占有了环县以后，步队的设备获得很大的弥补，特别是火器的弥补，环县的兵器库里存放着三十门虎蹲炮和上百杆三眼铳，以及数量不菲的火药，高大山把这些设备全数拨给了蔡芝山。
崇祯五年正月初六，环县下了新年的第一场雪，整座县城都被白雪覆盖，中午雪停了，家家户户的大人们都出来扫雪，一群群的小孩，在打雪仗、滚雪球、滑雪橇。
高大山端起茶杯呷了一口，问孙元化：“东老（孙元化号火东，东老是尊称），我闻官方有个火药方剂，一硫二硝三柴炭。不知您晓得这个方剂吗？”
当时在登州的孙元化也做了俘虏，他不肯与孔有德为伍，孔有德念及孙元化昔日恩典，放了孙元化。
高大山进一步给他科普，奉告他这个化学方程式表达的是：硝酸钾分化放出的氧气，使柴炭和硫磺狠恶燃烧，刹时产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。因为体积急剧收缩，压力狠恶增大，因而产生了爆炸。因为爆炸时有硫化钾固体产生，常常有很多浓烟冒出。
赵士春感激地留下热泪：“我寒窗苦读，赴京肄业，非图繁华繁华，只求匡扶社稷，摈除鞑虏。”
登州中军耿仲明、陈光福也是孔有德的哥们，耿仲明、陈光福在登州城头举火开门呼应，孔有德轻松占据了全城，自称都元帅。
高大山把本身的羊皮袄披在了赵士春的身上：“这些狗官，只会鱼肉百姓！”
高大山拿出了笔和纸道：“化学方程式是要写出来的。”接着他就在纸上写出了一个化学方程式：2KNO3+ S + 3C ==== K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。
孙元化笑道：“晓得，晓得。不过这个方剂另有待于进一步的完美，但老朽直至本日也没有找到处理的体例。”