? ? ? ?在中國(guó)特有的文化背景下，偏重于實(shí)用與實(shí)踐的特點(diǎn)，使古代化學(xué)出現(xiàn)諸多的發(fā)明和創(chuàng)造。中國(guó)古代化學(xué)史主要包括中國(guó)古代的陶瓷化學(xué)、中國(guó)古代的冶金化學(xué)、中國(guó)古代的釀酒、中國(guó)古代的制糖、中國(guó)古代的本草和煉丹術(shù)、中國(guó)古代的汞化學(xué)、中國(guó)古代的鉛化學(xué)、中國(guó)古代的砷化學(xué)、中國(guó)古代的礬化學(xué)、火藥的發(fā)明和中國(guó)黃白術(shù)的冶金成就。

中國(guó)古代的陶瓷化學(xué)

? ? ? ? 優(yōu)美的陶瓷制品是中國(guó)對(duì)世界文明的一大貢獻(xiàn)。瓷器是中國(guó)古代的重大發(fā)明之一，自東漢時(shí)起，即由絲綢之路和海路輸往世界各地，受到各國(guó)人民的贊譽(yù)和喜愛(ài)，成為中國(guó)古代燦爛文明的象征。英語(yǔ)中中國(guó)和瓷器兩詞通用，并不是一個(gè)名詞的偶然巧合，而是有其由來(lái)和特殊意義的。中國(guó)古代，在陶瓷制作過(guò)程中，應(yīng)用和積累了不少化學(xué)知識(shí)。

釉陶

? ? ? ?在商代出現(xiàn)了釉陶。在掛陶衣的粘土漿中摻加了石灰石、方解石等堿性物質(zhì)。開(kāi)始時(shí)的目的可能是為了著上白色以求美觀。這樣便使陶器表面在1000°C的高溫焙燒過(guò)程中形成一層玻璃狀物質(zhì)，這就是早期的石灰釉。由于釉中含鐵，在還原性氣氛中燒成時(shí)，釉層便呈現(xiàn)出青綠的色調(diào)，所以一般稱為青釉；如果在氧化氣氛中燒成，則呈黃褐色。

唐三彩

? ? ? ? 釉陶發(fā)展到漢代有了極大的進(jìn)步。一方面是出現(xiàn)了低溫釉，即以黃丹或鉛粉代替石灰石作為陶釉中的助熔劑；一方面有意識(shí)地往釉料中加入少量含銅礦物或含鐵礦物，前者便使釉層呈深綠色，后者使釉層呈深黃色或棕黃色。這是制作釉器使用呈色劑的開(kāi)始。唐三彩的出現(xiàn)是釉陶作品發(fā)展的高峰，它是一種施以多種釉色的陶器美術(shù)工藝品，以白色粘土為胎，彩繪釉色以白、綠、黃三色為基色，間有藍(lán)、紫、棕褐、黑各色。唐三彩使用低溫鉛釉，采用二次燒成工藝，釉層約是在800°C的溫度下燒成。綠釉仍用氧化銅類礦物（孔雀石、白青、曾青）著色；黃色和棕褐色釉用赭石著色；藍(lán)色釉用含鈷氧化錳礦石著色；黑色釉用鐵錳礦石著色；白色釉是以無(wú)色透明釉覆蓋在化妝白土上而成。

紫砂陶

? ? ? ?宋代以后，宜興（今屬江蘇?。┑淖仙盁o(wú)釉細(xì)陶制品有如異軍突起，尤其是紫砂茶具，譽(yù)滿中外，明代達(dá)到極盛時(shí)期。紫砂陶的原料是宜興所產(chǎn)的紫砂泥，是一種天然的五色陶土，深藏于巖石層下，具有很強(qiáng)的可塑性，屬高嶺土－石英－云母類型。因含三氧化二鐵量特別高(7％～8％)，所以燒成后呈棕紫色。燒成溫度在1100～1200°C，采用氧化氣氛。燒成后的成品吸水率小于2％，說(shuō)明它的氣孔率介于一般陶器與瓷器之間。

原始瓷

? ? ? ?早在殷周時(shí)期，在釉陶出現(xiàn)后不久就出現(xiàn)了青釉器，原料成分接近于瓷土，胎質(zhì)灰白；燒成溫度一般高達(dá)1100°C以上，胎體基本燒結(jié)，釉為高溫石灰釉，與胎體結(jié)合牢固。這種青釉器已符合瓷器的基本要求，只是胎質(zhì)的白度和燒結(jié)程度還不夠，所以現(xiàn)在稱它為原始瓷。及至春秋時(shí)期，原始瓷器質(zhì)量有了明顯提高。從出土情況看，那時(shí)江南地區(qū)是原始瓷器的主要產(chǎn)區(qū)，這可能與該地區(qū)盛產(chǎn)瓷土有關(guān)。

青瓷

? ? ? ? 原始瓷發(fā)展到東漢，演變成為真正的瓷。這種早期瓷器的釉層，靠釉料中固有的三氧化二鐵自然呈色，所以多呈黃褐色。若焙燒時(shí)還原氣氛掌握得好，則釉呈青色，所以稱青瓷。三國(guó)、南北朝時(shí)期的青瓷器，胎體中酸性氧化物含量進(jìn)一步增高，燒成溫度達(dá)1200°C，釉色青綠純正，說(shuō)明當(dāng)時(shí)已能較熟練地掌握焙燒氣氛和釉料配方。

唐代瓷器

? ? ? ?唐代瓷器以南方越窯的青瓷和北方邢窯、鞏窯及四川大邑窯的白瓷為代表。中、晚唐時(shí)，越窯青瓷有了明顯提高，原料加工和胎體制作都已相當(dāng)精細(xì)，瓷土經(jīng)過(guò)仔細(xì)粉碎和淘洗，坯泥在成型前經(jīng)過(guò)反復(fù)揉練，所以瓷胎細(xì)膩質(zhì)密，不見(jiàn)分層現(xiàn)象，氣孔也少。釉料處理和施釉技術(shù)也有很大進(jìn)步，釉層均勻、晶瑩潤(rùn)澤，開(kāi)裂成紋和剝釉現(xiàn)象大為減少，青色純正，滋潤(rùn)而不透明。唐代白瓷釉含鐵量已極少，潔白似玉。

五代瓷器

? ? ? ?五代時(shí)江西浮梁縣昌南鎮(zhèn)(即今景德鎮(zhèn))的瓷窯建立，以其附近高嶺村的優(yōu)異瓷土為原料，燒制出的白瓷器，釉色純正，含三氧化二鐵少于1％，胎質(zhì)含二氧化硅量接近80％，燒成溫度高達(dá)1200°C，所以質(zhì)地堅(jiān)硬，透明度高，被譽(yù)為“假玉”。

宋代瓷器

? ? ? ?宋代的名瓷、名窯呈現(xiàn)了百花齊放的局面。鈞瓷是一種天藍(lán)或天青色乳濁釉瓷，而藍(lán)釉中帶紅，有如晴空中出現(xiàn)晚霞。這種紫紅色釉是以銅為著色劑，在高溫還原氣氛中燒成的。“開(kāi)片瓷”則是有意地利用胎質(zhì)與釉質(zhì)的膨脹系數(shù)相差過(guò)于懸殊的特點(diǎn)而使在開(kāi)窯的片刻釉面出現(xiàn)很多裂紋，再填以炭末，于是變病為美，別有風(fēng)味。龍泉窯的青瓷有梅子青和粉青之分，顏色碧青、柔和淡雅，有如翠玉，達(dá)到了青瓷的高峰，說(shuō)明配料、燒成溫度和氣氛的掌握已達(dá)到了完全純熟的階段。在釉下彩繪方面，磁州窯白釉的釉下黑彩、醬彩可作為代表。它是以四氧化三鐵呈色的。

元代瓷器

? ? ? ?元代瓷器的重大發(fā)展，主要反映在高溫釉下彩繪上，出現(xiàn)了以鈷土為呈色劑的青花瓷和以銅為呈色劑的釉里紅瓷兩個(gè)新品種，豐富了中國(guó)彩瓷的釉色。

明代瓷器

? ? ? ? 青花瓷在明代達(dá)到了成熟階段，曾大量輸出國(guó)外；而明代瓷器中更具特色的是上下釉彩爭(zhēng)妍斗艷的斗彩瓷和單純釉上彩繪的五彩瓷。這兩種彩瓷的發(fā)明使以往占統(tǒng)治地位的單色釉和單色彩繪逐漸退居次要地位。這時(shí)出現(xiàn)的釉上彩繪的顏色釉料是以 PbO-SiO2-K2O（黃丹－石英－硝石）為基體的低溫釉料，其著色元素雖僅為銅、鐵、鈷、錳等幾種，但選用不同的原料和配比，卻做出了鮮紅、鵝黃、杏黃、水綠、葉綠、孔雀藍(lán)、葡萄紫等絢麗的彩色，使彩瓷達(dá)到了極其華麗的地步。明代單色釉也有重大創(chuàng)新，最珍貴的是永樂(lè)、宣德年間(1403～1435)出現(xiàn)的“寶石紅”、“霽紅”等名稱的銅紅釉瓷。它采用一種高溫石灰釉，以銅為著色劑，在強(qiáng)還原性氣氛中燒成。紅色是膠態(tài)單質(zhì)銅的呈色作用產(chǎn)生的。明代還有以鐵著色的純黃釉瓷和以銅為著色劑的孔雀綠瓷（法翠），前者采用低溫鉛釉，后者采用以牙硝代替黃丹的低溫釉。

清代瓷器

? ? ? ? 清代康熙、雍正、乾隆三朝出現(xiàn)了中國(guó)制瓷工藝史上的黃金時(shí)代。彩釉、彩繪技術(shù)在清代得到了全面的高度發(fā)展，而且更出現(xiàn)了釉料摻砒的粉彩、立體感強(qiáng)的琺瑯彩、釉下三彩、墨彩、烏金釉等新品種，同時(shí)也從國(guó)外引進(jìn)了很多新技術(shù)，例如金彩、以膠態(tài)金呈色的胭脂紅釉彩和以氧化銻呈色的黃彩。

中國(guó)古代的冶金化學(xué)

? ? ? ?中國(guó)古代在銅、鋼鐵、金、銀、錫、鉛、鋅、汞等金屬的冶煉史上均居于世界的前列。中國(guó)古代的冶金技術(shù)，特別是秦漢以后的鋼鐵冶煉技術(shù)及其產(chǎn)品，不斷向外輸出，對(duì)亞洲各國(guó)產(chǎn)生很大影響。中國(guó)生鐵（鑄鐵）的發(fā)明，大約比歐洲早1000多年。化學(xué)在冶金技術(shù)中占有很重要的地位，中國(guó)古代在冶金過(guò)程中積累了豐富的冶金化學(xué)知識(shí)。

冶煉紅銅

? ? ? ?中國(guó)先民在不斷改進(jìn)石器和尋找、開(kāi)采石料的勞動(dòng)中發(fā)現(xiàn)了天然紅銅。這是他們最早利用的金屬。在今甘肅單純齊家文化的多處遺址中出土了這類銅質(zhì)鍛造器件。由于當(dāng)時(shí)燒制陶器的技術(shù)已相當(dāng)成熟，既有了耐高溫的陶器，又能造成1000°C以上的窯溫，這就具備了用礦石冶煉金屬的條件。大約在距今5000年前，中國(guó)已進(jìn)入了冶煉紅銅的時(shí)期。最初是利用孔雀石類氧化銅礦石，將它與木炭混合加熱還原，得到金屬銅。

冶鑄青銅

? ? ? ?中國(guó)幾乎在開(kāi)始冶煉紅銅的同時(shí)就出現(xiàn)了青銅，主要是銅錫合金，其中往往含有鉛和其他金屬。由于其硬度比銅大而且堅(jiān)韌，熔點(diǎn)也較低，容易鑄造，所以得到了較快發(fā)展。最初冶煉青銅，大概是將紅銅和錫礦石、木炭一起合煉而制得的；后來(lái)才逐漸發(fā)展到先煉出錫、鉛，然后再與銅合煉。商和西周時(shí)期是中國(guó)青銅器的鼎盛時(shí)代。

? ? ? ?安陽(yáng)小屯出土了殷代的成塊錫錠和外鍍厚錫的銅盔。殷代墓葬中也發(fā)現(xiàn)有鉛質(zhì)酒器。這表明中國(guó)至遲在殷代已掌握了金屬錫和鉛的冶煉技術(shù)，有可能加入金屬錫、鉛煉制青銅。至遲在西周，中國(guó)已在冶鑄中使用鼓風(fēng)設(shè)備。湖北銅綠山古礦冶遺址還保存有春秋時(shí)期的煉銅豎爐，具有金門(mén)和鼓風(fēng)口，已大體具備了現(xiàn)代鼓風(fēng)爐的雛形。煉銅渣中含銅平均僅0.7％，表明那時(shí)冶煉技術(shù)已很高。戰(zhàn)國(guó)后期成書(shū)的《周禮·考工記》記載了鑄造各類青銅器的“六齊”規(guī)則（“六齊”是鑄造青銅時(shí)銅和錫的六種配方）；戰(zhàn)國(guó)末期成書(shū)的《呂氏春秋·別類編》有“金（即銅）柔錫柔，合兩柔則剛”的論述，說(shuō)明那時(shí)對(duì)青銅的成分與性能之間的關(guān)系已有了較系統(tǒng)的知識(shí)。

煉鐵

? ? ? ? 中國(guó)先民用鐵是從隕鐵開(kāi)始的。河北藁城縣臺(tái)西村曾出土商代的鐵刃銅鉞。河南?？h辛村也曾出土周初的鐵刃銅鉞和鐵援銅戈。它們都是用隕鐵鍛煉成的。中國(guó)開(kāi)始冶鐵的時(shí)間大約在春秋時(shí)期。由于那時(shí)已經(jīng)有了豐富的冶鑄青銅的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)步很快，生鐵和“塊煉鐵”幾乎同時(shí)出現(xiàn)。塊煉鐵冶煉溫度低，夾雜物多，但含碳量低，接近于熟鐵，熔點(diǎn)高，質(zhì)地柔軟，適于鍛造器物；生鐵的冶煉溫度高，含硫、磷量較大，質(zhì)地硬脆，但耐磨，適于鑄造器物。

? ? ? ? 中國(guó)古代的生鐵先后發(fā)展出了四個(gè)品種，即白口鐵、灰口鐵、麻口鐵和韌性鑄鐵。白口鐵發(fā)展最早，其中的碳以碳化鐵(Fe3C)形態(tài)存在，質(zhì)硬脆耐磨，適宜鑄造犁鏵之類。最早的灰口鐵出土于河北滿城西漢墓，用于制作車上的锏。因其中硅含量高，促使碳石墨化，因此脆性減小，而其中的石墨片又具有潤(rùn)滑作用，所以這種生鐵正適合鑄造軸承材料。麻口鐵介于白口鐵和灰口鐵之間。韌性鑄鐵是將白口鐵加熱，長(zhǎng)期保溫而得，碳以團(tuán)絮狀石墨析出，而基體相當(dāng)于低碳或中碳鋼，所以這種鑄鐵的出現(xiàn)，表明工匠已掌握了退火柔化處理技術(shù)。這一工藝在戰(zhàn)國(guó)初期就初見(jiàn)端倪，后漢、魏晉南北朝時(shí)已得到廣泛應(yīng)用。

? ? ? ?在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，工匠在鍛打塊煉鐵的過(guò)程中，由于炭火中碳的滲入而煉成了最早的滲碳鋼，并掌握了淬火工藝。這種方法到西漢初年又發(fā)展成為百煉鋼工藝。在西漢后期又發(fā)明了以生鐵為原料的炒鋼技藝，并從而得到熟鐵。大約在晉、南北朝時(shí)發(fā)明了將生鐵和熟鐵按一定比例配合冶鍛的方法，以調(diào)節(jié)鐵中的含碳量，而創(chuàng)造了“團(tuán)鋼”（又名灌鋼）冶煉工藝。中國(guó)的煉鋼技術(shù)在中古時(shí)期一直走在世界的前列。

? ? ? ?中國(guó)大約在秦代或漢初開(kāi)始采煤為薪。河南鄭州漢代古滎鎮(zhèn)煉鐵仍用木炭，在山東平陵、河南鞏縣鐵生溝的漢代冶鐵遺址中雖發(fā)現(xiàn)了煤塊、煤粉和煤餅，但只用作加熱爐和退火爐的燃料。五代時(shí)開(kāi)始用煤煉鐵。明代后期，中國(guó)煉鐵不僅主要用煤，而且開(kāi)始煉制和使用焦炭。

? ? ? ? 古滎鎮(zhèn)漢代煉鐵爐渣的流動(dòng)性良好，渣和鐵完全分離，爐渣中含CaO25％左右、MgO2.5％、鐵生溝漢代冶鐵遺址中曾發(fā)現(xiàn)石灰石。由此可知，那時(shí)冶鐵已采用堿性熔劑。

膽銅法煉銅

? ? ? ?用膽水煉銅是中國(guó)古代冶金化學(xué)中的一項(xiàng)重要發(fā)明。這種工藝是利用金屬鐵將膽礬溶液中的銅離子置換出來(lái)，還原為金屬銅，再熔煉成錠。早在西漢時(shí)就已有人覺(jué)察到這一化學(xué)反應(yīng)，《淮南萬(wàn)畢術(shù)》、《神農(nóng)本草經(jīng)》就提到：“白青（堿式碳酸銅）得鐵化為銅”，“石膽……能化鐵為銅”。唐代已有人用這種方法小規(guī)模煉制赤銅。北宋時(shí)膽銅法發(fā)展成為大規(guī)模生產(chǎn)銅的重要方法之一，最高年產(chǎn)量曾達(dá)180余萬(wàn)斤。

淘冶黃金

? ? ? ?黃金都是以游離狀態(tài)存在于自然界，分沙金和脈金（小金）兩種。歷史上的早期采金技術(shù)都是“沙里淘金”。例如，《韓非子·內(nèi)儲(chǔ)說(shuō)上》提到“麗水之中生金”。開(kāi)采脈金的時(shí)期就晚得多了，大約在五代之后。河南安陽(yáng)殷墟有許多金器出土，所以黃金淘冶加工技術(shù)的出現(xiàn)應(yīng)早在商代前期，湖北隨縣擂鼓墩戰(zhàn)國(guó)早期的曾侯乙墓中曾出土金盞、金勺、金盒及金彈簧，表明那時(shí)黃金加工技術(shù)已達(dá)到很高水平。

煉銀

? ? ? ?銀雖有以游離狀態(tài)或銀金合金狀態(tài)(黃銀)存在于自然界的，但很少，主要以硫化礦形式存在，并多與鉛礦共生。這種銀最初大概就是從冶煉到的鉛中發(fā)現(xiàn)的。所以銀的利用較黃金晚。中國(guó)大約在春秋初期才開(kāi)始采集銀。東漢時(shí)期發(fā)明了以黑錫（鉛）結(jié)金銀的“灰吹法”。明代著作《菽園雜記》、《天工開(kāi)物》中有翔實(shí)記載。

? ? ? ?天然黃金中總混有一些銀，又常有人以銀摻入黃金謀利，所以提純黃金，使它與白銀分離，在古代成為一門(mén)專門(mén)的技藝。中國(guó)曾先后利用黃礬－樹(shù)脂法、礬鹽法、硫黃法、硼砂法、礬硝法、礬硝鹽法來(lái)分離金和銀，有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

煉汞

? ? ? ?在自然界中雖有游離態(tài)汞存在，但量很少，主要以丹砂（硫化汞）狀態(tài)存在。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，中國(guó)已用水銀作外用藥。同時(shí)中國(guó)發(fā)明了利用水銀的鎏金術(shù)。這種技藝發(fā)展到西漢初年已達(dá)到極高的水平。從丹砂升煉水銀的技術(shù)，在西漢時(shí)興起的中國(guó)煉丹術(shù)中得到了很大的發(fā)展。方士們?cè)诿荛]的設(shè)備中升煉水銀，先后利用過(guò)石灰石、黃礬、赤銅、黑鉛、鐵和炭末來(lái)促進(jìn)硫化汞的分解。南宋時(shí)期發(fā)明了蒸餾水銀的工藝，設(shè)計(jì)了專用的裝置，《天工開(kāi)物》中也有類似記載。在中國(guó)的醫(yī)藥化學(xué)中還曾利用過(guò)鉛汞齊、錫汞齊。唐代已開(kāi)始用銀錫汞齊作為補(bǔ)牙劑。

煉制黃銅

? ? ? ?宋代以前，鋅黃銅稱為“鍮〔tou偷〕石”或“鍮銅”，唐代已較多見(jiàn)，價(jià)值在銀、銅之間。明代以前，這種合金是利用爐甘石（碳酸鋅礦）和金屬銅、木炭合煉而成的。這個(gè)煉制方法的記載最早見(jiàn)于五代末期的“日華子點(diǎn)庚法”，是一個(gè)煉金術(shù)的配方。此法一直沿用到清代。

煉鋅

? ? ? ? 明初中國(guó)已掌握了從爐甘石煉取金屬鋅的技術(shù)，那時(shí)稱這種金屬為“倭鉛”。16～18世紀(jì)中國(guó)已向歐洲出口鋅錠，18世紀(jì)時(shí)出口鋅的純度達(dá)到99％。明代著作《天工開(kāi)物》中有世界上現(xiàn)存最早的關(guān)于煉鋅術(shù)的文字記載。

煉制鎳白銅

? ? ?鎳白銅自古是中國(guó)云南的特產(chǎn)。東晉常璩《華陽(yáng)國(guó)志》就已記載：“螳螂縣因山名也，出銀、鉛、白銅、雜藥。”螳螂縣在今滇北會(huì)澤、巧家一帶。在其附近，東川產(chǎn)銅，貴州章赫縣產(chǎn)鋅，四川會(huì)理有古鎳礦遺址。明代云南已大量生產(chǎn)似銀的鋅鎳銅合金，含銅40％～58％，鎳7.7％～31.6％，鋅25.4％～45％，稱為“中國(guó)白銅”。清朝康熙、雍正、乾隆三代，白銅大量銷往歐洲。

中國(guó)古代的釀酒

? ? ? 中國(guó)在4000多年前已知利用酒曲使淀粉發(fā)酵釀酒，在世界上是生物化學(xué)方面的一項(xiàng)重大發(fā)明。中國(guó)古代釀酒技術(shù)不斷發(fā)展，酒曲和曲酒的品種逐漸增多。蒸餾酒始自宋代，到明代已很普遍，同時(shí)積累了專門(mén)的釀酒化學(xué)知識(shí)。19世紀(jì)90年代，L.巴斯德從中國(guó)的酒曲中得出一種主要毛霉，歐洲從此建立起淀粉發(fā)酵制酒精法。

釀酒起源

? ? ? ?據(jù)《禮記》記載，西周已有相當(dāng)豐富的釀酒經(jīng)驗(yàn)和完整的釀酒技術(shù)規(guī)程，其中“月令篇”敘述了負(fù)責(zé)釀酒事宜的官“大酋”在仲冬釀酒時(shí)必須監(jiān)管好的6個(gè)環(huán)節(jié):“秫稻必齊，曲蘗必時(shí)，湛熾必潔、水泉必香，陶器必良，火齊必得，兼用六物?！?/span>

制曲

? ? ? ?在漢代，中國(guó)的酒曲已有很多品種。關(guān)于中國(guó)制曲技術(shù)的記載，最早見(jiàn)于晉人嵇康的《南方草木狀》，其中提到兩廣的“草曲”。南北朝時(shí)賈思勰所著《齊民要術(shù)》翔實(shí)記載了北方的12種造酒用曲的制作方法。宋人朱翼中所著《北山酒經(jīng)》則是研究中國(guó)古代南方造曲法的重要文獻(xiàn)，它已提及用老曲末為曲種。這有利于優(yōu)良菌種的延續(xù)和推廣。宋代發(fā)明了紅曲，它是在高溫菌紅米霉的作用下產(chǎn)生的。這種菌繁殖較慢，在高溫酸敗的大米上才容易生長(zhǎng)。因此，紅曲的制作是通過(guò)耐心的觀察、長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)和特別的技術(shù)才研制成功的，確實(shí)來(lái)之不易。北宋陶谷的《清異錄》對(duì)它已有記載。中國(guó)紅曲的制造，曾受到國(guó)外釀造學(xué)家的贊嘆。

蒸餾酒

? ? ? ?中國(guó)的蒸餾酒以出現(xiàn)于宋代的說(shuō)法較為可靠。河北青龍縣發(fā)現(xiàn)了一具金代銅胎蒸餾鍋，估計(jì)是用于蒸餾酒的。明代以后，中國(guó)普遍“用濃酒和糟入甑，蒸令氣上，用器承取滴露”，以取得味極濃烈的燒酒。

中國(guó)古代的制糖

? ? ? ?中國(guó)位于亞熱帶和溫帶，南方適宜于種植甘蔗，北方可種甜菜，是重要的產(chǎn)糖國(guó)之一。中國(guó)在3000年前的西周時(shí)代已知將淀粉水解制糖。中國(guó)的制糖技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)積累了豐富的制糖知識(shí)，在化學(xué)史上占有重要的地位。中國(guó)古代食用的糖除了蜂蜜之外，主要有兩大類:一類是淀粉水解而成的飴糖，其中味甜的成分是麥芽糖;另一類是由甘蔗汁加工的蔗糖。

飴糖

? ? ? ?飴糖的傳統(tǒng)制法是把稻米、玉米、高粱煮熟后，加入磨碎的麥芽，摻水保溫糖化。人們最初從發(fā)芽的麥谷嘗到甜味。所以飴糖的創(chuàng)始與谷物釀酒在時(shí)間上應(yīng)該相近或更早些，當(dāng)然制作味道純正的飴糖又要經(jīng)過(guò)一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間?！对?shī)經(jīng)》中已有“周原膴膴，堇荼如飴”的詩(shī)句，可知西周時(shí)已有飴糖。戰(zhàn)國(guó)時(shí)成書(shū)的《尚書(shū)·洪范篇》有“稼穡作甘”之句?！案省奔达嵦?。東漢許慎《說(shuō)文解字》說(shuō):“飴，米蘗煎也。”最早對(duì)飴做了解釋。《齊民要術(shù)》對(duì)飴的制作，分門(mén)別類作了闡述。

砂糖

? ? ? ? 戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的楚國(guó)地區(qū)(今湖北省一帶)已開(kāi)始種植甘蔗，并將甘蔗汁加熱濃縮成為“柘漿”食用。東漢應(yīng)劭對(duì)“柘漿”的解釋為“取甘蔗汁以為飲也”。東漢時(shí)已將甘蔗汁“煎而曝之”，使它凝如冰。這種糖塊當(dāng)時(shí)曾叫“石蜜”。南北朝時(shí)制取了粗制砂糖，梁代陶弘景《本草經(jīng)集注》已提到“取（甘蔗）汁以為沙糖”。

? ? ? ? 蔗糖的脫色處理，最早有鴨蛋蛋白的凝聚澄清法和黃泥漿的吸附脫色法。兩種方法的發(fā)明時(shí)間接近，并均興起于福建。據(jù)明代周瑛所修《興化府志》載，黃泥脫色法“舊出泉州，正統(tǒng)間莆人有鄭立者學(xué)得此法”（正統(tǒng)為明英宗年號(hào)）。清人黃仕等所撰《泉州府志》則說(shuō)此法相傳為元代泉州府安南人黃姓者在制糖時(shí)因“墻塌壓糖，去土而糖白”，從而發(fā)明的，“后人遂效之”?！短旃ら_(kāi)物》對(duì)此工藝有翔實(shí)記載。

冰糖

? ? ? ?唐大歷年間四川遂寧的糖匠發(fā)明了制冰糖(當(dāng)時(shí)稱為糖霜)法。南宋王灼在其《糖霜譜》中對(duì)冰糖的發(fā)明傳說(shuō)和制作方法有詳明的記載。

中國(guó)古代的本草和煉丹術(shù)

? ? ? ? “本草”是漢代以來(lái)中藥的傳統(tǒng)名稱。五代韓保升曾作解釋：“按藥有玉石、草木、鳥(niǎo)獸，而直云本草者，為諸藥中草類多也?！庇涊d中藥的書(shū)，也稱“本草”或“本草經(jīng)”。本草學(xué)即中藥學(xué)。中國(guó)自西周到清代的數(shù)千年內(nèi)，均以中藥作為主要藥物。本草學(xué)中對(duì)一些藥物的來(lái)源、性質(zhì)、鑒別、制法及配伍有所敘述，應(yīng)用和積累了廣泛的化學(xué)知識(shí)，所以本草學(xué)成了研究中國(guó)古代化學(xué)的一個(gè)重要依據(jù)。中國(guó)的煉丹術(shù)則為旨在將普通金屬煉成能令人長(zhǎng)生不老的丹藥或“黃金”的方術(shù)，由戰(zhàn)國(guó)時(shí)代到明代延續(xù)了約2000年。雖然其主要目的落空，但卻因煉丹家們進(jìn)行了許多原始的化學(xué)實(shí)驗(yàn)而取得了不少的化學(xué)知識(shí)，并制備了很多藥物，后來(lái)這些成果演變?yōu)楸静輰W(xué)的一部分。

西周時(shí)代

? ? ? ? 醫(yī)巫逐步分化，開(kāi)始有專職醫(yī)生，而且分科，并建立記錄治療經(jīng)過(guò)的病歷，積累了不少用藥經(jīng)驗(yàn)。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)代

? ? ? ? 從長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)漢墓出土的帛書(shū)中有大約記載于戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的52種病的醫(yī)方，提及的藥物已達(dá)240余種，包括礦物、草木、谷果、獸禽及人體組織各類藥物。其中礦物藥已有硝石、戎鹽、礜石、丹砂、曾青、雄黃、水銀等。戰(zhàn)國(guó)時(shí)道家哲學(xué)中有關(guān)于肉體永生的寓言，如《老子》說(shuō)“谷神不死”，《莊子》說(shuō)“神人”可“不食五谷”，“乘云氣，御飛龍，而游乎四海之外”。這種思想被戰(zhàn)國(guó)末燕、齊方士發(fā)展為神仙說(shuō)，妄言人可通過(guò)服藥或其他方法成為長(zhǎng)生不死的神仙。

秦漢

? ? ? ?秦始皇統(tǒng)一中國(guó)后，曾使齊人徐巃(即徐福)等入海求不死之藥，均遭失敗。到西漢時(shí)，武帝劉徹曾接受方士的謀劃親自從事“化丹砂、諸藥齊為黃金”，以煉制可使人羽化登仙的奇藥。最早的煉丹術(shù)活動(dòng)是升煉丹砂，飛煉五金八石和燒煉藥金。煉丹家主張服食黃金等物的理論根據(jù)是“假外物以自堅(jiān)固”。如東漢魏伯陽(yáng)說(shuō)：“金性不敗朽，故為萬(wàn)物寶，術(shù)士服食之，壽命得長(zhǎng)久?！崩钌倬I(xiàn)給漢武帝 (公元前141～前87)的長(zhǎng)命方就是煉丹砂使化為黃金，用以制作飲食器，借以延年益壽。武帝時(shí)淮南王劉安曾招致賓客方術(shù)之士數(shù)千人，大規(guī)模從事煉丹，他們?cè)凹迥喑山?，鍛鉛為銀，水煉八石，飛騰流珠（水銀）”。至漢晉時(shí)期，方士們所用的各類藥料和所升煉的丹藥品種已相當(dāng)繁多，雖然不能令人長(zhǎng)生，但對(duì)中國(guó)醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展有促進(jìn)作用。當(dāng)時(shí)的大煉丹家往往也同時(shí)是著名的醫(yī)藥學(xué)家。煉丹術(shù)與醫(yī)藥學(xué)自始至終是互相滲透、互相影響的。

? ? ? ?現(xiàn)存最早的煉丹著作是西漢末或東漢初成文的《黃帝九鼎神丹經(jīng)》，其中記載有9種所謂神丹大藥的藥方和煉法。據(jù)所用原料和操作方法，推知它們的主要成分是丹砂、雄黃和黃丹。魏伯陽(yáng)所撰《周易參同契》是現(xiàn)存最早的一本煉丹術(shù)理論性著作，對(duì)后來(lái)的煉丹術(shù)有很大影響。

? ? ? ?中國(guó)歷史上本草學(xué)專著相當(dāng)多，流傳至今的以《神農(nóng)本草經(jīng)》（輯本）為最早，出自戰(zhàn)國(guó)以來(lái)多人的手筆，至東漢經(jīng)充實(shí)、編纂而成。它把藥物 365味分為上、中、下三品：

（1）上藥“養(yǎng)命”，可使人“輕身益氣、不老延年”；

（2）中藥“養(yǎng)性”，可“遏病補(bǔ)虛羸”；

（3）下藥為“佐使”，有毒，可以“治病”?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》的藥物分類法雖然在一定程度上是以藥效為根據(jù)，但顯然具有濃厚的煉丹術(shù)色彩。

? ? ? ? 東漢順帝漢安元年(142)沛國(guó)豐人張道陵創(chuàng)立道教，從此以后從事煉丹者多為道士。他們選擇名山幽谷為合煉神丹大藥的場(chǎng)所。

魏晉時(shí)期

? ? ? ?當(dāng)時(shí)道士們的足跡已遍及泰、嵩、終南、女兒、峨嵋等28座名山，煉丹術(shù)進(jìn)入成熟時(shí)期。東晉葛洪撰寫(xiě)了《抱樸子內(nèi)篇》 。不僅從理論到實(shí)踐對(duì)前代煉丹術(shù)作了全面總結(jié)，而且有重大發(fā)展，形成了自己的獨(dú)特體系。他對(duì)長(zhǎng)生問(wèn)題提出了內(nèi)修和外養(yǎng)兼顧的見(jiàn)解：外養(yǎng)以金液、還丹為主要藥物；內(nèi)修則包括行氣導(dǎo)引、胎息守一、調(diào)協(xié)陰陽(yáng)等。但他最強(qiáng)調(diào)的還是煉服丹藥。書(shū)中“金丹”、“仙藥”、“黃白”三篇為研究中國(guó)煉丹術(shù)化學(xué)的重要材料。葛洪是對(duì)后世影響最大的煉丹家和中國(guó)古代杰出的醫(yī)藥學(xué)家。

南北朝時(shí)期

? ? ? ?陶弘景將漢晉以來(lái)名醫(yī)對(duì)《神農(nóng)本草經(jīng)》的注疏及所用新藥365種匯編成《名醫(yī)別錄》，其后又將這些藥物的解說(shuō)和《神農(nóng)本草經(jīng)》3 卷的內(nèi)容融合為一，編成《本草經(jīng)集注》，于是將藥物品種增至730味?！都ⅰ饭?卷，首敘藥性之源，再論病名之診，次分藥物為玉石、草、木、蟲(chóng)、獸、果菜、米食 7類。陶氏這種新的藥物分類法雖然尚未完全擺脫煉丹術(shù)的影響，但較之《神農(nóng)本草經(jīng)》顯然大有進(jìn)步，為后世本草學(xué)所宗。

唐代

? ? ? ? 中國(guó)煉丹術(shù)在唐代發(fā)展到了全盛時(shí)期：藥物品種大為增加，植物藥料開(kāi)始多起來(lái)；實(shí)驗(yàn)操作更為復(fù)雜，煉丹設(shè)備從兩漢所用的土釜、竹筒等發(fā)展到特制的鐵質(zhì)上下釜、水火鼎等；但在理論上由于更明顯地以陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)，體系雖然更為完整，但卻因此失去了漢晉時(shí)期那種樸實(shí)的面貌。至于點(diǎn)化藥金、藥銀的黃白術(shù)，這時(shí)則逐漸變?yōu)閱渭円园l(fā)財(cái)至富為目的。但由于進(jìn)行更為廣泛、精密的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了更多的化學(xué)制劑，從而為防治疾病提供了更多的人工制備藥物。煉丹術(shù)之所以在這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)高潮，除由于幾百年來(lái)積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)生產(chǎn)力在唐代得到大發(fā)展外，與道教在政治上得勢(shì)和唐朝歷代皇帝寵信方士，熱中于神仙方術(shù)有密切關(guān)系。唐朝梅彪所撰《石藥爾雅》記載，當(dāng)時(shí)“有法可營(yíng)造”的丹方98種，收錄講述煉丹服食的書(shū)97部。這可以部分地反映出當(dāng)時(shí)煉丹術(shù)盛行的情況。這時(shí)煉金之風(fēng)也很盛。收入《鉛汞甲庚至寶集成》的《神仙養(yǎng)道術(shù)》記載，當(dāng)時(shí)流行的藥金就達(dá)15種。含汞、鉛、砷、硫的“仙丹”是有劇毒的，在社會(huì)上如此流行，自然會(huì)造成嚴(yán)重后果。

? ? ? 唐朝政府對(duì)本草學(xué)也相當(dāng)重視。顯慶(656～660)年間，高宗李治接受醫(yī)藥學(xué)家蘇敬的建議，組織名醫(yī)20余人，以蘇敬為主，對(duì)《本草經(jīng)集注》詳加考訂、增補(bǔ)，纂成《新修本草》（圖7），頒發(fā)全國(guó)。這是世界上最早的一部國(guó)家藥典。它包括“本草”（正文）“藥圖”（圖譜）、“圖經(jīng)”（藥圖解說(shuō)）3個(gè)組成部分。所收藥物分為9類，共850種?！缎滦薇静荨奉C行后，不僅風(fēng)行全國(guó)，并逐漸傳至海外，公元731年傳至日本。

宋代

? ? ? ?宋代煉丹術(shù)之風(fēng)仍盛，在化學(xué)上進(jìn)一步取得了不少重大的成就。這時(shí)出現(xiàn)了精致的金銀質(zhì)丹爐、神室（反應(yīng)器）、各式鐵質(zhì)水火鼎，以及專用于升煉水銀的蒸餾器等。但煉丹術(shù)經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐之后，得長(zhǎng)生者一無(wú)所見(jiàn)而喪生者卻屢見(jiàn)不鮮，因此社會(huì)上出現(xiàn)了更多駁斥煉丹術(shù)的議論。此時(shí)有些煉丹術(shù)方士則淪為江湖騙子，專以制偽金、銀之術(shù)騙人錢(qián)財(cái)。因此到南宋時(shí)期，專門(mén)從事燒丹煉汞的外丹派明顯衰落，而主張鍛煉身體、存神煉氣的內(nèi)丹派則大為興旺。他們雖然也未能實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)生久視”的夢(mèng)想，但所積累的經(jīng)驗(yàn)后來(lái)成為中醫(yī)氣功療法的一部分。

? ? ? ? 外丹術(shù)在制藥和化學(xué)方面的成就大多收入北宋各本草學(xué)專著中，為醫(yī)藥學(xué)家所繼承和發(fā)揚(yáng)。宋代在本草學(xué)的纂修工作上是成績(jī)卓著的。這時(shí)期出現(xiàn)的《嘉祐本草》、《經(jīng)史證類備用本草》、《圖經(jīng)衍義本草》都是中國(guó)本草學(xué)的重要典籍。尤其是《重修政和經(jīng)史證類備用本草》，集歷代本草學(xué)著述之大成，內(nèi)容極為豐富，不僅包括前代醫(yī)藥名家關(guān)于各種藥物性質(zhì)、藥理、形態(tài)、產(chǎn)地、加工方法、療效等的論述，還系統(tǒng)地記載了漢代以來(lái)煉丹家和醫(yī)藥學(xué)家所制成的化學(xué)藥劑及其煉制方法。它反映出中國(guó)唐宋時(shí)代在本草和煉丹化學(xué)方面的巨大發(fā)展，并且為后世研究中國(guó)古代化學(xué)提供了重要原始資料，具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值。

明代

? ? ? ?明代煉丹術(shù)雖然尚有落日余暉，但究竟是日暮途窮了，但醫(yī)藥學(xué)家繼承了煉丹術(shù)的制藥化學(xué)成就和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，繼續(xù)為煉制新的藥劑、改進(jìn)舊的煉制方法而努力鉆研。現(xiàn)存的很多秘方和驗(yàn)方都產(chǎn)生于這一時(shí)期，進(jìn)一步充實(shí)了中國(guó)醫(yī)藥化學(xué)和醫(yī)藥學(xué)的寶庫(kù)。劉文泰等所編《本草品匯精要》和李時(shí)珍的《本草綱目》，是明代本草學(xué)著作的杰出代表。尤其是后者，它是李氏以畢生精力完成的本草學(xué)巨著。李氏在這部巨著中系統(tǒng)地總結(jié)了中國(guó)先民長(zhǎng)期與疾病作斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)，綜合了百家之說(shuō)，介紹了自己深入民間調(diào)查的結(jié)果。為了糾正歷代本草著作在植物、動(dòng)物以及藥性方面出現(xiàn)的謬誤，他對(duì)許多藥用植物作過(guò)實(shí)地考察，對(duì)許多藥用動(dòng)物作過(guò)研究，親自采集加工過(guò)許多藥用礦物。全書(shū)52卷，收載藥物1892種。該書(shū)的成就決非局限于藥物學(xué)，實(shí)際上成為明代的包括藥物學(xué)、礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、生理學(xué)和化學(xué)的博物學(xué)全書(shū)。

清代

? ? ? ?乾隆年間趙學(xué)敏為校勘增補(bǔ)《本草綱目》，撰《本草綱目拾遺》一書(shū)，增補(bǔ)藥物716種，其中一部分是明末清初由國(guó)外輸入的藥物，如金雞勒（金雞納霜）、鏹水（硝酸）、鼻沖水（氨水）、鴉片等。

煉丹術(shù)中和醫(yī)藥中的化學(xué)知識(shí)

? ? ? ? 在中國(guó)的本草學(xué)和煉丹術(shù)研究活動(dòng)中，都曾對(duì)品種繁多的動(dòng)、植物組織進(jìn)行加工炮制。但這些物料作為藥劑對(duì)人體起作用的，是其中所含的生物堿、配糖體、維生素、激素、氨基酸等復(fù)雜有機(jī)物。古代醫(yī)藥學(xué)家使用這些藥物全憑經(jīng)驗(yàn)，知其然而不知其所以然，提純的有機(jī)物藥劑更屈指可數(shù)，所以難以評(píng)價(jià)他們?cè)谶@方面掌握了多少化學(xué)知識(shí)。因此，研究中國(guó)古代化學(xué)的成就，一般只局限于無(wú)機(jī)化學(xué)的領(lǐng)域。

中國(guó)古代的汞化學(xué)

? ? ? ?汞是煉丹術(shù)中最重要的金屬，因此關(guān)于它的化學(xué)反應(yīng)和化合物研究得最多。

? ? （1）硫化汞：中國(guó)古代的煉丹家由丹砂(即硫化汞)升煉水銀，曾取得豐富的經(jīng)驗(yàn)。其中由硫黃和水銀再升煉出紅色硫化汞這件事，在化學(xué)史上有重大的意義：不僅是一項(xiàng)最早的無(wú)機(jī)化學(xué)合成工藝，而且是用合成方法確定一種物質(zhì)（丹砂）化學(xué)組成的最早范例，也是人類對(duì)可逆化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識(shí)的開(kāi)端。葛洪在《抱樸子內(nèi)篇》中說(shuō)“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”。這是古代煉丹家對(duì)該可逆反應(yīng)的簡(jiǎn)單概括。關(guān)于合成丹砂的明確記載，最早見(jiàn)于隋代方士蘇元明《太清石壁記》(現(xiàn)存本為唐人楚澤編)的“太一小還丹方”。在唐代以后的中國(guó)煉丹術(shù)著作中“升煉靈砂”仍占重要地位，入明以后稱人工升煉的丹砂為“銀朱”。

? ? ?（2）氧化汞：它可能是較硫化汞更早制得的人工制品?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》說(shuō)：“水銀……鎔化（加熱）還復(fù)為丹?！薄饵S帝九鼎神丹經(jīng)》中的“神符”、“柔丹”、“伏丹”都是在土釜中加熱水銀制得。這些“丹”實(shí)際上都是紅色氧化汞，當(dāng)時(shí)人們把它誤認(rèn)作“丹砂”。陶弘景最先明確區(qū)分了這兩種紅色的丹藥。明代以后，氧化汞廣泛用作瘍科藥，稱為“紅升丹”，因?yàn)槟菚r(shí)是用水銀、硝石、白礬三味混合升煉而成，又稱“三仙丹”。它的純度很高，不含游離水銀。

? ? ?（3）氯化汞：它的合成是中國(guó)古代汞化學(xué)中重大成就之一。氯化高汞俗名升汞，中國(guó)古代稱為粉霜、霜雪；氯化亞汞俗名甘汞，中國(guó)古代稱為輕粉、水銀粉。由于它們都是白色結(jié)晶，古時(shí)常發(fā)生混淆。中國(guó)古代煉丹家很早就將水銀、硫黃(或直接用丹砂)和戎鹽、綠礬（或白礬）一起升煉，以制取甘汞；如配方中再摻入硝石或膽礬，則可制得升汞。大約前者在東漢時(shí)先制得，后者在東晉時(shí)制得。這兩種人工制品后來(lái)都成為重要的藥物，并有多種配方。清代曾把升汞定名為“白降丹”。

中國(guó)古代的鉛化學(xué)

? ? ? ?商代的墓葬中發(fā)現(xiàn)有各種鉛器和鉛戈，說(shuō)明中國(guó)當(dāng)時(shí)已會(huì)煉制和使用鉛。煉丹術(shù)中也常將鉛及其化合物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

? ? ?（1）鉛粉：中國(guó)最早的人工鉛制劑是鉛粉，即堿式碳酸鉛。鉛粉的出現(xiàn)可能始自殷代，因?yàn)楫?dāng)時(shí)用鉛器貯酒，低濃度的酒易發(fā)酵變?yōu)橐宜?，乙酸與鉛作用生成的乙酸鉛，在空氣中吸收二氧化碳后，便會(huì)沉積出鉛粉。戰(zhàn)國(guó)時(shí)，鉛粉已普遍用作化妝品?！吨芤讌⑼酢防镎f(shuō)：“胡粉（即鉛粉）投火中，色壞還為鉛”；《抱樸子·論仙篇》說(shuō)：“胡粉……是化鉛所作?！边@說(shuō)明漢晉之際對(duì)鉛粉與鉛的互變關(guān)系已有較多認(rèn)識(shí)。鉛粉自古以來(lái)就用作顏料、化妝品和藥物；漢代以后又成為制釉原料和煉丹要藥。

? ? ?（2）乙酸鉛：中國(guó)古時(shí)稱作鉛霜，實(shí)際上往往是鉛粉制造工藝的第一步產(chǎn)物，所以制得可能較早，但關(guān)于它的制備方法的記載則較晚，最早見(jiàn)于唐代問(wèn)世的一些丹經(jīng)，稱為“玄白”。鉛霜之名最早見(jiàn)于北宋蘇頌的《圖經(jīng)本草》。

? ? ?（3）氧化鉛:金屬鉛在空氣中焙燒即得氧化鉛(PbO)，中國(guó)古稱黃丹，其色澤金黃，受到早期煉丹家的重視，稱為“玄黃”。若將黃丹以猛火加熱，即變?yōu)殚偌t色的鉛丹(Pb3O4)，秦代已用作紅色顏料，因其色紅似丹砂，也被煉丹家視為煉丹大藥。漢末或晉代發(fā)明了用硝石、硫黃和金屬鉛煉制鉛丹的方法，稱為硝黃法，純度較高?！睹t(yī)別錄》對(duì)該法已有記載。明代又有改進(jìn)，采用硝石、礬和金屬鉛合煉的制法，稱為硝礬法，生產(chǎn)效率大為提高。宋代以后，則普遍作為灰吹法煉銀的副產(chǎn)品而取得。

中國(guó)古代的砷化學(xué)

? ? ? ? 中國(guó)古代醫(yī)藥和煉丹術(shù)中很早就利用了含砷礦物，其中有雄黃(As2S2)、雌黃(As2S3)、礜石(FeAsS)、砒黃（不純的砒石）等;后來(lái)又利用了信石（As2O3，信州產(chǎn)者良）。長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)漢墓出土的帛書(shū)所記載的醫(yī)方中有“冶礜石”和“燔雄黃”，是在空氣中焙燒礜石和雄黃，所得升華產(chǎn)物就是人工制造的砒霜。

? ? （1）雄黃和雌黃：它們初時(shí)用作顏料。東漢時(shí)有瘍科“五毒方”，以石膽、丹砂、雄黃、礜石、慈石（即磁石）在土釜中合煉，所得藥物的成分為升華的雄黃、砒霜和少量的硫酸亞汞?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》把雄黃列為中品，礜石列為下品，說(shuō)明對(duì)它們的毒性和醫(yī)療效用已有一定的了解。雄黃和雌黃在煉丹術(shù)中始終被視為煉丹要藥?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中說(shuō)，煉食雄黃可使人輕身神仙。《黃帝九鼎神丹經(jīng)》所記載的“神丹”就是升華提純的雄黃。

? ? ?（2）砒霜：至遲到隋代時(shí)，中國(guó)煉丹家已知焙燒雄黃制得純凈的砒霜。唐代著名醫(yī)學(xué)家兼煉丹家孫思邈在《千金藥方》中最早用它治療瘧疾、牙痛等病，因其毒性猛烈，稱為“貔霜”。較晚的本草學(xué)著作則寫(xiě)作“砒霜”。雄黃、雌黃、砒霜在煉丹術(shù)中所以受到重視，還在于它們?cè)跓捊饘?shí)踐中用作“點(diǎn)化藥”。

? ? ?（3）單質(zhì)砷：中國(guó)古代砷化學(xué)中的最大成就為單質(zhì)砷的制得。孫思邈《太清丹經(jīng)要訣》中有以雄黃、雌黃與金屬錫合煉的丹方，在密閉坩堝中升華的產(chǎn)物即單質(zhì)砷。南宋方士們將砒霜和草木藥或蜜合煉，得到了“色如銀”或“如黑角色，甚硬”的單質(zhì)砷晶體，稱為“死砒”、“伏砒”或簡(jiǎn)稱“砒”。可以說(shuō)，在化學(xué)史上是中國(guó)煉丹家最早發(fā)現(xiàn)了元素砷。

中國(guó)古代的礬化學(xué)

? ? ? ?中國(guó)古代在染色、醫(yī)藥、煉丹術(shù)中都曾廣泛地應(yīng)用各種礬，包括綠礬（FeSO4·7H2O，又名青礬，用于染黑，所以又稱皂礬）、白礬［KAl(SO4)2·12H2O，又名明礬］、黃礬〔KFe3(SO4)2(OH)6〕、膽礬（CuSO4·5H2O，唐代以前稱石膽）。

? ? ? （1）綠礬：為中國(guó)制取和應(yīng)用最早的一種礬。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已用于染黑，那時(shí)是通過(guò)焙燒涅石(含煤黃鐵礦)取得的，所以得到“儦石”（后改稱為礬石）之稱。《山海經(jīng)》已有關(guān)于涅石和以涅（綠礬）染黑的記載。在北宋盛行膽銅法后，便得到了廉價(jià)的副產(chǎn)品綠礬。黃礬是綠礬經(jīng)自然風(fēng)化氧化而形成的，很早就用于染色；唐代以后又成為煉金術(shù)中的“染色劑”。

? ? ?（2）膽礬：石膽和白礬在中國(guó)古代用作醫(yī)藥?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將石膽列為中品。煉丹家因?yàn)樗哂小澳芑F為銅成金銀”的神異特性，將它視為“延壽、成仙”的圣藥。唐代以前，它的主要產(chǎn)地是遙遠(yuǎn)的隴西羌道，十分難得，所以唐人所輯《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》中有膽礬的制法：用黃礬、綠礬和曾青(堿式碳酸銅)合煉后經(jīng)浸取、重結(jié)晶而制得。東漢煉丹家狐剛子曾干餾膽礬，從揮發(fā)物中收集到硫酸，但未曾推廣。

? ? ? ?礬在中國(guó)古代化學(xué)中的重要性還表現(xiàn)在它和硝石一起加熱時(shí)所起的反應(yīng)和作用。這時(shí)，它們便部分地起硝酸的作用。例如，紅升丹和白降丹的升煉、鉛丹的“礬硝法”煉制、南宋以后出現(xiàn)的“炸金法”(金銀分離術(shù))都依靠這種混合藥劑的作用。

火藥的發(fā)明

? ? ? 火藥是中國(guó)四大發(fā)明之一。最早的火藥出自煉丹家之手，后為軍事家所利用，得到發(fā)展和改進(jìn)，于是先后出現(xiàn)了燃燒性火藥和爆炸性火藥。火藥的發(fā)明大約在唐代中期，到唐代后期才開(kāi)始應(yīng)用于軍事。

? ? ?（1）古代火藥的成分：中國(guó)古代早期火藥的基本成分為硝石（硝酸鉀）、硫黃和含碳物質(zhì)。硝石的利用是火藥發(fā)明的關(guān)鍵。中國(guó)在煉丹術(shù)和醫(yī)藥中利用硝石開(kāi)始很早，馬王堆三號(hào)漢墓出土帛書(shū)的醫(yī)方中已有硝石;《史記·扁鵲倉(cāng)公列傳》提到漢初名醫(yī)淳于意用硝石為藥劑。煉丹術(shù)興起后，硝石成為一種主要煉丹藥劑。早期丹經(jīng)《三十六水法》就著重介紹了硝石在水溶液中對(duì)丹砂、雄黃、云母、石英等礦物的化學(xué)作用。

? ? ? ? 中國(guó)使用硫黃大約始于西漢?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》列為中品，說(shuō)它“能化金銀銅鐵奇物”，已知它能腐蝕各種金屬。據(jù)《博物志》記載，當(dāng)時(shí)所用硫黃是天然成塊的，來(lái)自西域。魏晉時(shí)期，中原地區(qū)開(kāi)始從焙燒黃鐵礦制取綠礬的窯頂收集冷凝成液的硫黃，發(fā)生的反應(yīng)如下：FeS2+2O2＝FeSO4+S↑，因此硫黃開(kāi)始有了“礬石液”的名稱。

? ? ? （2）火藥與煉丹術(shù)：煉丹術(shù)中有所謂“伏火法”。其實(shí)質(zhì)為對(duì)硝石、雄黃、硫黃、草木藥等物在共同火煉前的預(yù)處理方案，旨在先改變它們的易燃、易爆的劇烈性質(zhì)。由此可見(jiàn)，在“伏火法”出現(xiàn)前，煉丹家對(duì)它們混合加熱的燃爆危險(xiǎn)性已有認(rèn)識(shí)，而今人從伏火法中，正可由反面看出他們當(dāng)時(shí)對(duì)火藥成分和化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)以至火藥的配方。唐代的《丹房鏡源》中已有用炭使硝石伏火的方法；唐元和年間 (808)成書(shū)的《太上圣祖金丹秘訣》所載“伏火礬法”前一部分為“伏硫黃方”，此方的配伍實(shí)際上就是原始的火藥方。其伏火操作中已包括許多防范爆炸的措施，表明作者已確知硝、硫、炭三物混合點(diǎn)燃的危險(xiǎn)性。這時(shí)原始火藥已經(jīng)有可能出現(xiàn)。

? ? ?（3）古代火藥的應(yīng)用：火藥應(yīng)用于軍事，約始自唐末。宋人路振《九國(guó)志》記載：唐哀帝天佑元年(904)，鄭璠攻豫章，曾以“發(fā)機(jī)飛火”燒了龍沙門(mén)。北宋許洞所撰《虎鈴經(jīng)》指出，鄭璠的“飛火”即“火砲、火箭之類”。許洞所謂火砲即拋擲型火藥球。但唐末使用火藥、火器還很不普遍。直到宋初，火箭、火球、火蒺藜等火藥武器仍屬新式武器。

? ? ? ?“火藥”的名稱及其正式配方最早見(jiàn)于北宋慶歷四年(1040)曾公亮所撰《武經(jīng)總要》，其中翔實(shí)記載了用于制作“毒藥煙球”、“蒺藜火球”、“火砲”的火藥方，它們都是屬于燃燒性的。各配方中除焰硝、硫黃外，還摻入了易燃并冒濃煙的桐油、松脂、瀝青、黃蠟、干漆，以及有劇毒的草烏頭、砒霜、巴豆等物質(zhì)。

? ? ? ? 約在南宋理宗年間(1224～1264)，中國(guó)火藥由商人經(jīng)印度傳入阿拉伯國(guó)家。1253年蒙古大汗蒙哥率軍大舉西侵，將中國(guó)火藥、火器及其技術(shù)傳到了西方。

? ? ? ?明初人托名劉基所撰《火龍經(jīng)》及明末茅元儀所撰《武備志》，先后詳細(xì)地記載了南宋以來(lái)中國(guó)各種火藥配方及各類火藥武器，是研究中國(guó)火藥史的重要文獻(xiàn)。

中國(guó)黃白術(shù)的冶金成就

? ? ? ?中國(guó)煉丹術(shù)中的黃白術(shù)(即煉金術(shù))以制作人造金銀為目的，在古代的技術(shù)條件下顯然是不可能達(dá)到的，但煉丹術(shù)士們確實(shí)煉成過(guò)一些金黃色或銀白色的“藥金”和“藥銀”，對(duì)古代合金學(xué)和化學(xué)作出了貢獻(xiàn)。

? ? （1）砷銅合金:中國(guó)煉丹家“點(diǎn)化”藥金、藥銀，使用了一些藥劑，其中研制最早、使用最久的是一些含砷礦物，如雄黃、雌黃、砒石等。西漢武帝時(shí)茅盈等即用雄黃點(diǎn)化赤銅，制成含砷量較低(＜10％)的砷黃銅，即當(dāng)時(shí)所謂丹陽(yáng)金。隋代以后，這種點(diǎn)化技術(shù)有所提高，制取了含砷量較高的銀白色砷銅合金，這種砷白銅的煉制技藝到唐代趨于成熟，使它成為一種重要的藥銀。南宋以后，一些方士已知先從砒霜煉制“死砒”，再用它直接點(diǎn)化這種合金。

? ? ?（2）鋅黃銅：中國(guó)煉丹家大約在唐代或五代時(shí)期掌握了以爐甘石點(diǎn)化鍮石(即鍮石金)的技藝。這種類似黃金的鋅黃銅很快取代了砷黃銅，直到現(xiàn)在它在合金中仍占重要地位。

? ? ? （3）二硫化錫：金黃色二硫化錫的煉制成功是中國(guó)黃白術(shù)中的一項(xiàng)重大成果。7 世紀(jì)孫思邈最先以金屬錫和雄黃合煉制得。北宋人所撰《靈砂大丹秘訣》中又記載了以金屬錫和丹砂合煉的制法。歐洲人在14世紀(jì)制得，稱為“彩色金”(mosaic gold)，長(zhǎng)期用作金色顏料。

? ? ?（4）汞齊：中國(guó)黃白術(shù)在制作藥銀的嘗試中，曾廣泛利用水銀，制得多種白色的汞齊，如銀汞齊、銅汞齊、銅鋅汞齊、鉛汞齊、鉛銀汞齊等。唐代已發(fā)明世界上最早的補(bǔ)牙合金，即銀錫汞齊（白錫銀），這種技藝最初也可能也出于方士之手。

? ? ? ?（5）其他合金：煉丹家們還曾制得銅鋅砷、錫銀、錫砷、錫砷銅（白錫銀）、錫鉛(生鉛銀、即镴)等多種銀白色合金。

? ? ? ? 中國(guó)古代的化學(xué)在啟蒙上處于領(lǐng)先水平，但在真正形成學(xué)科門(mén)類上卻被西方趕超。由于近代中國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)封閉自守，和世界其他國(guó)家缺乏交流，化學(xué)水平也曾一度落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。新中國(guó)成立以后，中國(guó)的化學(xué)得到了大力發(fā)展。但是我們也要認(rèn)清自身的不足，與世界先進(jìn)水平相比，我們依然有很大的差距。