火藥的發明
      
  
 
火藥的發明是我國文化史上的四大發明之一。它的起源和煉丹術,本草學有著密切的關係。在中國古代,用硝石、硫黃、木炭以及輔料砷化合物、油脂等粉未狀均勻混合物來製成黑火藥,且這些成份都是中國煉丹家的常用配料.把這種混合物叫做藥,也揭示著它和祖國醫學的淵源關係。 

    中國火藥史的研究,首先由馮家昇進行了開創性工作,他揭示了唐代煉丹家的原火藥配方的意義,又研究了五代、宋、元的火藥和火器,特別是有說服力地論證了中國的火藥先傳入阿拉伯國家再傳入歐洲,這正是中國煉丹術西傳的路線,也是國瓷器和造紙術的西傳類似的。為世界文化作出了貢獻。

    自馮家昇五十年代初期的研究起,關於火藥的研究三十年來一直保持著這個認識程度。王奎克、朱晟、鄭同、袁書玉[2] 在探討葛洪《抱樸子內篇 》中以硝石、松脂、豬大腸、雄黃共煉可以製取單質砷的實驗中發現:共煉過程在350 400℃起火爆炸,溫度是關鍵(也就是中國煉丹術家經常強調的“火候”之一)。因此原火藥起源可以追溯到西元四世紀,《抱樸子內篇·仙藥》應是原火藥成份最早記錄。王氏等的研究是火藥史研究的一個新階段。

   中國使用硝石和硫黃是很早的,火藥所以成為火藥,起決定性作用的是硝石(硝酸鉀)的引入。據唐李昉等《太平禦覽》,西元前六世紀的“范子計然曰:消石出隴道” ,以及“石硫黃出漢中”。

一瘋P搌k認為,地名“隴道”“漢中”不見於秦以前。那麼《史記·扁鵲公列傳》,漢·劉向《列仙傳》,推測年代部分為漢代的 《三十六水法》(好亂,唔明白),都提到了硝石;漢代使用硝石,更有依據。《淮南子·天文訓》說:“日夏至而流黃譯”,《說文》有“留黃”出產之記載等,《神農本草經》中硝和硫黃分別為上品和中品藥。

    東漢《周易參同契》說:“挺除武都,八石棄捐”,“鼓鑄五石、銅,以之為輔樞……千舉必萬敗”,都說明包括硝石在內的五石或八石[3] ,由於其強氧化性使火法反應進行激烈,在當時還沒有很好地馴服它、掌握它。“挺除武都”,尤其值得注意,說明當時已經有人試煉了武都雄黃[4] ,和八石之一的硝石,大概沒有成功,至少對《參同契》作者是這樣。

     由二世紀的魏伯陽到四世紀的葛洪,煉丹術方興來艾,煉丹著作由"火記六百篇”(《參同契》)到“披涉篇卷,以千計矣”"(《 抱樸子內篇·金丹》)。這一段時間內,可能有許多煉丹家在進行八石煉雄的試驗。硝石煉雄黃,應該得到氧化砷。葛洪記載的三物煉雄黃的成功之例,引入了松脂、豬大腸等有機物,可使氧化砷還原為砷單質.。但仍要控制溫度,超過一定溫度,就起火爆炸。古代沒有溫度計,必定有超過的時候,也就是製煉單質砷有成功,也有“失敗”的時候,後一情況正是原火藥產生的萌芽。後來火藥成份也是積極利用這一實驗現象的結果。也可以從兩個方面得到參證:

    (1)早期軍事火藥的配方,多以硝石、三黃(雄黃、雌黃、硫黃)、松脂(香)和各種油脂為主。如宋代《武經總要》和明代 火龍經》的火藥方,都是如此。

    (2)中國煉丹術西傳和中國火藥的西傳是有聯繫的。阿拉伯和西歐煉丹術很多具體操作和使用藥品與中國煉丹術相同。曾被歸屬首先發現砷的馬格努斯,恰恰也是常常被歸屬發現火藥之人(另一著名被歸屬者是羅哲爾·培根)。葛洪之三物煉雄黃由於溫度不同而有製砷和火藥性質之別,集兩種功能於一配方之中,馬格努斯曾做過砷和火藥實驗和記述,也不應純屬偶然。由葛洪經過中、阿拉伯許多煉丹家之手而到馬格努斯,本來是有淵源關係的。

    由於硝石、硫黃、雄黃的揮發和易燃性和毒性以及某種合煉易於起火爆炸性質,因此常要在煉丹過程中進行“伏火”這一步驟。唐宋煉丹著作中著火和“伏火” 的記載,也是原火藥成份擬定的歷史過程的重要環節。

    晉代鄭思遠,可能為中唐著作的《真元妙道要略》,記載了原火藥成份的劇烈燃燒和爆炸的性質,並提出了“伏火”的必要性:

    “有以雄黃、硫黃合硝石並蜜燒之,焰起,燒手面及燼屋舍者。”蜜中含糖類,加熱後灰化,與硫黃、硝石、雄黃(矿物,成份是硫化砷,橘黄色,有光泽。用来制造有色玻璃、农药、染料等,又可入药,能解毒。也叫鸡冠石,中药上也叫雄精。),火藥成份均備,故燃燒劇烈,使煉丹家被灼傷,甚至燒毀他們的實驗室。

    總結多次失火事故,得出:“石硫黃宜服養諸藥。硝石宜佐諸藥,多則敗藥,生者不可合三黃等燒,立見禍事。”

    因諸成份合煉易起火,故提出“伏火”的要求:“硝石伏火了,赤炭火上

試,成油,入火不動者,即伏矣。若瓶內燒成汁者,即未可知生熟何為〔二字誤乙〕耳,蓋緣硝石戀櫃,火炭上試之。不伏者才入炭上,即便成焰。”可見伏火後的“硝石”,不再有劇烈的氧化性和燃燒性。

    《諸家神品丹法》卷五的“伏火硫黃法”,不是避開包含原火藥成份的諸藥在一起煉,而恰恰通過合煉來達到“伏火”目的,只是加藥次序不同,操作謹慎,予有防護而已

    “燒令有性’’是中藥傳統飽炙法之一,是中溫炭化而不是高溫炭化,炭化程度也不完全,還含沸點較高即“油性”較大的有機物質。此法只混合硫黃和硝酸鉀,把炭化的皂角子點著,引起整個混合物燃燒,最後以較多量的炭繼續加熱燃燒。

    唐元和三年(808年)清虛子編的《鉛汞甲庚至寶集成》卷二那一部分有:

    “伏火礬法

    硫二兩、硝二兩,馬兜鈴二錢半。右為末,拌勻。掘坑,入藥於罐內,與地平。將熟火一塊,彈子大,下放堶情A煙漸漸起,以濕紙四、五重蓋,用方磚兩片捺,以土塚之,候冷取出,其硫黃住,每白礬三兩,入伏火硫黃二兩,為末,大甘鍋一個,以藥在內,成汁,傾石器中,其色如玉也。”

    二種丹法相同成相似則可能有傳授關係。此法同樣採用了硝硫各二兩,只把三個皂角子換成三錢五分馬兜鈴。“鈐”[鉗]演變為“馬兜玲”(中國煉丹術往往如此)。重要的是《諸家神品丹法》不敢於把含碳物質直接與硫硝混合,這堳o可以混合了,而以“彈子大”的赤炭引火,也比“燒令存性”後的皂角子大。因此這是對劇烈反應的控制,是一種進步。但本法用炭較前法為少。本法目的在於以“伏火硫黃”再處理白礬成“伏火礬”(如配方標題)

    總之,從《真元妙道要略》之不能控制原火藥之燃燒而戒用,到《諸家神品丹法》伏火硫黃法,再到《鉛汞甲庚至寶集成》伏火礬法,已經接近早期火藥配方成份,只是目的不同,操作不同,如改為利用其劇烈燃燒和爆炸性質則演變成早期火藥。

    練丹書的年代難於考證,因可做本證的材料太少。《真元妙道要略》準確問世時間即是如此。《諸家神品丹法》為宋代孟要甫輯錄,但收載內容從晉代《抱樸子內篇》和著名孫思邈的《太清丹經要決》以及大量今佚的煉丹書及配方。其中“伏火硫黃法”應為無名氏配方。馮家昇早年當作《孫真人丹經》配方引用,顯系疏誤;已經李約瑟,郭改正,王奎克等指出。但結合以上三種引文內容,從問題、要求 、任務的提出,到確定了伏火硫黃法,到伏火硫黃更有控制並把產物再運用於“伏火礬”,這個邏輯順序(歷史順序與之一致)還是可以成立的。

    煉丹家把火藥配方獻給軍事家。西元904年(唐天佑元年),鄭 用“飛火”攻豫章,975年(宋開寶元年)宋滅南唐用 “火炮”  、“火箭” 。宋敏求(10191079)在《東京記》婸﹛A京城開封有製火藥工場,叫“火藥窯子作”。以後就更大規模用於軍事。

曾公亮(9981078)等編《武經總要》記載三種火藥配方:

 

焰硝(%)

硫黃(%)

炭未(%)松脂

              

毒藥煙

30

15

5

竹茹,麻茹,小油,桐油,瀝青,黃脂,巴豆,砒霜,狼毒,草鳥頭

蒺藜火

40

20

5

至黃脂同上,幹漆

40

14

14

至黃脂同上,(無小油),幹漆,砒黃,黃丹,定粉,濃油

    明代茅元儀《武備志》(1621年)說,以硝石5斤,硫黃1斤,茄杆灰1斤,配成火藥。其組成比例硝石約占71.4%,它是一種爆破用的火藥配方(近代標準配方,硝石占71.4%

    《武備志》卷一百二十八“軍資乘·火·火器圖說七·十八”原文如下:

    “製火藥方

    製火藥,每料用硝五斤,黃一斤,茄杆灰一斤。以上硝、黃、灰共七斤,分作三槽,定碾五千五百遭,出槽。每藥三斤,用好燒酒一斤,成泥,仍下槽內,再碾百遭,出槽。拌成粒,如黃米大,或綠豆大,須入人手心然之不覺熱,方可。尋常用藥一斤,此藥止用半斤,因藥力大迅,不可多用。如無茄灰,柳條亦可,去皮去節,南方如無柳、前,杉、槁俱可。”其時代先進性,已不釋自明。

    從《周易參同契》的“挺除武都,八石棄捐”到葛洪的“三物煉之(雄黃)”,由反應難控制到得到單質砷,是第一回合(否定肯定),從三物煉雄黃成份的易燃易爆和(真元妙道要略)記載之“燒手面及燼屋舍”、“立見禍事”,到《諸家神品丹法》的伏火硫黃法,再由原火藥成份已具備而已能控制到《鉛汞甲庚至寶巢成》繼續提高控制能力,是第二個回  合;這種硫、硝、炭具備而有破壞力,到軍事家手埵足飢薽飢J敵的得心應手的工具, 

到《武備志》制法趨於成熟,完成了人類文化史上的一大發明,是第三個回合。前後歷時一千五百餘年,是人類認識由低到高,由必然王國到自由王國的發展史的,一個側面(恩格斯論述化學能到熱能的利用幾個階段;以及對原子能的利用,莫不如此)。它正是中國化學史上的光輝篇頁。



[2] 王奎克、朱晟、鄭同、袁書玉;同上引

[3] 五石、八石具體所指,諸家說法不同,但對於中國煉丹術,硝石是常用的藥品之一。

[4] 《抱樸子內篇·仙藥》:“又雄黃當得武都山所出者,純而無雜……其赤如雞冠,光明曄曄者,乃可用耳”。後面按王氏等引三物煉雄黃那一著名段落。武都在甘肅省南部,今為專署所在地。

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