【01-06】ハーバー・ボッシュ法
まずは無煙火薬、即ちニトロセルロースを作る。
必要なのは硝酸、硫酸、セルロースだ。
セルロースはその辺に生えている草木から魔法で抽出した。
まずは硝酸を作る。そのためにはアンモニアが必要なので、ハーバー・ボッシュ法を用いる。まずは水素を作る必要がある。
少量なら尿から作ることもできるのだが、尿から出る尿素は一日あたり20〜30mg程度だったはず。明らかに量が足りないのでハーバー・ボッシュ法を用いる。
最初は川の水を電気分解して、プラス極から酸素を、マイナス極から水素を集めていた。だが工場で水素を作る際には水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液を用いていたことを思い出し、食塩で代用することにした。
食塩水を電気分解するとプラス極から発生する塩素と、液体中の水酸化ナトリウムが危険だ。だがこれらの物質には、様々な用途があるため保管しておく。というかこの工程は、前世の工場で塩素と苛性ソーダを製造する際に行われいるものなのだ。
窒素は空気中から魔法で抽出した。
窒素と水素を魔法障壁の中で30MPa、約500℃で鉄鉱石の触媒と共に反応させてアンモニアを抽出した。これが20世紀最大の発明と言われたハーバー・ボッシュ法だ。
アンモニアにプラチナ90%、ロジウム10%の触媒を使って900℃に加熱すると、一酸化窒素が得られる。オストワルト法だ。
一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素を作る。今回は水の電気分解で集めた副産物の純酸素を用いた。1MPa程度の圧力下で水を加えて硝酸が完成した。
硫酸は山から採取した硫黄を燃やして二酸化硫黄にする。二酸化硫黄を五酸化二バナジウムを触媒にして更に酸化させると三酸化硫黄(無水硫酸)になる。これに水を入れれば硫酸の完成だが、激しく飛び散るので魔法障壁がないと安全を確保できなかった。
※絶対に真似しないでくださいね!!!
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