炼金术和火药
西汉时期,淳于髡用硝石治疗王美人氏病。炼金术士在长期的炼丹实践中,不断地将硝石、硫磺、雄黄、松节油、油脂、木炭等物质混合煅烧,使火药的发明成为必然。
炼金术士还对硫的各种特性进行了“实验性”观察和研究。他们发现硫不仅能与铜和铁反应,还能制服神奇的汞(水银)。硫在化学上非常活跃,它很容易着火,与空气中的氧气发生反应,这使得人们很难控制它。为了驯服它暴烈的性格,古人试图“降伏”硫磺之火。
所谓“降火”,本来就是一种治病的方法。方士根据中医的阴阳五行、脏经理论,认为硝石和硫磺都是阳(因为都可以着火),会有阳火之毒,可以败人的五脏。为了使人服用后不仅没有毒性,而且还能滋养五脏,使人体内的五脏之气能够和谐混合,有助于延年益寿,就必须设法降服火毒,这就是所谓的“降火”,“降火”的具体方法也很简单,就是“以毒攻毒”。如果用火来烧,火的毒自然就消除了。
炼金术士在炼丹实践中,逐渐发现硫磺、硝石、木炭混在一起,做不好会引起燃烧甚至爆炸。这种情况发生得多了,自然会引起方士的注意。于是有人专门做这种实验,积累经验,改进配方。因为硫磺和硝石都是可以治病的药,又因为和木炭结合会上火,所以人们把这三样东西的混合物叫做火药,意思是“上火的药”。因为这种混合物的颜色接近黑色,所以常被称为黑粉。
关于黑火药配方和燃烧的最早记载,来自于唐代初年著名中医、“药王”、养生方士孙思邈所著《单晶含硫之法》一书。这也是世界上最早的轻工业粉原始配方的记载。它描述了降硫的方法:将沙壶或银壶埋入土中,壶口或壶口与地面齐平。周围要用土夯实,硝酸盐和硫磺放两个。然后用火烧三枝皂荚。不要把它们烧成灰,烧成炭就行,然后一个个放进锅里或锅里。这时刚烧过的皂角接触到有残火的硝石和硫磺,硝石和硫磺会自动燃烧。等火焰烟烧完之后,把木炭堆在罐口上加热,就得到一个黑粉的配方。在这里,黑火药的三个主要成分都准备好了:硝酸盐、硫和碳。反应不够激烈,只是因为碳没有被研磨,没有与硝酸盐和硫充分均匀地混合。另外,“卧火”的目的是防止和避免剧烈燃烧爆炸,有的措施只是让反应燃烧后出现紫色的烟火。