试验窑的火光,在城西糖坊偏僻的角落里昼夜不息地跃动着,映照着云湛和几个工匠专注而沾染炭灰的脸庞。空气中弥漫着木材不完全燃烧产生的、略带刺激性的烟气,与糖坊另一侧飘来的甜香混合,形成一种奇异而充满希望的气味。
最初的几次尝试,结果令人沮丧。
直接用明火烧制普通木炭,得到的炭块要么过于致密坚硬,吸附效果微乎其微;要么烧过了头,化为一捧白灰,徒留余烬。直接研磨成粉加入糖汁,除了让汁液染上一层灰黑、更添杂质外,毫无用处。工匠们私下里摇头,虽然不敢明说,但眼神里的怀疑又渐渐浮起。
云湛却并不气馁。他知道问题出在哪里。普通烧炭法(露天堆烧或窑烧)主要目的是得到燃料用炭,要求燃烧值高、耐烧,炭化过程中木材内部的挥发分和水分被驱除,但孔隙结构并未得到充分发展和“活化”。而活性炭需要的,恰恰是最大限度地在炭体内造出无数纳米级别的微孔,这需要更精确控制的炭化与活化条件。
他想到了“干馏”和“活化”的概念。在这个缺乏化学药剂和精密控温设备的时代,他只能尝试用最原始的物理方法来模拟。
“我们需要一个更密封的窑。”云湛对负责烧窑的工匠头目,一个姓周的老窑工说道,“不是平时烧砖瓦那种敞口窑,而是要能尽量隔绝空气,让木材在缺氧环境下‘闷烧’,将其内部的油脂、水分等物慢慢‘逼’出来,而不是直接烧掉。”
周老窑工似懂非懂,但云湛画出了新的窑体结构图:一个类似倒扣大瓮的陶制窑体,下方有进料口和点火口,顶部有可调节的细小出烟孔,侧壁还有观察孔。窑体内部用耐火泥涂抹,要求尽可能密封。
“木料也要换。”云湛指着堆放在一旁的木材,“不用松木之类多油脂的,用椆木、椎木,或者……试试竹子?竹节中空,或许烧制后结构更特别。木料要劈成均匀的小块,先晒得极干。”
新的窑体很快在周老窑工的带领下搭建起来。云湛亲自监督密封性的检查。第一批晒干的硬木小块被填入窑中。
点火。初始阶段,需要较旺的火力快速提升窑温,驱除木材表层水分。然后,逐渐封闭进风口,调小顶部出烟孔,让窑内转入缺氧的“闷烧”状态。通过观察孔,可以看到木材在高温下并未剧烈燃烧,而是颜色逐渐变深,冒出浓稠的、带着焦油味道的青烟——那是木材内部有机物在高温分解。
这个过程持续了将近一天一夜。周老窑工按照云湛的要求,严格控制着通风口的大小,维持着窑内那种“要燃不燃”的状态。这需要经验,也需要耐心。
终于,青烟渐渐变淡、变少。云湛估算着时间,觉得初步炭化应该差不多了。
“封窑!熄火!让窑自然冷却,绝对不可打开!”云湛下令。
完全密封的窑体被泥巴糊死所有缝隙,内部的余热缓缓烘烤着那些正在经历质变的木料。又等待了漫长的一天。
当窑体温度终于降至可以触碰时,云湛亲自和周老窑工一起,小心翼翼地将顶部封泥撬开一个口子。
一股混合着焦香与奇特化学气味的温热气流涌出。窑内,原本黄白色的木块,已经变成了漆黑、酥脆、形状保持完好的炭块。取出一块,入手很轻,轻轻一敲,发出空洞的脆响,断面呈现出一种蜂窝状的、极其疏松的结构,与普通木炭致密的断面截然不同!
“这……这炭怎么像被虫子蛀空了似的?”周老窑工拿起一块,惊讶地对着光看,炭块上似乎布满了极其细微的孔洞。
“这便是‘黑骨’的雏形。”云湛眼中露出喜色,初步干馏成功了,形成了具有初步多孔结构的炭基。但这还不够,孔隙可能还不够发达,吸附能力有限。还需要“活化”,进一步扩大和打通这些孔隙。
他想到了用高温水蒸气活化的原理,但眼下制造稳定高温蒸汽的条件不足。另一个思路,是利用某些物质在高温下产生的气体(如二氧化碳)或化学作用来侵蚀炭体,造孔。
“石灰……或者食盐。”云湛思索着,“将这批初炭粉碎,与研磨细腻的生石灰粉或食盐混合,再装回密闭陶罐中,送入普通砖窑,用更高的温度煅烧一段时间。”
石灰(cao)在高温下可能与炭反应(cao + c → cac? + co?条件苛刻,但或许有微弱作用,或产生气体),食盐(Nacl)高温下可能分解产生氯气?或者其存在本身可能改变反应环境?云湛不是专门研究活性炭的,只能根据模糊的记忆和化学原理进行推测性尝试。但在这个阶段,任何可能产生积极变化的手段都值得一试。
于是,新的一轮试验开始了。干馏得到的初炭被研磨成粗粉,与不同比例的石灰粉或食盐混合,装入小陶罐密封,放入砖窑的余火区进行煅烧。温度、时间、配料比例,又成了需要摸索的变量。
几天下来,试验窑旁边堆满了各种颜色、质地、气味的炭粉样品。云湛用最直接的方法测试——取等量浑浊的、经过石灰乳初步澄清但仍带明显黄褐色的糖汁,分别加入等量的不同炭粉,充分搅拌后静置,观察脱色速度和最终澄清度。
大多数样品效果平平,有的甚至让糖汁变得更糟。但终于,在尝试了某种硬木干馏后、以特定比例与石灰混合、在较高温度下煅烧了较长时间的炭粉后,奇迹出现了!
加入这种炭粉并搅拌后,糖汁以肉眼可见的速度褪色!静置一个时辰后,上层液体变得异常澄清,几乎接近无色透明!而炭粉则沉降在底部,吸附了色素后,颜色变得更深沉。
过滤掉炭粉,得到的糖汁清澈如水,只在对着强光时,能看出一丝极淡的、悦目的琥珀色光泽。更重要的是,品尝之下,那股萦绕不去的杂味和微苦感也几乎消失殆尽,只留下纯净、清冽的甘甜!
“成了!”云湛看着琉璃盏中(特意找来的)那澄澈的液体,长长地舒了一口气,连日来的疲惫仿佛一扫而空。
赵德柱、周老窑工等人围拢过来,看着那盏“清水”,又看看碗底黑乎乎的炭粉,一个个目瞪口呆。
“神了……真神了!”周老窑工拿起一点用过的炭粉,在手中捻着,依旧无法理解这黑乎乎的东西怎么能把颜色“吃”掉,“先生,这……这真是炭?”
“是炭,也不是寻常的炭。”云湛解释道,尽量用他们能懂的话,“经过特别炼制,它内里如同被千万只微小的虫子蛀空,布满了我们看不见的孔洞。糖汁里的脏颜色和杂味,就像更小的灰尘,被这些孔洞吸进去,困在里面,再也出不来了。”
这个比喻虽然粗陋,但总算让众人有了个大致的概念。看向那堆黑粉的目光,顿时从怀疑变成了敬畏,仿佛那不是炭,而是什么能吞食颜色的宝物。
“周师傅,”云湛对老窑工郑重道,“这‘黑骨’的烧制之法,乃糖坊核心机密,万不可泄露。从选料、建窑、控火、配料到煅烧,每一步的关键,你需牢牢记在心里,也只能记在心里。参与此事之人,务必挑选最可靠、嘴巴最严的。”
“先生放心!”周老窑工神色凛然,拍着胸脯,“小老儿明白利害!这法子,烂在肚子里,也绝不外传!”
云湛点了点头。活性炭(他心中仍如此称呼)的成功制备,意味着糖坊脱色提纯的最大技术难关被攻克。有了它,配合石灰乳澄清和多效蒸发结晶,生产出洁白如雪、甘纯如饴的“霜糖”,已不再是幻想。
他望向蒸发灶的方向,那里,初步澄清脱色后的糖汁正在被小心地泵入。
接下来,便是见证最终成品诞生的时刻了。
而这看似不起眼的“黑骨”制备技术,其意义或许远超制糖本身。它代表了一种对材料进行深加工、赋予其特殊功能的思想,是迈向更复杂化学工业的微小却坚实的一步。