Bab 378: Oksigen dan Nitrogen

Penerjemah: Meh/TransN Editor: – –

Agatha, Sylvie, Chavez, dan Kyle Sichi akan memimpin eksperimen tersebut. Carter, Iron Axe, Barov, dan semua penyihir lainnya dari Serikat Penyihir juga diminta oleh Roland untuk datang ke laboratorium, karena ini adalah eksperimen dengan signifikansi praktis dan pendidikan yang besar. Laboratorium kelima dipilih untuk acara ini, mengingat itu adalah laboratorium terbesar dan memiliki cukup ruang untuk dua belas orang lebih.

Mengingat eksperimen itu adalah yang pertama dari jenisnya, Roland telah membangun bejana berbentuk menara yang tingginya hanya setinggi manusia dengan diameter satu meter, alih-alih bejana fraksinasi raksasa. Bagian dalam bejana dibagi menjadi tiga bagian. Udara akan masuk ke dalam bejana melalui bagian bawah dan keluar melalui dua bagian di atasnya.

Sebelum memisahkan udara, Roland memberi mereka ceramah singkat tentang kimia, memberi tahu mereka apa yang akan terjadi dan mengajukan beberapa pertanyaan untuk mereka pikirkan dan coba jawab. Itu adalah trik yang sering digunakan oleh guru kimia untuk menarik minat siswa mereka dan meningkatkan efek dari pelajaran tersebut.

“… secara teoretis, ketika Agatha mendinginkan bejana dan menurunkan suhu internalnya, udara di dalam akan secara bertahap terkondensasi menjadi cair, dan menetes ke bagian bawah bejana melalui lubang-lubang di piringan. Jadi ketika kalian melihat cairan di bagian bawah, tolong beri tahu kami.”

Roland menjelaskan kepada Sylvie secara rinci, karena tidak seorang pun kecuali dia yang dapat melihat langsung ke dalam bejana dan menggambarkan perubahan yang terjadi di dalamnya.

Sylvie mengangguk dengan sedikit ragu, “Apakah aku benar-benar akan melihat cairan muncul? Bukankah itu hanya uap air di dalam bejana?”

“Tidak, itu berbeda. Udara yang mencair berwarna biru muda, sangat berbeda dari uap air.” Roland menggelengkan kepala dan menjelaskan lebih lanjut, “Ditambah lagi, pada suhu itu, uap air akan membadat menjadi kristal es jauh sebelum udara.” Kemudian dia memberi isyarat kepada Agatha dan berkata, “Mari kita mulai.”

“Tunggu… Apakah kita tidak harus menyumbat lubang di bagian bawah bejana sekarang?” tanya Sylvie.

“Sumbat nanti saja. Jika tidak, bejana tidak akan memiliki cukup udara di dalamnya untuk menghasilkan perubahan yang signifikan.” Karena ini hanya sebuah eksperimen, ia memilih cara yang paling mudah untuk pemasukan udara—ketika suhu udara di dalam bejana diturunkan dengan cepat, tekanan internal akan turun, dan dengan demikian menarik udara ke dalam bejana. Dalam produksi massal, mendinginkan udara membutuhkan terlalu banyak energi dan udara dingin akan terus menerus keluar. Oleh karena itu, metode pendinginan ini dianggap tidak efisien dan jarang diterapkan dalam praktik. Namun, kekuatan sihir Agatha dapat menurunkan suhu bejana lebih efisien daripada lemari es mana pun, menyelamatkan Roland dari kerepotan menyiapkan pompa udara.

Agatha menarik napas dalam-dalam dan menempatkan tangannya pada bejana fraksinasi.

Sekitar setengah menit kemudian, suara siulan terdengar jelas saat udara dengan cepat melewati pipa saluran masuk udara. Embun beku putih dapat dilihat dengan mata telanjang di sekitar lubang pipa, dan area permukaannya secara bertahap meluas—air di udara terdekat dengan cepat membadat, lalu menempel pada bejana. Anna mengubah Api Hitamnya menjadi benang-benang untuk membersihkan kristal es yang terus menebal ini.

“Aku melihat beberapa cairan muncul di atas piringan, tetapi ada lebih banyak embun beku putih di dalam,” kata Sylvie dengan kagum sesaat kemudian.

“Embun beku putih itu mungkin adalah uap air yang membadat atau karbon dioksida yang mengkristal,” jelas Roland. “Mengingat hanya ada sebagian kecil karbon dioksida di udara, sebagian besar seharusnya adalah uap air yang membadat.”

Dalam produksi normal, udara harus dikeringkan terlebih dahulu sebelum disedot ke dalam bejana fraksinasi. Jika tidak, uap air yang membadat akan menyumbat piringan pemisah dan lubang-lubang, dan dengan demikian menurunkan efisiensi produksi.

Beberapa menit kemudian, Sylvie melaporkan kepada Roland bahwa bagian bawah bejana telah terisi dengan cairan biru muda. Roland segera menginstruksikan Soraya untuk menyumbat lubang-lubang di pipa saluran masuk udara dan menutupnya dengan lapisan pelapis.

Hal berikutnya yang harus dilakukan adalah memanaskan bejana, langkah penting dalam eksperimen ini.

Ketika udara yang mencair dipanaskan, nitrogen akan mencapai titik didihnya terlebih dahulu, menguap, dan mengalir keluar karena perbedaan titik didih antara nitrogen dan oksigen. Dengan cara ini keduanya dapat dipisahkan. Karena Roland lupa suhu persisnya di mana nitrogen mencapai titik didihnya, dan dia juga tidak punya cara untuk mengukurnya, semuanya bergantung pada Agatha untuk mengendalikan suhu. Jika dia berhasil memanaskan bejana fraksinasi ke suhu yang tepat, gas nitrogen akan keluar melalui pipa pembuangan dan cairan di bagian bawah akan menjadi semakin biru, dengan kemurnian oksigen yang meningkat.

Untungnya, Agatha sudah akurat dalam mengendalikan kekuatan sihir. Dia menyesuaikan kisaran pendinginan dengan tepat, menaikkan suhu secara perlahan. Setelah beberapa saat, Sylvie mengamati bahwa cairan itu mendidih. Dia melihat gelembung-gelembung di sekitar pipa pelapis yang dimasukkan ke dalam air. Pada saat yang sama, Keymor dengan cepat mengumpulkan beberapa botol gas, menggunakan metode pengumpulan gas dengan cara pengaliran air.

“Ini adalah nitrogen?” Lily menggerakkan bibirnya dan berkata, “Aku tidak bisa melihat apa pun sama sekali.”

“Itu persis pertanyaan pertama yang aku ajukan sebelumnya,” kata Roland, “Bagaimana kita membuktikan bahwa benda ini berbeda dari udara?”

“Uji dengan sepotong kayu yang terbakar,” jawab Tilly lebih dulu, “itu akan memadamkan api seketika jika itu adalah nitrogen. Menurut Kimia Dasar, segala sesuatu memerlukan oksigen untuk terbakar.”

“Dinginkan lagi dan kondensasikan kembali menjadi cairan,” kata Agatha setelah berpikir sejenak, “Bukankah kau bilang kalau nitrogen cair itu tidak berwarna?”

“Bagaimana kalau menuangkan sisa cairan di dalam bejana dan membuktikan bahwa itu adalah oksigen murni? Dengan begitu kita bisa memverifikasi keberagaman komposisi udara,” saran Anna.

Di laboratorium, hanya beberapa pembelajar cepat yang dengan antusias mengusulkan metode yang berbeda dan memulai diskusi yang memanas, sementara yang lainnya tetap diam. Roland melihat sekeliling dan menemukan Nightingale, Andrea, Maggie, Kepala Balai Kota, dan Ksatria Kepala Carter semuanya tampak kebingungan dan kehabisan akal. Iron Axe, komandan Tentara Pertama, di sisi lain, selalu mempertahankan ekspresi wajah yang sama. Roland percaya bahwa Iron Axe mungkin akan mengangguk padanya apa pun yang dia katakan.

Roland menghela napas dalam diam. “Sepertinya ceramah kimia ini sedikit di atas tingkat pemahaman mereka.”

Mungkin satu-satunya orang yang benar-benar bisa berbagi kebahagiaan Yang Mulia pada saat ini adalah Kyle Sichi dan Chavez.

“Yang Mulia, ini sungguh… luar biasa,” seru alkemis muda itu, “dan Anda telah membuktikan apa yang tertulis dalam Kimia Dasar itu benar. Aku khawatir tidak pernah terlintas dalam benak para alkemis bahwa bahkan udara di sekitar kita begitu rumit.”

“Dengan oksigen murni, adalah mungkin untuk mengamati reaksi oksidasi yang lebih intens, bukan? Aku punya banyak eksperimen lagi untuk dicoba sekarang,” kata Kyle dengan penuh semangat.

Roland mengangguk dan sebuah ide tiba-tiba muncul di kepalanya.

Nitrogen adalah bahan mentah terpenting untuk amonia sintetik. Zat ini dapat bereaksi dengan hidrogen pada suhu tinggi dan di bawah tekanan tinggi untuk membentuk amonia yang dapat digunakan untuk memproduksi pupuk nitrogen dan mensintesis oksida nitrogen, yang selanjutnya dapat digunakan untuk menghasilkan asam nitrat. Namun, untuk melaksanakan rencana ini, banyak pekerjaan yang harus diselesaikan dan banyak peralatan yang harus dibangun, seperti pompa udara dan pemegang gas vakum. Bahkan jika Paper memiliki kekuatan sihir untuk bekerja sebagai katalisator, itu akan membutuhkan pengujian berulang kali.

Sekarang, dengan oksigen murni dan nitrogen murni, mengapa tidak mencoba memproduksi nitrogen monoksida?

Reaksi antara oksigen dan nitrogen di alam bukanlah reaksi otomatis karena itu adalah reaksi eksotermik yang membutuhkan energi eksternal, seperti pelepasan muatan listrik di mana busur listrik dapat langsung memanaskan udara hingga suhu ribuan derajat. Itulah sebabnya tempat-tempat di mana guntur dan kilat sering terjadi memiliki tanah yang lebih subur, dan mengapa amonia sering digunakan sebagai gantinya untuk memproduksi asam nitrat dalam industri kimia. Metode produksi elektrik bukanlah praktik umum karena membutuhkan terlalu banyak energi dan membutuhkan peralatan dengan kualitas yang sangat tinggi.

Namun, itu adalah metode yang paling efisien dalam keadaan darurat, karena bahkan tidak memerlukan katalisator apa pun, cukup pelepasan muatan listrik yang konstan… faktanya, cara lain apa pun yang menghasilkan suhu sangat tinggi yang dapat dicapai oleh busur listrik juga akan berhasil.

Roland secara alami memikirkan Api Hitam.

Dia yakin bahwa sangat mudah bagi Anna untuk memanipulasi Api Hitamnya, yang bekerja sebagai pelepasan muatan listrik yang efisien dan kuat. Sekarang yang perlu mereka lakukan untuk menghasilkan nitrogen monoksida adalah mencampur oksigen yang telah dimurnikan dan nitrogen yang telah dimurnikan dalam proporsi yang tepat dan menuangkan campuran tersebut ke dalam reaktor kedap udara.

Dia memutuskan untuk mencobanya.

IndoWebNovel – indowebnovel.com