紛紛燦爛如星隕,赫赫喧豗〔hui灰〕似火攻。
人間巧藝奪天工,煉藥燃燈清晝同。
但是在自然界中又相當廣泛地存在一種叫做“芒硝”的物質,化學組成是Na
O,在鹽湖周圍會大量析出;或以鈣芒硝、白鈉鎂鹽(即硝板)形式存在;也常從鹽堿地上離析出來,外貌和硝石頗相似。而兩者在我國傳統的醫藥中,醫療功能也幾乎完全相同。所以古人,特別是從先秦到南北朝時期,往往把它們混淆,古書上的記載當然也就相當混亂,什麼是真硝石?長時期中眾說紛紜。所以要對硝石廣泛采集、充分利用並準確地掌握它的化學特性,就得摸索到一些區分它們的方法。在南北朝時,陶弘景提出了一種鑒定硝石的方法,相當科學,他說:“以火燒之,紫青煙起,雲是真硝石也。今宕昌(在今甘肅)以北諸山有鹹土處皆有之。”就是說,把真硝石放在火焰上一燒,它會使火焰呈紫色,與芒硝不同。我們知道,硫酸鈉則會把火焰染成黃色。這就是近代的焰色檢定法,我國古代的方士早在1500年前就已經利用過了。但是真的運用這種方法時,又往往會遇到困難。因為在天然的硝石中總會含有一些芒硝和鹽分,而鈉所產生的黃色火焰,其亮度遠遠超過鉀的紫色火焰,因此少量鈉雜質的存在,這種靠焰色鑒定的方法就大失效力了。及至唐代,煉丹家們發明了高效的“磺硝法”來製造鉛丹。其工藝過程是先利用熔化的鉛與硫磺相反應,使生成硫化鉛,然後加硝石一起炒,很快就會生成赤紅色的鉛丹,而芒硝絕無這種功能,因此這倒不失為一種鑒定硝石的科學方法。但在唐代時,煉丹家則更普遍地知道了利用硝石的助燃性可以鑒別它:把一小塊待檢驗的硝石投到赤熱的炭上,就會猛烈燃燒起來;而芒硝投火中,則先化成“水”,水蒸發盡後,變成白色似枯礬的粉末,與硝石迥然不同。因此,唐代的煉丹家對硝石性質的認識和多方利用就大步前進了,他們在這時期發明了火藥也就不是偶然的了。
我國利用硝石是很早的,初時寫作“消石”,在戰國時已用做醫藥。其化學組成是硝酸鉀。自然界中的硝石往往是土壤中含氮有機物質在細菌作用下分解、氧化成硝酸後與土壤中的鉀素化合而成的。所以每當秋高氣爽的季節,它通常呈皮殼狀或鹽花狀析出來,覆蓋在地麵、牆腳,這就是所謂的地霜。特別是在豬圈、馬廄、廁所附近的牆角尤多。硝民掃取這種含硝的土塊,置於桶內,加水浸泡。經過濾後,將濾液熬煮或曬幹,就得到硝石結晶。此外,在某些岩石表麵、洞穴或鹽沼地帶偶爾也會找到它。東漢時成書的上所記載的、“能化七十二種石”的“樸消”,根據它的“化石”性質,大概就是硝石。
硫磺便從窯的頂部冷凝下來(圖3-10)。所以東漢時硫磺又有“礬石液”的別名。硫磺由於可猛烈燃燒,因此被煉丹家們視為火石的精氣;又稱它為“將軍”、“金賊”,大概正是因它能化蝕各種金屬。從中國煉丹術肇興之際,它就是一個重要角色。
中國的火藥在兩宋、金、元各代,由於軍事上的需要,都有很大的改進。13到14世紀時,隨著中國與西亞的貿易往來,特別是蒙古人兩次大規模的向西侵略,把火藥技術和火器先傳到阿拉伯,以後又傳到歐洲各國。