“是硫酸铜结晶。”明玉珍看到夸耀蒸干了，淡淡开口，精准定性，“撤火，让它自然冷却，我看这个里面是混合晶体，蓝矾和皓矾是混杂在一起的。还是多看看第一锅的变化。”
秋日微凉的穿堂风顺着窗缝灌入室内，快速带走杯壁热量，液体温度稳步下降。三名少年蹲身围在台边，目不转睛地盯着锅中动静，连呼吸都放得极轻。
降温初期，杯壁的蓝色晶膜不断增厚、蔓延，顺着杯壁向下铺展，层层叠叠愈发密实。
可方才率先析出的白色针状硫酸锌晶体，边缘却渐渐变得模糊、松散，原本规整的针状轮廓慢慢消融，仿佛在一点点退回溶液之中。
“硫酸锌在溶解！”明越敏锐捕捉到这一反常变化，立刻出声，“已经析出的晶体，重新化回水里了。”
“没错。”明玉珍耐心解释其中原理，“硫酸锌的溶解度随温度降低而升高，温度越凉，溶得越彻底，所以析出的晶体会反向溶解。而硫酸铜恰好相反，温度越低，溶解度骤降，会持续不断析出结晶。这便是二者分离的关键。”
明玉珍本来是不知道的，只是看着这个现象进行的临场发挥；实际上他的这个回答很成问题，因为硫酸锌的溶解度曲线比较奇怪，高温溶解度较高，中温最高，低温最低。
原理通透，三人顿时豁然开朗，继续静心观察。
又过一刻钟，锅中白色针状晶体彻底消融无踪，不见半点痕迹。金锅底部与杯壁，满满铺着一层细结晶良好的蓝色晶体，质地通透，在天光下折射出如同宝石般温润深邃的光泽，色泽纯正饱满。
“全部变成硫酸铜了，一点白色晶体都没有了。”明强凑近细看，看得真切。
明越再次取出竹镊子，夹起一粒蓝色硫酸铜晶体置于白瓷碟中，又夹取一粒方才留存的白色硫酸锌晶体并排摆放。一蓝一白，一深邃通透、一澄澈清亮，形态色泽泾渭分明，差异一目了然。
“这下彻底分清两种晶体的样子了。”明越了然点头。
明取抬头看向明玉珍，问道：“义父，那院中大缸的废液，是不是都可以这样加热浓缩提纯？”
“不急着批量处理。”明玉珍微微摆手，有条不紊安排，“你们趁着这会全是硫酸铜晶体，燃尽用镊子取出来，晾干，今后可以直接做电极液。”
三人依令行事。
明越将碟中硫酸铜晶体轻轻拨入干净的小陶碗，放置在通风的窗台边自然晾干。
秋日清风穿窗而过，徐徐带走铁胎锅的温度。不到半个时辰，刚刚取完了硫酸铜的金锅底便密密麻麻析出一层全新的无色透明针状晶体，里面也混杂有蓝色晶体。
三小只觉得有点意外，齐齐看向明玉珍。
明玉珍用手背缓缓靠铁胎锅却发现这口锅已经凉透了，便说：“温度太低，铁胎锅的余热把水蒸发的过于少了，因此两种晶体都析出了。所以这个实验告诉我们，浓缩在一定程度能趁热得到纯净的硫酸铜晶体，剩余的残液留着和下一批液体一起浓缩即可。”
三人猛猛点头。
“现在可以开始处理院中大缸废液。明取、明强，不用搬动陶缸，直接在它旁边堆柴火烧就行。”
两名少年应声上前，开始搬运木材，进行点火。明越则有条不紊整理器具，备好数两个干净空缸，用以盛放后续析出的浓缩母液与晶体。
柴火引燃，均匀的温度缓缓传递至缸中，整缸浑浊的废液慢慢升温，细密气泡从缸壁层层浮起，白色水汽袅袅升腾，在秋日晴空下缓缓散开。
三人轮流值守缸边，手持竹制长柄勺，匀速搅动缸中液体，防止局部过热，让整缸废液受热均匀。
一个时辰后，明取舀起一勺废液观察色泽与浓度，开口汇报：“义父，水分蒸发三成左右，液体颜色比最初浓郁数倍，浓稠度明显提升。”
“继续浓缩，稳步升温，无需急躁。”明玉珍立于廊下，静静注视着院中操作，语气从容沉稳。
又过半个时辰，缸中液面降至原有高度的三分之一，液体彻底由浅蓝转为厚重的墨绿色。液面之上偶尔会浮起一层极薄的白色晶膜，转瞬便被流动的液体打散消融，反复更迭。
“浓度已经达标了。”明越停下搅动的竹勺，回身请示。
“撤火，自然冷却静置，全程记录晶体析出的所有变化。”
炭炉随即移开，偌大的陶缸静置在院角，任由秋日凉风缓缓降温。三人各自搬来矮凳围坐缸边，手中攥着炭条与空白纸页，凝神屏息，随时准备记录每一处细微变化，不敢有分毫疏漏。
降温初期，液面率先凝结出一层轻薄如云的白色晶膜，如同秋水结霜，薄薄一层浮于表层，轻轻搅动便四散飘碎。
“液面出现白色晶膜，疑似硫酸锌初析。”明强迅速低头，用笔工整记录下第一处现象。
“晶膜不稳定，会随搅动消散。”明取补充道。
“静候自然变化，切勿人为扰动。”明越轻声叮嘱，三人静静观望，静待晶体稳定析出。
随着温度持续降低，表层白色晶膜逐渐消散，取而代之的是在缸壁上渗出一缕极淡的蓝色，丝丝缕缕向下渗透、蔓延。
“硫酸铜开始析出了。”明强压低声音，目光紧紧锁定缸壁上的晶体。
蓝色硫酸铜不断扩张。可随着温度越降越低，蓝色晶体却愈发繁盛，层层叠加、不断铺展。
半个时辰后，缸中景象彻底定型。
缸底厚厚铺着一层细碎密实的蓝色晶体，在午后天光下泛着温润的光泽，品相规整。原本繁盛的白色硫酸锌晶体所剩无几，仅零星夹杂在蓝色晶体的缝隙之间，寥寥可数。
“绝大部分都是硫酸铜，白色硫酸锌已经极少了。”明越俯身，用竹镊子轻轻拨开表层晶体，仔细探查底层，看得真切。
“缸壁温度如何？”明玉珍缓步从廊下走出，开口询问。
明越伸手轻触缸壁，温热触感温和不烫，估测道：“温度已经降下来了，温热适中，毫无烫手感。”
“秋日风凉，缸壁散热快，此刻温度约莫四十出头，刚好是两种晶体分离的最佳节点。”明玉珍估摸着判断，“足够完成初步分离。”
明越轻轻搅动缸内残余液体，底部厚重的蓝色晶体稳稳沉淀，几乎不受扰动，原本残留的少量白色硫酸锌晶体，已然彻底溶解回母液之中，消失无踪。
“可以捞出晶体了。”明玉珍吩咐道。
明取立刻取来干净陶盆，盛入适量清水备用。明越手持细孔竹筛，轻轻探入缸底，稳稳一抄，便捞起满满一筛湿润的蓝色晶体，颗粒饱满，色泽鲜亮，带着淡淡的水汽，在阳光下莹润透亮。
他将筛子浸入清水中轻轻晃动，洗去晶体表面附着的残余母液与细碎杂质，随后将晶体平铺在干净的干布上，摊开晾晒，通风沥干水分。
“这批硫酸铜晶体杂质极少，纯度已经达标，足以投入后续电池实验使用。”明玉珍俯身检视，微微点头。
“缸中剩余的母液依旧温热，绝大部分硫酸锌都留存其中。”他抬手指向缸内浅绿色液体，“完全冷却后，或许会析出极少量硫酸锌杂质，但影响不大。剩余母液妥善留存，明日继续处理，彻底回收硫酸锌。”
明越依言将晾干的硫酸铜晶体收入陶碗，盖上干净干布防尘防潮。
明强站起身，望着缸中剩余的浅绿色母液问道：“义父，这缸母液里还留存着大量硫酸锌，我们明日该如何提纯？”
“有一个彻底提纯的法子。”明玉珍眸光微动，缓缓说道，“往母液中加入锌粉。锌的金属活性远强于铜，能够把溶液中残留的铜离子完全置换析出，最终整缸溶液，便会尽数转化为纯净的硫酸锌溶液。静置一夜，明日便可看见完整反应效果。”
明取眼神瞬间亮了起来：“那我们明日一早就做这个置换实验！”
明玉珍抬头望向天际，夕阳西沉，暮色渐浓，“也好，收好晶体、整理记录、归置器具，明日再继续。”
三人应声忙碌起来，规整器具、封存晶体、整理实验记录。
入夜之后，晚风微凉，三人将大陶缸盖上木板密封防尘，随后坐在廊下，复盘整日的实验过程。
明越按照时间顺序，工整梳理下全程的晶体析出、颜色变化、温度差异现象；明取补充了各阶段的温度估测、浓缩时长；明强反复检查晾晒的晶体，确认无受潮、无沾染杂质。
“明日加锌粉置换之后，这缸母液就只剩纯硫酸锌了。”明越合上记录本，轻声说道。
“嗯，到时候就能得到大批量纯净的硫酸锌溶液与晶体。”明取点头附和，满心期待。
夜风徐徐吹来，裹挟着洞庭湖湿润的水汽，拂过小院廊檐，吹动檐下灯笼轻轻摇曳。
第477章 物料全归纯
翌日天光大亮，澄澈的晨曦穿透薄雾，满满铺洒在实验小院的青砖地面上，将院中器物映照得清亮整洁。秋晨的风温柔和煦，吹散了昨夜残留的微凉湿气，为新一日的实验铺就了通透的光景。
天刚破晓没多久，明取便早早起身，快步奔赴库房。他熟练打开储物木柜，取出一只密封严实的粗陶盖罐。罐中盛放着大半罐灰白色的锌粉，粉质细腻均匀、干燥松散，没有丝毫结块受潮的痕迹。
这是科学岛新式密封坩埚炉精心精炼而出的产物，纯度堪称当世顶级，杂质微乎其微，用来置换溶液中的铜离子、提纯混杂废液，性能完全够用，绰绰有余。
明取捧着沉甸甸的陶罐快步回到院中，此时明强正蹲在静置了一夜的大陶缸边，专注打量着缸内的溶液。
见明取回来，他抬头看向走来的明玉珍，带着几分试探开口问道：“义父，直接把锌粉倒进缸里就可以开始置换了吗？”
“且慢。”明玉珍缓步走近，目光落在澄澈的浅蓝色母液底部，轻声开口引导，“你们仔细看看，缸底积着一层沉淀，看清了没有？”
“看见了，昨夜静置一夜，底下沉了一层细密粉末。”明取蹲下身，凑近缸边看得真切，应声答道。
“那你们好好想一想，这层底部的沉淀，究竟是什么东西？”明玉珍没有直接作答，顺势启发三人思考，耐心等待他们推敲辨析，“结合昨日的结晶、溶解规律，好好琢磨琢磨。”
明强眉头微蹙，盯着缸底沉淀沉吟片刻，试探着答道：“我猜测，应该是置换生成的海绵铜，里面还夹杂着少量未反应完全的锌粉。”
“不对吧。”一旁的明越闻言轻轻摇头，接过话头细细分析，条理清晰，“明强，你仔细想想我们昨日的实验过程。这缸溶液静置许久，即便当初我们从锌板上刮下红铜碎屑、从铜板上刮下附着锌层时，混入了少许锌杂质，但经过整夜的静置溶解、温度平衡，残留的微量锌早该彻底反应完毕，尽数化为硫酸锌溶在水里。此刻缸底沉淀，理应只剩纯粹的红铜，不会再有锌粉混杂。”
明强与明取听完明越的细致梳理，再结合昨日的实验原理细细复盘，瞬间豁然开朗，纷纷点头认同。
“既然想通了沉淀的成分，那接下来应该怎么做，才能把废液利用到极致？”明玉珍继续引导，循序渐进锻炼他们的实验思维。
“我明白了！”明越眼神一亮，笃定开口，“首先要做过滤，把缸底沉淀的红铜完整回收。分离出来的铜粉，后续可以上火熔炼，铸成规整的铜块，继续用作电池实验的铜电极板。彻底滤除铜沉淀之后，得到纯净母液，我们再加入锌粉，开展下一步的置换反应，这样实验数据才够精准，原料也不会浪费。”
明玉珍微微颔首，抬手示意他们即刻动手。
三小只早已默契十足，立刻分工协作、有条不紊地忙活起来。
有人取来细密的白棉布作为滤布，有人稳住大陶缸、缓缓倾倒母液，有人负责收集过滤出的沉淀。
一番细致操作下来，不仅将大陶缸清洗得干干净净、无半点残留，还精准回收了整整七十二克质地细密的红铜沉淀。
原本浑浊带杂的母液，经过过滤净化，彻底变得澄澈透亮，一缸清亮通透的浅蓝色溶液静静盛在缸中，干净无杂质。
“可以开始置换了。”明玉珍立于廊下，目光落在干净的陶缸上，轻声细致叮嘱，“切记少量试加、循序渐进，仔细观察溶液变化和反应速率，不可一次性大量投入。”
明取应声上前，小心翼翼打开陶罐封口，轻轻倾倒出一小撮细腻的锌粉，缓缓撒入浅蓝色的纯净母液之中。灰白色的锌粉颗粒轻盈下落，慢悠悠沉入缸底，静静铺在底层，初时毫无动静。
不过短短数息光景，沉寂被彻底打破。缸底的锌粉表面，开始泛起无数细密绵密的气泡，层层叠叠、源源不断，顺着颗粒缝隙缓缓升腾，浮出液面。
与此同时，原本澄澈透亮的浅蓝色液体，以肉眼可见的速度缓缓褪色、变浅，仿佛水中裹挟的铜质杂质正在被一点点剥离、析出、净化。
“气泡越来越密、越来越多了！义父您看，锌粉表面变红了！”明越凑近缸边，目不转睛地观察着细微变化，清晰看见洁白的锌粉表层渐渐浸染出一层温润的暗红光泽，兴奋出声。
“这便是置换反应生成的单质铜。”明玉珍缓步走近缸边，结合现场变化细致讲解原理，“锌的金属活性远强于铜，投入溶液后会主动失去电子、溶解于水，转化为锌离子；溶液中的铜离子得到电子，便会析出沉淀为单质铜粉。如此一来，含铜的混合溶液，就会逐步彻底转化为纯净的硫酸锌体系。”
明白了原理，三人愈发熟练。
明取随即分次补加两把锌粉，缸中的置换反应变得愈发剧烈顺畅。缸底很快堆积起一层细碎均匀的暗红色铜粉，色泽浓郁纯正，在浅淡清亮的液体映衬下，格外醒目分明。
明强凝神盯着缸底的红色粉末，忍不住开口：“这颜色看着和铁锈十分相像。”
“这绝非铁锈，是纯度极高的单质铜粉。”明玉珍适时纠正，语气笃定，“全程无氧化、无杂质混杂，品相极佳，具备极高的回收利用价值。”
接下来的数个时辰里，三人轮流值守缸边，时刻紧盯溶液变化，每隔一段时间便少量补加锌粉，精准把控反应节奏，持续观察液体色泽的淡化过程。
从清晨艳阳初升到日中天光鼎盛，缸中的浅蓝色一点点褪去、不断淡化，最终彻底褪去所有色彩，化作一缸澄澈通透的无色透明液体。
缸底静静沉淀着一层厚实、细腻、纯粹的暗红色铜粉，干净无瑕，再无半点杂质混杂。
“铜离子已经彻底置换完毕，这一缸溶液里，剩下的就全是硫酸锌了。”明越伸手轻触缸壁，触感温润适宜，温度恰到好处，他由衷感慨，“这一缸提纯后的液体，比起昨日初次浓缩的混杂废液，纯净度简直天差地别。”
明取取来致密厚实的白棉布，小心翼翼将缸底沉淀的铜粉完整过滤出来，均匀平铺在干净的白棉布上，置于通风透光处晾晒。不多时，晾晒完毕的铜粉色泽纯正、暗红发亮，颗粒细腻均匀、干燥松散，品相极佳。
看着眼前满满一堆铜粉，明取心生好奇，开口问道：“义父，这些回收的铜粉日后都能做什么用处？”
“用途极广。”明玉珍缓缓说道，“可重新高温熔炼，铸造成规整的纯铜材，用来制作电池电极、各类实验器具，也可密封留存备用，开展后续各类金属置换、电解相关实验。做实验从来没有真正的废料，每一份原料都能物尽其用。不过你们也要留意，这批置换出的红铜，大概率内部包裹了少量未完全反应的锌粉，纯度并非十全十美，还需后续处理。”
当日午后，日头正好、温度适宜。
三人将缸中彻底置换完成的无色纯净硫酸锌溶液抬上架起，引燃炭炉，缓慢加热、恒温蒸发，耐心浓缩，直至缸中液体几乎蒸发殆尽，仅剩浓稠的结晶原液。
撤火静置、自然降温后，缸内大批量无色透明的针状晶体缓缓析出，晶体形态规整修长、通透干净，通体无半点蓝色杂色、无任何杂质沉淀，品相远超昨日初次提纯的实验小样，纯度大幅提升。
明越小心翼翼捧起盛放晶体的陶碗，对着天光细细端详，眼底满是欣喜：“这批硫酸锌纯度极高，完全达标，足以投入正式实验使用。”
“不要止步于此。”明玉珍适时叮嘱，“后续继续反复进行溶解、重结晶，数次提纯之后，便能得到顶级纯度的硫酸锌。将这些晶体妥善密封、防潮留存，这是我们接下来改良电池隔膜、适配电极、迭代电池性能最紧缺、最核心的原料。”
这时，明越看着碗中纯净无瑕的硫酸锌晶体，忽然想起义父方才的提醒，若有所思地开口问道：“义父，既然我们最终得到的硫酸锌如此纯净，是不是就反过来印证了，后面置换出的那一批红铜里面，一定包裹了过量未反应的锌粉？”
“没错，你的推断完全成立。”明玉珍赞许点头，顺势考校，“那你说说，针对这批含锌杂质的红铜，我们应该如何处置，才能提纯出纯红铜？”
明越早有思索，应声从容作答：“弟子想到两种稳妥的法子。其一，可以调配稀硫酸，将这批含锌红铜投入其中，让混杂的少量锌粉与稀硫酸反应溶解，剩余的便是纯粹的红铜；其二，暂时封存这批铜粉，等待后续产生新的实验废液，将其投入其中静置反应，假以时日，锌粉会自然反应消耗殆尽，最终得到和今日第一批一样的高纯红铜。”
“对喽。”明玉珍淡淡一笑，道出了自己最初的想法，“我一开始便知晓其中规律，其实本不必多此一步提前过滤沉淀，静置过后依旧能得到纯铜。只是近日难得清闲，便陪着你们完整走完一整套提纯、置换、分离的实验流程，让你们吃透每一步原理，摸清每一个细节。”
“多谢义父悉心指点！”得到肯定，明越眉眼舒展，心底满是收获新知的喜悦。
“其实不止提纯回收。”明玉珍借着实验的契机，顺势拓展思路，半思索半推演地说道，“理论上讲，这批高纯硫酸锌，依旧可以逆向还原成金属锌。比如高温煅烧分解，得到氧化锌，再搭配碳粉高温还原，便能重新析出锌单质。”