Cuộc thí nghiệm này không chỉ có ý nghĩa thực tiễn lớn lao mà còn là một cơ hội giáo dục tuyệt vời. Vì vậy, ngoài những người tham gia như Cát Sa, Hilví, Xá Mỹ Thức và Kémô. Stryr, Rolan cũng đã mời tất cả các thành viên khác của Liên minh phù thủy, bao gồm Cát Đặc, Thiết Giáo và Ba Luó Phủ đến tham gia. Để chứa đựng được hơn hai mươi người, địa điểm thí nghiệm được chọn là Phòng thí nghiệm số 5 – nơi có không gian rộng lớn nhất.

Vì đây là lần thử nghiệm đầu tiên, thiết bị dùng để phân tích không được thiết kế quá lớn; nó cao khoảng một người, đường kính một mét, có hình dạng giống một tháp. Bên trong thiết bị được chia thành ba tầng: tầng dưới cùng dùng để hút không khí vào, hai tầng trên cùng dùng để thoát khí ra ngoài.

Trước khi bắt đầu cuộc thí nghiệm, Rolan đã tổ chức một buổi học hóa học ngắn gọn cho mọi người, giải thích những điều có thể xảy ra trong quá trình thí nghiệm và đưa ra một vài câu hỏi để mọi người tự tìm câu trả lời. Phương pháp này không chỉ giúp thu hút sự chú ý của người nghe mà còn giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy – đây cũng là một kỹ thuật thường được các giáo viên hóa học sử dụng.

“…Theo lý thuyết, khi Cát Sa hạ thấp nhiệt độ bên trong thiết bị, không khí sẽ dần ngưng tụ thành chất lỏng và qua những tấm vách có lỗ, chất lỏng đó sẽ rơi xuống tầng dưới cùng. Vì vậy, khi các bạn nhìn thấy có chất lỏng tụ lại ở đáy, hãy báo cho chúng tôi biết.”

Vì không thể quan sát trực tiếp, Hilví sẽ là người quan sát những thay đổi bên trong thiết bị và mô tả chúng cho mọi người, nên Rolan đã giải thích rất chi tiết về phần này.

Hilví gật đầu một cách nửa tin nửa ngờ: “Thật sự có thể nhìn thấy chất lỏng xuất hiện sao? Chắc không phải là hơi nước bên trong thiết bị đâu?”

“Yên tâm đi, chất lỏng đó có màu xanh nhạt, hoàn toàn khác với hơi nước,” Rolan trả lời. “Hơn nữa, ở nhiệt độ đó, hơi nước đã sớm đông cứng thành băng rồi.” Sau đó, anh ta ra hiệu cho Cát Sa: “Được rồi, bắt đầu thôi.”

“Khoan đã… Lỗ ở đáy thiết bị này không cần phải bị bịt lại sao?” Cát Sa hỏi.

“Sẽ bịt sau này thôi; nếu không, không khí bên trong thiết bị sẽ quá ít và chúng ta sẽ không thể quan sát thấy những thay đổi rõ ràng.” Vì đây chỉ là một cuộc thí nghiệm, Rolan đã chọn phương pháp đơn giản nhất để hút không khí vào: khi nhiệt độ bên trong thiết bị giảm nhanh, áp suất cũng sẽ giảm theo, khiến không khí bên ngoài liên tục tràn vào bên trong. Trong quá trình sản xuất thông thường, việc này sẽ gây ra nhiều tổn thất vì không khí lạnh sẽ liên tục bị thất thoát

An Na biến ngọn lửa đen thành những sợi chỉ mảnh mai, dùng chúng để làm sạch những tinh thể băng ngày càng dày lên.

Không lâu sau, Hilvy đã ngạc nhiên nói: “Tôi thấy có chất lỏng xuất hiện trên vách ngăn, nhưng phần lớn là sương trắng.”

“Sương trắng có thể là hơi nước xâm nhập vào, hoặc cũng có thể là khí carbon dioxide kết tinh,” Rolan giải thích, “Xét đến việc hàm lượng carbon dioxide trong không khí rất thấp, nên phần lớn chắc chắn là hơi nước.”

Nếu tiến hành sản xuất chính thức, trước khi không khí được bơm vào tháp chưng cất, cần phải qua quá trình làm khô trước; nếu không, những hơi nước này khi kết tụ sẽ dễ gây tắc nghẽn các tấm ngăn và lỗ thoát khí, làm giảm hiệu suất sản xuất.

Khoảng nửa tiếng sau, Hilvy báo cáo rằng đáy bình đã được lấp đầy bởi chất lỏng màu xanh. Lúc đó, Rolan mới yêu cầu Sóroya niêm phong ống thông khí và sử dụng lớp phủ để đóng kín nó.

Bước tiếp theo là giai đoạn tăng nhiệt quan trọng.

Dựa vào điểm sôi và độ hòa tan khác nhau của nitơ và oxy, nitơ sẽ đạt đến điểm sôi trước và chuyển thành khí để bay lên trên, từ đó thực hiện việc tách riêng hai loại chất này. Rolan không nhớ chính xác giá trị nhiệt độ này, và hiện tại cũng không có cách nào để đo lường; vì vậy, việc kiểm soát nhiệt độ phải dựa vào sự phán đoán của Egasha. Dấu hiệu để nhận biết là khi khí bắt đầu thoát ra từ lỗ thoát khí ở đỉnh tháp chưng cất, thì lượng chất lỏng còn lại ở đáy sẽ ngày càng chuyển sang màu xanh đậm hơn, điều này cho thấy độ tinh khiết của oxy lỏng đang ngày càng cao lên.

May mắn thay, Egasha rất am hiểu về cách kiểm soát ma thuật; cô ấy đã điều chỉnh độ giảm nhiệt một cách chính xác, khiến nhiệt độ dần tăng trở lại. Không lâu sau, Hilvy cũng quan sát thấy hiện tượng sôi trên bề mặt chất lỏng. Những bong bóng khí bắt đầu xuất hiện trong ống có lớp phủ được đặt dưới nước, và Kemmo đã nhanh chóng thu thập được vài chai khí bằng phương pháp thu gom khí từ nước thải.

“Đây chính là nitơ à?” Lily nhăn mặt, “Chẳng thấy gì cả.”

“Đây chính là vấn đề đầu tiên mà tôi đã đề cập,” Rolan hỏi, “Làm thế nào để chứng minh rằng nó khác với không khí?”

“Hãy đốt nó lên,” Tilly đáp ngay, “Trong sách ‘Hóa học cơ bản’ có nói rằng quá trình đốt cháy cần oxy; nếu đây là một loại khí khác, thì khối gỗ đang cháy chắc chắn sẽ tắt ngay lập tức.”

“Chúng ta hãy làm lạnh nó trở lại thành chất lỏng để kiểm tra,” Egasha suy nghĩ một lúc rồi nói, “Bạn không nói rằng nitơ khi được làm lạnh sẽ trở thành chất không màu sao?”

“Hoặc chúng ta có thể dẫ

Tư lệnh Quân đoàn thứ nhất, người luôn giữ vẻ mặt nghiêm túc ấy, có lẽ dù anh ta nói điều gì, cũng chỉ biết gật đầu đồng ý mà thôi.

Được rồi, Rolan thở dài trong lòng, có vẻ như bài học hóa học này hơi vượt quá chương trình giảng dạy đã định.

Có lẽ bây giờ, chỉ còn lại Kemmo.Schröder và Xá Mỹ Thức là những người có thể cảm nhận được niềm vui của Vương Tử Điện mà thôi.

“Thưa Ngài, thật sự… kỳ diệu,” chàng thuật sĩ trẻ ngạc nhiên nói, “Ngài đã chứng minh đúng đắn tính chính xác của cuốn ‘Hóa học cơ bản’. Có lẽ tất cả các thuật sĩ đều không ngờ rằng ngay cả không khí xung quanh chúng ta cũng phức tạp đến thế.”

“Nếu có oxy tinh khiết, liệu có thể quan sát được những phản ứng oxy hóa mạnh mẽ hơn không? Tôi còn rất nhiều thí nghiệm muốn thực hiện nữa,” Kemmo nói với niềm hứng thú.

Rolan gật đầu, nhưng trong đầu anh ta bỗng nhiên xuất hiện một ý tưởng khác.

Nitrogen là nguyên liệu chính để tổng hợp amoniac nhân tạo. Khi nitrogen phản ứng với hydro trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, cùng với sự có mặt của chất xúc tác, thì sẽ tạo ra amoniac. Amoniac không chỉ có thể được sử dụng để sản xuất phân bón nitrogen, mà còn có thể được dùng để tổng hợp các oxit nitơ, từ đó tạo ra axit nitric. Tuy nhiên, để thực hiện quá trình này, vẫn cần phải chuẩn bị nhiều thiết bị phức tạp như máy bơm khí, bình chứa khí chân không, cùng với hàng loạt thiết bị phản ứng khác. Ngay cả khi Giấy trắng có thể đóng vai trò như chất xúc tác, vẫn cần phải tiến hành nhiều thử nghiệm lặp đi lặp lại mới thành công.

Bây giờ, khi anh ta đã có sẵn oxy tinh khiết và nitrogen tinh khiết, tại sao không thử sản xuất nitric oxide trực tiếp?

Đúng là, ngành hóa học chọn cách sử dụng amoniac để sản xuất axit nitric, bởi vì phản ứng giữa oxy và nitrogen là một phản ứng hấp thụ năng lượng, không thể diễn ra tự nhiên mà cần phải có nguồn năng lượng bên ngoài cung cấp, chẳng hạn như việc phát điện – thông qua tia lửa điện để làm nóng khí lên đến hàng nghìn độ C trong chốc lát, đây cũng chính là lý do tại sao đất ở những nơi thường xuyên có sấm sét lại màu mỡ hơn. Chính vì vậy, phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp và tiêu tốn nhiều năng lượng, nên không thích hợp cho sản xuất đại trà.

Nhưng nếu cần phải tăng nhanh công suất sản xuất, thì phương pháp này lại có hiệu quả nhất; thậm chí không cần chất xúc tác, chỉ cần tiếp tục phát điện… hoặc sử dụng các phương pháp khác để tạo ra nhiệt độ cao từ tia lửa điện là được.

Rolan tự nhiên nghĩ đến “lửa đen”.

Lửa đen có hiệu quả gia nhiệt không kém gì tia l