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在隋朝初年,杜子春去拜访一位炼丹老人。由于两人是老朋友了。几杯酒下肚,三言两语已是半夜时分,于是杜子春和炼丹老人抵足而眠。
却说杜子春由于喝酒超量,总是睡不着。就在三更时分,只听得外面“轰隆”一声巨响,吓得杜子春一跃而起。
炼丹老人也慌忙起床,两人循声来到炼丹房,只见炼丹炉内喷涌出阵阵紫色烟雾,烟雾上窜到房顶,散布室内。转眼间房屋烧了起来,两人吓得直往外窜。这到底是怎么回事?杜子春问老人,老人也摇头不知,只是嘟哝道:“天火毁了我的房子,天火毁了我的房子!”
真的是天火毁了他的房子?
其实哪有什么天火,他们所看的情景就是火药爆炸的情景。那火药从何而来呢?
原来,炼丹家们要炼的丹,不外乎有两种,一种是长生不老之药,二是金银。他们用的原料是铜、锡、铅、水银、硫磺、硝石等,用的器具是炼丹炉,而用的燃料则是树木做成的木炭。
因而,硫磺、硝石和炭的粉末,也就不免要混合在一起。而这种混合物就是火药,但炼丹家们一开始哪了解到这些。这些混合物,只要碰上火星或受到敲击,就要爆炸。后来,爆炸的现象多次重复,这才引起炼丹家们的注意。他们经过细心地观察,不断深入地研究,分析、试验、终于拟制成了一个新的配方。于是,火药就发明了。
火药的发明,从某个炼丹家来看,是很偶然的;而从整个炼丹术的发展来看,则是迟早会出现的。
火药触火即燃,其化学反应式近于:
2KNO3+3C+S→N2↑+3CO2↑+K2S+169 千卡,另外还有少许CO、K2CO3K2SO4。
体积很小的火药,燃烧时产生大量的气体和热量,体积突然膨胀,增至几千倍,因而在密封的容器里会引起爆炸。同时,因不完全燃烧,所以能看到冒烟。在现在,配制火药很容易,民间流传的“一硝二磺三木炭”,就是火药简易的配方。但在古代发明火药时,可不那么容易。火药的发明,决不是哪个人的功劳,而应是古代劳动人民集体智慧的结晶。它是随着生产的发展,社会的进步,人们的不断摸索而逐步完成和完善的。
因为古人们首先要对组成火药的三种主要成分的性质和应用有一个认识过程。早在商周,人们已广泛用木炭来冶炼金属,明白炭是较木柴更好的燃料,伐薪烧炭,遂成了古人们独立的行业。而硫磺不仅有天然的,同时也杂存于铜、铁矿之中,在冶炼中逸出的硫和二氧化硫,直接地刺激着人们的感官。就在这种接触中,人们逐渐认识到硫不仅对某些皮肤病有特别的疗效,还认识到硫的一些化学性质。
如《神农本草经》中说:“石硫黄,⋯⋯能化金银铜铁,奇物。”即硫能与铜铁等金属化合,特别是认识到硫轻易与水银发生化学反应,获得与天然品接近的硫化汞。这种性质深受从事炼丹的方士们的注意,在他们妄图将水银炼成“金液”、“还丹”的过程中,常使用硫。
在这种活动中,进而了解到硫含有猛毒,着火易飞,很难擒制。怎样使其药性缓和呢?人们采取一种所谓的“伏火法”。
伏火法即将黑褐两色的硫磺矿经过与其他药品混合、加热或燃烧,变成金黄色或朱砂色、雪白色的硫及其化合物。而火药的发明就产生在这种硫磺伏火的实验中。
硝的引入是制取火药的关键,在长期的生产活动中,古人们认识了硝石。硝石的主要成分是硝酸钾,化学性质很活跃,能和许多物质发生作用。所以在炼丹中,常被用来改变其他药品的性质。对炭、硫、硝三种物质性能的认识,为火药的发明准备了条件。由于医药学和炼丹活动的发展,特别是人们长期的实践,至迟在唐朝,人们在硫磺伏火的实践中,发现点燃硫磺、硝石、木炭的混合物,会发生异常激烈的燃烧或爆炸。
唐朝初年,有一位药物学家孙思邈(我们另章会介绍到他),在他的《诸家神品丹法》中载有“内伏硫磺法”:
“疏黄、硝石各二两,研成粉末,放在砂罐内,掘一地坑,放砂罐在坑内与地平,四面都以土填实。再用皂角子三个,将其点着放入罐内,使硫磺和硝石混合物烧起火焰。等到烧不起焰火时,再拿木炭来炒,当炭消三分之一,就退火,不等冷,取之。得到的混合物就叫做伏火。”由此可见,当时的人们已认识了硝、硫、炭混合,会发生剧烈的反应。因而采取措施,控制反应速度,防范爆炸。这是所能见到的有关火药最早的记载。
同类的实验,在唐朝中期一个名叫清虚子的也做过。他在“伏火矾法”写道:
“硫二两,硝二两,马兜铃三钱半。研为末,拌匀,掘坑,入药于罐内与地平。将熟火一块,弹子大,下放里面,烟渐起。”在这个实践中,同样注意防范混合物的激烈燃烧而爆炸。这种实践方法,是经历了反复实践而总结出来的。
关于失败的教训也有记录,一本名为《真元妙道要略》的炼丹书,就告诫说:拿硫磺、硝石、雄黄(AS2S3)密合起来一起烧,会发生焰火,把人们的脸和身体烧坏,还能直冲屋上,把房子也烧光。这类实验的反复进行,经验不断积累,认识逐步提高,人们终于掌握了火药的配制及其燃烧爆炸的性能。
值得一提的是,我们前面讲了几种伏火法,是为了炼丹而制,而非是为了得到火药。其实他们配方出来的东西就是火药的萌芽,只不过他们还不知道而已。
有必要提一下,火药并不是用来治病用的,为什么会叫“药”呢?因为在古代,人们对硝石,硫磺早有认识,曾被作为药材。例如在汉朝的《神农本草经》中,硝石曾被列为上品药的第六位。硫磺也被列为中品药的第三位。就在火药发明之后,还曾被列入药类,在明朝李时珍所著的《本草纲目》中,说火药能治疮癣、能杀虫、辟湿气、治瘟疫等。上面只是说它作为“药”的一方面,另一个原因,是全世界古代社会上层人物,都曾热衷于寻找长生不老的丹药,所以炼丹术很兴盛了一阵子。
在中国,据史料记载,秦始皇就相当热衷于寻找长生不老的丹药。到了西汉时期,人们把冶金技术运用到炼制矿物药方面,梦想炼出仙丹。所以,人们炼丹的目的,也是在寻找一种长生不老之药。所以,火药的“药”字,就是一种治病的药。
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