苏颂低头仔细看了一会，道：“铁片上面红红的应是铜粉。葛洪《抱朴子》云，以曾青涂铁，‘铁赤色如铜’，当指此事。不过只是薄薄一层，里面的铁依然是铁。”
杜中宵道：“不错，铜只是外面一层而已，刮取下来，里面的铁依然是铁。不过，如果铜覆盖了铁片，便就取出刮下铜粉，再把铁片放进去，积少成多，岂不是可以用铁炼铜。我今日就是试一试，若是此法可行，冶铜就容易了许多。”
“铁贱铜贵，此法若真是可行，倒也不失为炼铜的好办法。”
这就是湿法炼铜，化学课必讲的，是中国冶铜技术的巨大进步。苏颂熟读杂书，对这种现象并不陌生，并不觉得多么神奇。不过这个时代，湿法炼铜还没有应用，也没有人向这个方向去想。
此时天下最大的铜矿在饶州德兴县，那里多雨，矿石溶于水中，就成了硫酸铜溶液，其实就是胆矾溶液。杜中宵用胆矾溶液代替，基本可以模拟那里的情形。
铁放入硫酸铜溶液中，发生置换反应，可以置换出铜金属。此法虽然废铁，但常温就可进行，既省了火法炼铜的燃料，也大改善了生产环境，成本低了许多。
前些日子北边山中发现铁矿，勾起了杜中宵对化学的兴趣，首先想到的就是这个。此法只要知道原理，理解不难，而且操作容易。这里试得成熟了，可以上报朝廷，作为自己的一个政绩。说不定什么时候就因这一个小发明，自己得到一次升迁机会。升官不易，多条路子总是好的。
第49章 草棉
严寒终于过去，春天来了。方城山上山花盛开，一片绚烂，路两边桃红柳绿，格外好看。
陶十七骑在马上，神采飞扬。身边的杨大郎也是满脸喜色，看四周的风景。
相州来的冶铁行家，在方城山查探了些日子，确认杨大郎找到的是罕见大矿，而且矿石品位高，好冶炬，甚是难得。陶十七在叶县周围找到了好几个大煤矿，各采了一些煤，分门别类，带了回来。
随着春耕结束，杜中宵不像前些日子那样忙了，心思慢慢转到工商业上来。如果只是满足于开垦田地种粮食，杜中宵不用花费这么多心思，慢慢修整农田就是。不过在杜中宵眼里，仅仅吃饱是不够的，还要让治下的人手中有钱用，事情就不那么容易了。
随着汴河上车船越来越多，纤夫还在逐步裁减，向京西路这里迁移。最近的唐、汝、蔡三州，年底之前接收的人口就会饱和，转过年来，营田就要转到邓州、襄州为中心。那里的地理和气候条件，还要优于唐州这一带。唐州这里积累的营田经验，对后续垦田非常重要。
营田务旁边的一块地里，杜中宵和苏颂一起，仔细查看地里出苗的情况。
看着地里冒出的绿芽，苏颂道：“这就是草棉？听说闽越一带产木棉，西域产草棉，织出来的布轻柔无双，还要胜过丝绸，价比金银，没想到是这个样子。不过我自小长在福建路，却没见过木棉。”
杜中宵道：“物以稀为贵，真正种棉花的地方，棉布其实不贵，怎么可能比过丝绸。我没有见过闽越木棉长什么样子，说不上来。这些种子，是我在河东路的时候，托人从西域带回来的。不过那里的地气太寒，长不好，这里再试一试。西域产的粗棉布，我也带了几匹回来，其实很是粗糙。西域那里，是用这种棉布当钱使用，他们各国通用的。”
有后世的知识，就知道棉花的宝贵。此时天下产棉花的地方，一是东南闽越一带，从海路传来，植株高大，适合热带气候，多年生长，类似于木本，称为木棉。另一个地方就是西域，沿着陆路传来，种下之后只生产一年，类似于草，故称为草棉。
明显草棉才是后世广泛种植的棉花样子，杜中宵在火山军的时候，特别让西域商队带回了种子。不过火山军过于靠北，种的并不顺利，长势不好，没有推广。印象之中，西域一带应该是极北之地，天气严寒，其实不是。西域各国，大部分都比火山军一带温暖得多，只是干旱而已。特别是夏天，西域那里气候炎热，远不是火山军能够相比的，利于棉花生产。
杜中宵记得历史上棉花最早的主产区，是江浙一带，那里的气候与襄邓两州类似，那么这里应该也利于棉花生长才是。实际上确实如此，南阳和襄阳盆地是中国棉花的重要产区，这里气候和土壤条件，非常利于棉花生长。唐邓等州位于南北气候的过渡地带，南方作物和北方作物都可以在这里种植，北种南移和南种北移，都可以在这一带进行，让作物适应不同的气候条件。
杜中宵物意开了一块地，种下了棉花，到了现在开始发芽了。
棉花的生长周期与水稻类似，可以与冬小麦轮作，实现一年两熟。而且棉花种在旱地，对于那些水利设施不足，不能种水稻的土地，特别重要。
正在杜中宵和苏颂在地里查看棉花苗的时候，一个公吏急急过来，拱手道：“官人，陶十七和杨大郎从方城山探矿而回，正等在衙门里。”
杜中宵对苏颂道：“走，我们看看去。要是方城山里有铁矿，我们可从朝廷要些钱来，在那一带开矿兴冶。营田务现在粮食不缺，只是乏钱，诸事做不得。如果朝廷拨下钱来，好多事情就容易做了。”
苏颂对开办商业其实没有兴趣，他更喜欢研究技术问题。杜中宵加然奇思妙想多，但显然对于精研技术没什么耐心，一心只想着做成产业赚钱。不能赚钱，很多事情折腾一阵，就扔到一边去了。
前些日子，杜中宵试验了湿法炼铜，确认可行，给朝廷上了一本奏章，要求推行于产矿地区。现在朝廷没有回音，杜中宵便扔到一边，兴趣转到其他方向来。
回到衙门，陶十七几个人早已等在那里，向杜中宵和苏颂行礼。
问过了几个人这一行的大致情形，陶十七道：“官人，相州那里请了几个探矿熟手，查看了杨大郎找到的铁矿，确认是处大矿，不下于相州最大的矿。不只如此，他们还在附近又查探了一番，又找到了几处矿苗，都利于开采，那里兴冶极是合适。”
说完，陶十七让罗锋取了一张图出来，是画的那一带的铁矿分布图，指给杜中宵看。
杜中宵看图，只见几个标出的矿点全都位于山中，而且是舞阳、西平、叶县和方城的交界地带，人烟稀少，怪不得多年以来不见那里有人冶铁了。这种地方开冶有不好的地方，太过荒凉，一切都要从头做起。也有好的地方，没什么人口，开起矿来没有掣肘。
介绍了铁矿分布，陶十七让罗锋又取出一副图，道：“官人，这些日子我们也查过了附近煤矿，都画在这图上。铁矿三五十里之外，便就煤矿广布，极是方便。那里的煤矿产的煤五花八门，各种各样的煤都有。按着官人吩咐，我们各种各样都取了些回来，在外面车上。”
杜中宵点了点头：“好，你让人卸到附近的砖瓦窑那里，记得标记清楚，不要混了。”
春耕结束之后，杜中宵便就命人在附近建了一处砖瓦窑，烧制砖瓦。砖瓦房不只是盖得比土筑建筑更快，而且条件也好。一切新兴，砖瓦其实是非常赚钱的行业。
用煤炼铁，当然是烧成焦炭才好。焦炭不但是去除了一些不利成分，而且坚硬，可以作为炉料的骨架。更重要的是，焦炭燃烧的温度更高，此时温度对冶铁质量有至关重要的影响。温度不够，要么就只能炼出生铁来，要么就是海绵一样的块炼铁，价值不高。
天下有铁矿的地方多了去了，虽然多是小矿，并不耽误产铁，只是成本高质量差罢了。在这个交通不便的时代，如果铁的质量上不去，根本无法跟这些小矿竞争。要想把铁矿做大，就必须产钢，而且是质优价廉的好钢。不然，没有相州那样朝廷大量采购的支持，想做大并不容易。
能够烧成焦炭的煤并不多，汝州那里肯定是有的，必须一样一样试出来。什么样的煤能够炼焦，杜中宵也不知道，只是隐约记的，并不是无烟煤那种好煤。
第50章 炼焦
看着差役把装煤的地方封闭起来，苏颂道：“煤之一物，用处是烧火取暖，似此封在石室，下面再烧煤，如同蒸屉，是个什么道理？”
杜中宵道：“天下万物，似金银纯洁如一的，少之又少。如何把这混杂一起的东西分开？一个办法是用水，把物放入水中，有的溶入水中，不溶的自然留下，过滤即可。如精制食盐，便是用此法。还有一个办法就是这样，封闭起来，下面烧火蒸馏。被烧得热了，有的化气逸出，有的留在里面，自然而然就分开了。此法古之炼丹之士多用，如火法炼铜等等，很多就是从此法化来。”
苏颂点了点头，觉得杜中宵说得有些道理，又觉得哪里不对。
认识自然界物质的性质，最简单的确实是这两种办法。一种是水溶，当然也可以用其他溶剂，慢慢积累经验，进行总结。还有一种就是干馏，让物质在高温下分解，后面再结合分段收集，可以分析大量自然界物质的成分。很多种化学物质，就是用这种办法发现的。
怎么炼焦？其实杜中宵也不知道，他怎么可能把这些知识记清楚，更何况前世有没有看过都记不得了。他只是记住一点，焦炭是密闭干馏出来的。至于用什么炉子，怎么做质量最好，那只能是在干馏的实践中慢慢总结。万事开头难，只要开了头，总有能工巧匠慢慢总结。
到了这里，从方城山里探出铁矿，最近杜中宵突然对化学产生了兴趣。只可惜，学的化学知识已经记的不多，而且杂乱，没有章法，只能慢慢一步一步来。这些日子总结自己学过的化学知识，杜中宵就认识到了这种两种办法，一是溶解过滤，二是蒸馏分解，实在是研究化学的无上妙法。
只要掌握了这两种基本方法，很多基本的化学知识都可以应刃而解。前些日子试验湿法炼铜，就是溶解过滤小试牛刀。现在炼焦炭，就是试试干馏法了。
这个法子实在妙得很，看着炉下燃起火来，杜中宵已经想到，其实很多化学原料都可以用这个办法制出来。比如硝酸怎么制？简单，把硝放进密闭炉子里，干馏就是了。馏不出来，那是温度不够，想办法用更好的燃料，加强鼓风，把馏出的气体溶进水里就是硝酸了。怎么制硫酸？也简单，也胆矾放到密闭空间里，干馏就是了。如果制不出来，用更好的燃料，大力总能出奇迹。当然硫酸有个恼人的地方，制出的气体可能是二氧化硫，也可能不是。
一个高温干馏分解，一个溶剂溶解，能够解决很多问题。可惜杜中宵的精力和时间有限，不然他能制出很多化学原料来。只不过这种简单粗暴的办法，制出来的化学原料有多大用处就难说了。
苏颂杂学之广是这个年代的翘楚，除了学识文章，什么天文历法，炼丹制药，几乎无所不学。化学其实跟炼丹有些类似，记住不要把烧出来的东西动不动当成仙丹吃了，而是仔细分析，也是门学问。
什么数学力学，物理学化学，有时候就是这么简单。很多知识记不住了怎么办？大办出奇迹，简单粗暴硬上就是了。或许质量不高，或许得到的不是自己想要的东西，但总能开个头，有一条思路。谁知道碰上这个时代的能人异士，会发生什么想象不到的事情呢。
杜中宵发家就是靠蒸馏制白酒，对此法颇有心得。现在治下有了铁矿，要靠化学知识了，什么东西都想来馏一馏。现在烧焦炭，等些日子闲了，要专门制一套干馏的工具，专门找几个人，把能找到的东西一一干馏，看看会发现什么好玩的东西。
看着炉下烈火熊熊，苏颂道：“似这样用火烤，要多少时候？”
杜中宵道：“先烧七七四十九个时辰，看看烧成什么样子。若是好物，再慢慢减少时辰。”
苏颂皱着眉道：“待晓，你如何知道煤炭这样馏了，就可以用来炼铁呢？总觉得这样不太靠谱。”
杜中宵道：“你想啊，木炭是怎么炼铁的？把木柴烧成炭。现在河东路用煤炼铁，煤之一物虽称石炭，却没有像木炭那样馏过，是以铁质硬脆，不堪大用。如果把煤如制木炭一样馏过，不是就身兼两者之长了吗？这样炼出来的铁，既有木炭炼出来的铁的纯净，又有价低出铁多的好处，是不是这个道理？”
苏颂苦笑着摇了摇头，虽然不知道怎么反驳，心里却觉得，只怕不是这个道理。
其实从科学道理上来讲，不能这样讲，但木炭和焦炭还是有些相通的。都是进行干馏，去除一些无用的成分，留下有用的成分，使燃料硬度增加，燃烧温度提高。既然以前用木炭炼铁，那么就应该想到用焦炭炼铁才是。现在烧焦炭的炉子，其实就是借鉴的烧木炭的窑。
看着差役把各种各样的煤分门别类，分别装进密封的炉膛里，吩咐了众人，杜中宵和苏颂返回衙门。
到后衙阳光里坐下，上了茶来，两人说些闲话。
杜中宵道：“此次到京西路营田，诸事草创，时间太紧，好多事情做的不如意。便如开田，来的时候已近春天，什么都来及，只能匆忙下种。这些日子我到附近的村子看了，极是简陋，秋天的时候能收多少粮食可说不好。哪似我在火山军的时候，数月时间开田，把地开好，修好道路沟渠，到了秋天才种下麦种，第二年就是个好收成。”
苏颂笑道：“其实很多地方种地，都是如此。真正精耕细作的地方，天下并不多。不说远的，就以京西路来说，西边的房州、金州一带，还刀耕火种呢，一样人口繁衍。”
杜中宵摇了摇头：“我总是觉得，这样种田是暴殄天物。等到过些日子闲了，我想再招募些读书识字的人，再招些老农，专门划一块地方，让他们一起种田。老农按着经验种地，读书人记下来，并说出怎么做才好，怎么做不好，一一分门别类，慢慢整理成册。来京西路开田的人，都是纤夫，几十年不曾种过田的，得有人教他们才好。”
苏颂道：“此法使得。太宗时候，天下广设农师，只是后来废弃了。要教人种田，可以学那时候设农师，官府补助些钱粮，当有裨益。”
杜中宵点头：“种田也是学问，其实天下事不是学问？探矿冶铁，修制农具，事事皆学问。凡是学问，就可以设学校，请师傅，传承教导。营田务里，可以广设这种学校，传承知识。”
苏颂笑着摇了摇头：“这样做，要费无数银钱。”
“是啊，就是缺钱啊，事事都要钱。我们营田务，现在最缺的是钱。所以我要广设工场，招人经商易货，赚取钱财。这几天，先开个制糖的铺子。”
作饴糖制酥糖的方法已经成熟，口味不错，单从自己儿子时时闹着要吃来看，最少可以吸引天下的小孩子。杜中宵想先设个这样的工场，把酥糖卖到天下去，赚取营田务的第一笔资金。
第51章 三本册子
聊了一会营田务的公事，杜中宵突然道：“说起学校，这些日子我闲暇时间编了几本册子，想在将来教授民间。子容看一看，合不合适，增删一番。”
说完，起身回到自己书房，不一会拿回三本册子来。
“这一本是《识字》。本是我编来教小儿认字的，简单易学。虽无《百家姓》、《千字文》韵律清晰，朗朗上口，却胜在意思浅显，全用俗语。用于文士开蒙不足，乡民识字却有余。”
苏颂接到手里，见是一本极薄的小册子。翻开来，不似此时常见的开蒙教材，不是文章，而是一个一个字和词。如鸡、鸭、豖、狗，马、牛、羊，旁边还画有图形，容易辨认。
苏颂看了看，沉默不语。用这种方法教人识字，确实比普通教材容易了许多，但用字太俗，不利于读文章。读书是要做学问的，有学问的人写的文章有不一样的特色，与口语不同。这种教材即使教会了人识字，将来真正做学问还是要重新学起。好在最后还有几首诗，全是意思浅显类似于儿歌的，勉强有些读书人的样子。这样识字容易，将来读书入门却难，说不上是好是坏。
见苏颂不说话，杜中宵知道他的意思。自己编了这本册子，用来教儿子，韩月娘就不愿意。这样学会了认字，难说对将来读书做文章是好是坏。好处是识字早，不好的地方是容易养成不良习惯，在读书最重要的起步阶段，与真正的学问有隔阂。儿子将来是要读书考进士的，学这些有什么用？也就是儿子现在太小，韩月娘容许杜中宵折腾一下，等到六七岁要开蒙的时候，断然是不会同意用这种教材的。
苏颂果然是一样的想法。这种想法不能说错，学习本来就是对人的思想改造的一个过程，并不是简单地学知识。本来他还想按着自己学习的过程，再编几册，把一些常见成语写成通俗易懂的小故事。等到明白了识字不只是简单的认字，还是学习习惯和思想意识的养成，自觉水平不够，便没有动手。
不要以为小学语文简单，那些课文实际要求水平极高，觉得简单，只是自己水平和眼界不够罢了。
见苏颂一直不说话，杜中宵道：“此书用于开蒙，其实有些过于浅显了。不过，若是用于乡民匠人识字，倒是合用。这些人认字只是日常所用，不会读经史做学问，只要认字就足够了。”
听了这话，苏颂点了点头：“若是如此之用，倒还合适。不过，说实话，令郎用这种册子开蒙并不好。此时年幼，做为闲时玩耍还好，等到再过几年，还是要请名师教导。”
杜中宵点头：“这个道理我自然明白，所以这册子不是导人做学问，就只是认字所用。其实天下各行各业，如果能够读书认字，学问不必口口相传，自己读书便能学，是极好的事。我们读书人开蒙，用韵文自是应该，其他行业则未必。便如种田的，教些农田日用杂字，强似读《千字文》。其他各行各业是一样的道理，有合适教材，既认了字，又学了知识。不过这样的教材编写不易，要对行业熟悉，还要能写出通俗易懂的文章，难找这样的人。比如说教种田的识字，可以教他们如何利用节气，晓得天时，知道种地的地理，能写的人就极少了。自古农书，虽然朝廷经常印了颁发各地，终究流传不广。便就是因为书是读书人写的，做不到浅显易懂，民间传播不开。似《耒耜经》，言农具甚详，画有图形，形制清晰，而且各件皆有名称，是农书中难得的佳作。但终究是文人所写，如果读给种田的人听，他们就不明所以。此书出后，朝廷刊印多次，颁行天下，然而还流布不广。农为天下根本，尤且如此，其他行业就可想而知了。”
听了这话，苏颂笑道：“这就是个大题目了，非一人所能为，急切间做不来。”
“营田务诸事草创，属下各行各业，无所不包。若是用心做起来，为天下开个头也是好的。这一本《识字》便是这个意思，教人认几个字，再让各行各业编自己的教材。以后设学校，依书教学，便就容易了许多。有了学校教学，便就不愁没有人才了。”
苏颂这才明白杜中宵的意思，点头道：“如此做，待晓是为天下造福了。”
识字是教育的第一步，跨出这一步，后面的学习才能展开。这个年代，教育还仅于读书识这种比较低的水平，仅有医学、武学等少数几个行业，有不多的专业教育。
放下《识字>小册子，杜中宵又递过一本道：“这一册是《方田》，里面有些算术内容，主要教导如何丈量土地，估算粮食产量，诸如此种。学得会了，便可计算田亩，计算种田时的下种量。一个村子有两三个学会这些内容的，当大有助益。”
苏颂接过册子，翻了一下，大吃一惊：“没想到待晓对此种学问也精通，着实不易。这里面的东西看着简单，要想学会实际极难。这里面好些东西，连我都没有见过。而且讲得通俗易懂，着实难得！”
这其实就是基本的数学课本，不过注重实用，与此时常见的把数学跟天文挂钩是两个路子，主要侧重地理方面。开始教简单的算术，四则运算之类，后面则是几何，算长度距离，算面积体积。里面的内容以小学数学为主，稍微涉猎一些初中知识。
不要小看这些简单的数学知识，这个时候却非常实用，而且是现实迫切需要的。宋朝不抑兼并，不立田制，田税是按照前朝传下来的账册而定，建国以来没有丈量过地亩。
不说地主故意隐瞒，就是近百年的自然发展，实际的耕地也已经与账面上的数字天差地远。地亩不清，税收自然混乱，有地的不交税，没地的却交重税，不是某一地某一时的个别现象。认识到这一点害处的人不少，前些年也曾经由郭咨主持对几个县进行过一次方田，却再没有下文。
方田不只是因为利益关系会遇到地方强大的阻力，还有技术原因，丈量田亩不是那么简单的事。用皮尺量长度，算面积，对天下耕地进行精确丈量，是后世工业社会才能做到的事，这个时候是根本不可能完成的任务。不说大地主的阻挠，就是他们积极配合，也没有合适的手段和足够的人手去做。
清量地亩之所以叫方田，是因为这个年代能够做到的，就是把耕地分成一方一方，粗略地估算出一个数字来，不可能精确。比如郭谘实行的方田法，就是千步一方，立下标志，作为赋税的依据。再精确下去，耕的形状不可能方方正正，计算各种三角形、梯形的面积，根本就没多少人做到。
方田的目的不是朝廷要多收税，实际上每次方田，都是以赋税不变为前提的。查出隐田，耕地面积增加了，则此地的平均税率降低，田税的总额不变。方田的目的实际上是让账簿和实际耕地相符，让朝廷真正掌握一地的农业资源数字，让种地的人按照地多少税赋平均，所以叫均税。
这本册子，如果真能够教会大量的人清量地亩，则方田的阻力会减小很多。没地的人，或者是地少的人，凭什么替别人交税？他们明白了这一点，方田便就有了群众基础。
现在种地的地方，由于种种原因，账簿上的赋税不均，地多的人把负担转嫁到别人身上，地少的本就贫穷，却替别人交着税。这不只是富人对穷人欺压，还因为大量的人根本不知道自己种的地到底有多少面积。种着一块地，别人说一亩就是一亩，说十亩就是十亩，大字不识，数数不过百，还能自己测出来？
如果农民能够自己算面积了，就会争取自己的利益，方田就容易多了。
这些基本的数学知识不只是对农业有用，各行各业都用得着，数学是科技的基础。
苏颂自己对技术精通，一看就知道这册子的价值。里面的知识并没有多么高深，但胜在成系统，能够让人很容易地学会一些基础知识。这里面的内容也没有超过此时的数学水平，此时的数学家，基本素质超过后世初中生的大有人在，也利于对教材补充推广。