炼丹术、炼金术和炼铜术

(1)炼丹术  所谓“丹”原指丹砂，即硫化汞，后来则泛指被认为是“长生药”的各种药物。炼丹术就是以制出长生不老药为主要目的的一种方术。中国是炼丹术出现最早的国家。齐威王、齐宣王、燕昭王和秦始皇都曾派人去海上求“仙人不死之药”，但屡遭失败。于是长生术便由寻求神仙和寻找天然的长生不死药转为人工炼制仙丹。至汉武帝时，在帝王的支持下，炼丹术盛行起来。到了东汉，炼丹术进一步发展，东汉魏伯阳的《周易参同契》是世界上现存最早的炼丹理论著作。书中说：“河上姹女，灵而最神，得火则飞，不见埃尘。……将欲制之，黄芽为根。”这里的“河上姹女”就是汞，黄芽指硫磺。意思是说汞易挥发而与硫化合生成的硫化汞则不易挥发，因而汞便被硫“制服”了。除炼得丹砂外，方士们还用铅白制成铅丹。这种方术在唐代进入全盛时期，但因服丹中毒致死者屡见不鲜，宋代以后便逐步衰亡。

中国历史上出现过众多的炼丹家，其中最著名的是晋代的葛洪。他关于长生术的见解是主张内修与外养兼顾，即要想长生和成仙，必须既要外服仙丹，又要内练精气、此外还要食饮有度，兴居有节，并且还得积善立功。他所著的《抱朴子》一书中讲炼丹的有“金丹”“仙药”“黄白”这3卷。这本书对汉晋以来的炼丹术从理论到实践作了系统、完整的阐述，书中记载了很多丹药配方，描述了许多化学变化，还记载了许多炼丹设备。

古代的炼丹术充满了迷信色彩，宣扬了服丹可以长生不老的说法，其出发点是错误的，理论基础很多也是牵强附会的。但由于从事了大量的化学实验、积累了化学知识和经验，设计和运用了大量原始的化学仪器和设备。客观上对中国古代无机化学、医药学等的发展做出了一定的贡献。中国古代四大发明之一火药便是在炼丹过程中被人们逐渐认识并得到应用的。

(2)炼金术  古代希腊哲学家亚里士多德认为世界上任何物质都是由冷、热、干、湿4种元素按不同比例相互组成的。中国则有金、木、水、火、土组成万物的阴阳五行学说。出于这种思想，人们谋求用一般金属经过焙烧和冶炼转变为金、银，这种以一般金属炼金的学术思想和实践就称为炼金术。那些炼金的人称为炼金术士。在中国，由于术士们在企图点石成金的同时还追求长生不老药，所以又称为炼丹术。

阿拉伯炼金术的代表人物是贾比尔。他的著作《物性大典》等论述了金属互变和四元素相克的理论、描述了制造几种无机酸的配方，强调炼金术士要注重实验。另一位大师是拉齐。他在《秘中之秘》一书中讨论了炼金的物质、仪器和方法、介绍了当时炼金家使用的设备。如风箱、坩埚勺子、铁剪、烧杯、平底蒸发皿、沙浴、焙烧炉、锉等。这不仅对以后的阿拉伯炼金术有很大的推动作用，而且对欧洲炼金术产生了极大的影响。

在11世纪—12世纪，阿拉伯炼金术传到欧洲，欧洲封建帝王和教会为了发财致富驱使炼金术课??橇吨苹平稹Ｓ⑼鹾嗬??拦┭?牧督鹗跏慷啻?000多人。在欧洲炼金家看来，水银是一切金属的本原，硫为一切可燃物所共有，不同金属之间的区别在于汞、硫的含量及比例不同。他们企图寻求一种他们称为“哲人石”的东西来清除掉贱金属中的“下贱成分”，使其本质趋于完善，从而转变为金、银。炼金术士炼出的“黄金”实际上当然都是伪金。长时期的炼金活动及其不断失败，不仅浪费了大量的人力、财力，而且炼出的伪金投入市场还引起金融财政的混乱，致使统治者们人伤脑筋。

炼金术士寻找黄金的苦心和毅力使后人获得许多有用的发明和有益的实验。况且这种把一种元素改变成另一种元素的想法，在今天看来也并非全无可能。科学家们早已发现某些放射性元素便能通过衰变而成为另一种元素。从这个意义上说，炼金术士的梦想在某种程度上实现了。

(3)炼铜术  在人类使用的金属中，首先被加工利用的是天然红铜。从中国甘肃齐家文化遗址中发掘出铜刀、铜锥、铜凿和铜环等多种天然红铜器，经分析其含铜量达99.8%。在埃及和美索布达米亚的最古老的文化遗址中，也曾发现被熔铸和冷锻而成的红铜器。由于当时烧制陶器的技术已相当成熟，既有了耐高温的陶器，又有能造出窑温1000℃以上的高温窖体，这就具备了用矿石冶炼金属的条件。大约在距今5000年前，中国已进入了冶炼红铜的时期。最初利用的是孔雀石类氧铜矿石。人们将它与木炭混合加热还原，得到红铜。随着对熔铸技术的熟练掌握，人们能够更有效地利用红铜了。

中国几乎在开始冶炼红铜的同时就出现了青铜。青铜主要是铜、锡的合金。其中往往含有铅和其他金属。由于其硬度比红铜大而且坚韧，熔点也较低。容易铸造，所以得到了较快发展。商、周时期，青铜技术进入鼎盛时期。1939年在河南省安阳市出土的司母戊鼎，是已发现的世界上最大的古代青铜器。这个距令有3000年的青铜器重875千克，通耳高l.33米，宽0.79米，长1.66米，经化验，含铜84.77％、锡11.84％、铅2.76%和少量其他元素。司母戊鼎的铸造工艺，有力地说明了中国当时铸造水平的高超和古代劳动人民的勤劳智慧。

在埃及和印度发现的青铜器古迹表明，其在公元前3000年已进入了青铜器时代。在西欧也发现了青铜时代铜矿的竖井式开采遗址。

中国古代不仅用火法炼铜，还发明了水法炼铜。这种方法比火法炼钢有以下优点：一可在产“胆水”的地方就地取材；二则设备简单，操作容易，常温下提取铜，不要冶炼、鼓风设备、节省了燃料。这一方法以中国为最早，是水法冶金技术的起源，为世界化学发展做出了一项重大贡献。