第三百五十四章 资源收集任务的问题

一路列举下来，韩元发现，在过去的几年时间中，其实元素周期表上，排序靠前的，几乎都收集的差不多了。

而靠后的基本都是比较难见稀有金属材料，比如铷、锶、铀这些。

这些材料在过去的时间内用不上，即便是发现了相关的矿藏，他也没去收集。

即便是有些特种合金需要这些金属，他脑海中也有其他的合金材料可以进行替换，并不指定一定需要这些东西。

想了想，韩元又算了一下，按照这些年对材料的需求来看，他的确是收集了不少材料。

特别是金属材料，为了工业的发展，他还专门出去利用金属矿物探测仪寻找过几次。

虽然脑海中有初级材料冶炼知识信息，就算是很多特种合金有替换材料，但合金材料也是需要对应的金属才能冶炼出来的。。

看来后面对资源收集的目标主要要放到稀有金属上了。

.......

将以前收集和使用过的材料单质列举出来后，韩元盯着洁白的纸张忍不住皱起了眉。

按照他列举出来的单质材料和元素周期表进行对比，资源收集任务的进度有问题。

盯着纸上的黑色字迹看了一会，韩元又重新打开了任务信息面板。

【星链任务支链任务二：资源收集】

“资源收集星链任务要求：于两年收集当前星球上百分之五十以上的原生态元素并冶炼合成出三种非自然元素。”

“资源收集任务当前元素收集占比26.73%，三种非自然元素冶炼进度0/3。”

从系统提供的任务进度来看，他当前的元素收集占比是百分之26.73%。

而元素周期表上的元素一共是118种。

当然，这其中有很多排名靠后的元素，它其实是一个类。

除此之外，大部分的材料都有着它的同位素，比如说铀，它就有好繁多的同位素，天然的同位素种就有铀-234、铀-235、铀-238三种。

除此之外，铀的人工同位素更多达十几种。

想到这个，韩元突然意识到一个可能很坑爹的事情。

别告诉他，这个系统所说的资源收集，是要收集所有的自然元素的同位素？

如果是这样，那就蛋疼了。

从人类研究元素开始，截止到目前为止，己发现的元素有118种。

而这其中只有20种元素没有发现稳定的同位素。

所有的元素都有放射性同位素。

真要是同位素都算元素的话，这就属实坑爹了。

不过旋即, 韩元有觉得是自己想错了, 如果将所有的同位素都算进来的话, 那资源收集比绝对到不了百分之二十六。

因为元素周期表后面的放射性元素的同位素很多，如果将118种元素的同位素全部算上的话，数量在一千五百以上。

即便是自然界存在的同位素, 数量也是大几百种。

除此之外，如果同位素也算的话, 自然界还有同素异形体这种东西。

比如大名鼎鼎的臭氧, 它就是氧气的同素异形体, 或者白磷和红磷，它们也是同素异形体。

按照这种想法来算, 这次资源收集任务需要收集的各种元素最少也在四位数以上。

但很显然，这不切实际。

因为他截至到目前，收集到和制造出来的各种元素, 加一起是六十七种。

如果按照元素周期表上118种元素来算, 这已经满足资源收集任务百分之五十的要求。

但按照同位素或者同素异形体都算的规则计算, 这远远达不到百分之二十六的百分比。

所以问题就在这里, 这会韩元也不知道到底是哪个环节出了问题，才导致百分比卡在二十六这个奇怪的数字上。

“这中间肯定有什么地方是我不知道的。”

韩元摸了摸下巴, 嘀咕了一句。

六十七种元素，已经超过元素周期表一半了。

“会不会是单质的问题？”

蓦然，韩元想到了一种可能性。

这几年的时间, 虽然他的确收集来了不少元素种类，但除去金属外, 其他的很多东西，并不都是以单质的形式收集的。

回头一想, 很多东西，比如硫、碳、氧、氢这些东西, 在他手中，基本都是以化合物的方式存在的。

有些东西可能是单体，但在纯净度方面，可能没有达到这个系统的要求？

琢磨了一会，韩元觉得这的确是有可能的。

可能只有单体元素才会被这个系统计入资源收集任务进度中。

“金、银、铜、铁、铝、铬、钛、镍........”

看着纸张上记录下来的，韩元迅速将其中自己已经明确冶炼出来过高纯度单质的材料挑选处理来。

这些材料中，所有的金属材料他都冶炼出来过单质, 并在在储物间还有存储的材料。

主要是方便冶炼各种合金。

毕竟通过科技积分兑换原材料和兑换加工后的合金材料所花费的数量完全不是一个等级的。

当然，储物间内存储的可不仅仅是各种单质金属。

合金、非金属材料、木质材料、液体材料等等都有。

原先设立在化学实验室和物理实验室之间的储物间早就搬迁了。

现在存储各种原材料的，是一个占地面积颇打的钢筋厂房及混凝土房的组合体。

这是黑猩猩和倭黑猩猩们修建起来的。

钢筋厂房内存储一些对保存环境要求不是那么高的材料，而带有空调和通风设备的混凝土房则存储对保存环境要求较高的材料。

发展到现在, 尽管他只是一个人，但对材料方面的要求，的确已经不弱于一个文明了。

虽然他手里有很多可以相互替代的材料，比如CFA铜铁合金可以替代绝大部分的铜铁合金。

可即便是可以替代，也还是需要最基础的原材料的。

幸运的是，他现在所在的地方，脚底下有一条地脉火山，形成了繁多的各种金属矿，尽管都不大，却足够他用了。

毕竟有商城和科技积分辅助的情况下，他只需要一丁点原材料就可以了。

.......

将以前冶炼出来过的单质元素统计计算了一下后，韩元赫然明白了。

这个系统针对‘资源收集’任务的判断，是以单质元素为判断基础的。

而这个单质元素，指的应该是单质元素的纯度要达到一个级别，比如百分之九十九，或者百分之九十九点九。

当然，这目前还只是一个推测，是否具体是这样，还需要实验验证。

想了想，韩元挑选出来一种元素。

“钙”

钙是一种金属元素，原子序数为20，符号Ca，在元素周期表中位于第4周期、第IIA族。

‘钙’在常温下为银白色固体，化学性质很活泼，所以在自然界多以离子状态或化合物形式存在。

这种元素韩元用的很少，无论是合金材料的冶炼还是化学实验，基本上都没怎么使用过，单质钙材料更是没有冶炼过。

韩元将目标放到了‘钙’这种元素上，他准备通过化学实验室提炼出来一些单质钙，然后再看看‘资源收集’任务的百分比进度是否有变化。

对如今的他来说，提炼出单质钙，已经不是什么事了。

无论是电解法还是铝热还原法，都有足够的设备和条件去做。

思考了一秒，韩元定下了这次冶炼单质钙的方式。

“电解阴极沉积法”。

这种方式冶炼出来的金属钙纯度较高，能达到百分之九十九以上，应该符合任务要求。

确定了需求，韩元收拾了一下桌子，然后前往化学实验室。

电解沉积法提取金属钙很容易，特别是在他这种设备和材料齐全的情况下。

采用在780～800℃的高温下电解熔融氯化钙就可以得到高纯度的金属钙。

电解槽一般使用石墨来作为冶炼坩埚，阳极采用石墨，以铁棒或石墨棒为阴极，而后保持通过阴极的电流密度在100A/2就可以了。

随着电解流程的进行，氯化钙会分解，金属钙的析出，将阴极逐渐提高钙离子的浓度，进而在阴极上覆盖一层金属钙。

而分解出来的氯气则会排出。

整套流程唯一的难点就是对通过阴极的电流密度控制。

这是最大的难点，但对于韩元来说，有着电流控制表已经高储能锂硫电池的情况下，控制通过阴极的电流密度在100A/2并不难。

随着时间的推移，电解池中被电解出来的金属钙上会遮盖了一层在空气中凝固了的熔融氯化钙材料。

这层材料很重要，它可以防止电解出来积累在阴极的金属钙在空气中氧化，是确保电解法提炼金属钙纯度的关键点。

通过这种方式制得的金属钙纯度能达到百分之九十九以上，而杂质为铁、硅、铝、痕量的炭和若干氯。

这些是氯化钙材料中自带的一些杂质。

如果采用氯化钙过饱和溶液先进一步提纯被电解的氯化钙，那么通过这种电解法提炼出来的金属钙纯度会更高。

虽然提前处理在流程方面更复杂一些，但为了确保冶炼出来的金属钙纯度能达到资源收集任务的要求，韩元还是先对氯化钙进行了一次提纯处理。

电解阴极沉积法提炼金属钙需要一定时间，毕竟它需要先将氯化钙电解成氯气和金属钙离子。

然后金属钙离子会慢慢的在阴极上沉积下来，这个过程花费时间是必然的。

不过韩元也没有等很久，半个小时左右的时间，阴极上沉积了一层金属钙后便停止了电解流程。

这对于他来说已经足够了。

手中的金属钙无论多少，只要他能冶炼处理来，那么在这个系统的判定中就是符合要求的。

将薄薄一层附着在阴极上的金属钙剥离下来后，韩元重新打开了任务信息面板。

【星链任务支链任务二：资源收集】

“资源收集星链任务要求：于两年收集当前星球上百分之五十以上的原生态元素并冶炼合成出三种非自然元素。”

“资源收集任务当前元素收集占比27.18%，三种非自然元素冶炼进度0/3。”

.......

果然，进度变了。

任务信息面板展开，韩元一眼就看到了资源收集任务的进度变化，由之前的26.73%变成了27.18%。

金属钙单质被提炼出来，任务进度推进了零点四接近零点五。

按照这种进度来推算，他之前的推测是对的。

这个资源收集任务对于元素的判断要求是以他的元素单质获取情况来判断的。

这样的话，后面的工作就好处理了。

只需要将元素周期表上的各种单质都提炼出来一部分就可以了。

这对于他来说，并不难。

特别是大气分馏，就能给他提供不少的元素单质。

正常的大气中，可是含有氮气、氧气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等各种气体的。

而这些气体，通过不同的蒸馏点，可以进行分离收集提纯。

提纯完成后，就能达到系统的要求。

这些气体单质，都是韩元以前没有提炼过的，一次提炼，能给资源收集任务添加不少的百分比进度。

......

从空气中分馏各种气体并不是一件很难的事情，有工业基础的各国都能做到。

韩元之前也通过技术手段从空气中分馏出来过氙气。

如今再次进行分馏空气对他来说并不难。

从空气中分离各种气体，相对成熟的技术有不少，其中被应用比较广泛的是‘低温蒸馏法’。

先通过空气压缩机进行收集大量空气，然后送入过滤器，在这里过滤掉空气中的尘埃、漂浮物等杂质。

过滤掉尘埃、漂浮物等杂质后，这些气体被送入压缩机，将其进行压缩。

压缩后的空气被冷却到大约10°C，再通过一系列过滤器，以消除水分、油、水蒸气和其他污染物。

经历了两道过滤程序后，得到的高纯净气体空气会通过热交换器进入膨胀发动机。

发动机内压缩气体的会迅速膨胀会使其温度降至凝点以下，空气在1个大气压下的凝点约为-195.8°C。

降低到凝点的空气会液化，一旦实现了液化，就可以让其通过分馏装置，控制低温温度，然后一步步的将液化空气中的各种气体分馏出来。

比如氮气的沸点是零下196摄氏度；比如氧气的沸点是零下183摄氏度，比如氩气的沸点是零下185.7摄氏度。

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