管——分馏柱,向知雅把这根管子用棉花又裹了一圈,用绳子五花大绑的固定在管子上。分馏柱顶端是一根 Y 型管,名字这么叫,其实性状更像汉字”卜“,最上端插了根温度计,侧边的口接着直形冷凝管,以冷阱里的乙醇在 0 度冷却,冷凝管尾部接着燕尾管,燕尾管的三个出口全部接着烧瓶。燕尾管有抽气口,用橡胶管连了一个缓冲瓶直接接到水泵上。

其实按照从左到右,从下往上的原则,这个装置搭起来很快,给每个磨口涂抹凡士林,固定调整好铁架的位置。向知雅打开水泵,让减压能力达到最大,读取大致的压力读数,因为水泵的压力表并不是那么精确的东西,至少相对于真正的压力计而言。然后在压力-沸点图上估算苯在这个条件下的沸点,这个温度是主要馏分蒸馏出来时,塔顶温度计应该达到的温度。打开加热开关和磁力搅拌器,不到半个小时就有馏分出来,塔顶温度只有 40 多度,离估算的沸点还远着呢,肯定不是要的,馏分被分进第一个玻璃瓶中。过了一会,塔顶温度果然掉回了室温。过了 1 个小时也没有东西出来,向知雅摸了下分馏柱和烧瓶的温度,分馏柱的棉花不热,烧瓶很热,给烧瓶上半部分裹了一些棉花,稍微提高一些加热温度。继续等待,和唯一剩下的助手轮流去休息室吃过饭,终于又有新馏分出来了,塔顶温度比估算的接近一些,收集了一些后,塔顶温度又掉了,等到下午太阳快下山的时候,主馏分终于出来了,两个人等到它出尽,天已经全黑了。向知雅感到精疲力尽,于是让助手回去,她实在不放心这个新手打扫实验室。


圣天使高达 于 2015-8-1 23:42:58 发表了:

本帖最后由 圣天使高达 于 2015-8-1 23:48 编辑

问一下各位大能,怎样才能把这写同人的妹子拉入本坛


圣天使高达 于 2015-8-2 00:00:49 发表了:

(六)

向知雅把“作死的人类”退了货,重新打报告申请人力资源,答应兼做芳草地的化学实习基地后,上面一下派来了五个芳草地初等师范毕业的学生(请大家帮我看看,这个相当于高中的应该有毕业生了吧),没有色弱和嗅觉失灵的。而两位原助手被降职成为了搬运工,向思雅称之为初级助理。

虽然没有什么有机化学实验经验,但他们都学过很长时间的数理化知识,至少知道那些东西有毒,应该好好防护。她花了一天时间来进行安全培训,教他们如何标准的写实验记录“不,不要写像清水一样,而是写无色透明液体,透明和浑浊的鉴别标准是这样的……你的记录要详实有可操作性,另一个人看了能够按照你的记录做实验,不能隐瞒藏私”,又教他们使用实验室常规的仪器设备。这些农民出身的学生里基本上没有笨拙不会干活的,又在芳草地的图书馆里看了很多东西,眼界也宽阔的多,基本上一天的时间,他们就能干一些简单的活了。

在他们的努力下,起早抹黑的用用最大的 10 L 烧瓶把所有的苯和甲苯都纯化好,这样的烧瓶装了半瓶溶液得通宵才能蒸完。这样一来,向知雅的溶剂又多了两种,至于纯度如何要问问科技部有什么样的化学分析手段,有没有色谱,或者做元素分析看。实在不行就这样直接用了,化学分析手段还很原始的时候,就是看沸点,熔点,熔程这样的指标,至少这些东西蒸馏的时候,塔顶温度很稳定。一般来说,纯的化合物熔程都很短,混合物就会一边熔化一边升温。除了共沸物,沸程也有类似的特点,纯液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小。

接下来要做的就是制造的六六六了,这是临高现有的原料条件下,最有可能制造的农药。将氯气通入苯中,然后在光照条件下,氯加成到苯环上,形成六个碳六个氢六个氯的六元环结构。六六六有很多异构体,其中只有丙体是有活性的。根据大图书馆的资料,光源在反应釜里生产时使用的是碘化铊灯,有的文献提出实验室级可以用一般的荧光灯,而一些土法生产使用的干脆是直接用的日光,向知雅想低压汞灯也许也可以。另一个问题是氯气源,氯气的运输现在还是个问题,曾经考虑过在战场上的应用,然而现在也没有办法,也许最后生产的时候要和电解厂当邻居。实验室制法可以用二氧化锰和浓盐酸反应,然后经过干燥的氯化钙除去水分后通入反应液。

最后还是决定用太阳光了,合成方法是经过无数人验证过的就不需要验证了,人工光源在放大后肯定要碰上“没有”这个问题,自然光不稳定肯定要碰到重现性这个问题,另外也不知道它能支持多大的规模,以及产率问题。这是接下来的实验要回答的问题。向知雅默默的记了一笔,回去查资料,看看低压汞灯能不能搞出来。


xiaoweisan 于 2015-8-2 09:36:33 发表了:

不错,尤其是助手尝了一点苯的情节。早期很多化学家都这么干过……


Scat 于 2015-8-2 10:10:27 发表了:

有了 666 神器可以横扫热带了


lzy0702 于 2015-8-2 11:32:15 发表了:

蒸馏用旋蒸效率太低了,没塔板数,得搞好几遍才能把苯和甲苯分开。粗笨和粗甲苯里含有的对方都还是不少的。

另外如果空气中能闻到苯的味道,说明苯含量超标了。苯的嗅阈是 2ppm,OSHA 的工业卫生基本要求是低于 1ppm(每年 250 工作日,每工作日 8h),如果暴露时间延长,允许浓度不应超过 0.5ppm,最好不要超过 0.1ppm.作为元老请不要作死

7 月以来忙得要死,之前写的东西也没能继续写,等什么时候闲下来了再把林林总总的化工过程的坑都写一遍。


lzy0702 于 2015-8-2 11:34:56 发表了:

作为做过死的人,表示中学化学实验中在通风不良的情况下使用过苯,约 1 小时,后来各种奇怪的不适感至少持续了 2 周