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中国古代炼丹术及其化学成就

2011-2012第一学期校公共选修课

《中国古代化学史及文物保护修复》结课论文

学生姓名赵颖彪

学号

所属学院机械电气化工程学院

专业农业机械化及其自动化

班级农机14-1

塔里木大学教务处制

中国古代炼丹术及其化学成就

摘要：

中国古代化学取得了令人注目的成就，对物质及其变化的认识上，揭示了物质可分、运动、守恒的规律（在化学实验上，炼丹家们掌握了一些物质的性质、制法和鉴定方法）在化学工艺和技术上发明了火药、金属的冶炼和造纸术等，但中国古代化学也留给我们不少缺憾，值得我们深思。

关键词：

古代化学；炼丹术；化学发展；成就

在化学领域中，中国古代劳动人民取得了惊人的成就，其中火药、陶瓷、造纸、金属的冶炼和炼丹术等令世人瞩目；在对物质的认识上体现了唯物辩证的观点。

其中对物质的存在方式和近代的化学理论有着惊人的相似，中国古代化学取得了这么辉煌的成就。

本文就对中国古代炼丹术及其在化学上的作用作粗略的阐述。

一、中国古代炼丹术的产生和成就

1.1中国古代炼丹术的产生

在远古时代，火的使用不仅改变了人们的生活条件、居住条件，而且这个最初的化学实践，为古代炼丹术奠定了客观基础，因为那时人们无法理解风雨雷电等现象和灾害，“万物有灵”的观念十分强烈。

进入阶级社会以后，统治阶级利用“鬼神”恐吓，麻痹人民。

最初的化学萌芽也被他们用以维护他们的统治，随着生产力的提高，人们的物质生活日益丰富，追求长寿和永生的愿望随之产生和增强，统治阶级梦想长生不死，万世霸业的欲望更加强烈，于是神仙传说大兴，便开始了长达千年的寻仙求药活动。

是古人为求“长生不老”而炼制丹药的，这种方术在我国起源很早，据《·传》载，（前179-前122）在他的《枕中鸿宝秘苑书》中说，战国时（约前305-前240）有“重追延命方”，看来这可能是我国古代丹方之祖。

但是这方不传于世，那部书也早已散佚，内容怎样现在已经无从查考。

不过，有方士向荆王献“不死之药”的记载，对求“仙药”和派方士徐市（福）率童男女几千人入海求“仙人”的事叙述很详细，可见我国炼丹术在先秦时期的确已经开始萌芽。

到西汉时期，武帝（前156-前87）以更大的规模求仙求药，并采纳方士的建议，在宫中设立丹灶，亲自从事炼丹。

从此以后，炼丹之风就在封建统治阶级中开始盛行，并且经久不衰，一直发展到宋元以后，因此历代都出现了许多烧丹炼汞的术士。

我国古代炼丹的方法可分火法和两种。

所谓火法，主要、是带有冶金性质的无水加热法。

炼丹家魏在中说，他那时有《火记》六百篇，讲的就是这种火法。

但是这部书早已失传，内容已经无从查考。

据晋以及比较晚的炼丹着作的记载，火法大致包括缎（长时间）、炼（干燥物质的加热）、炙（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（又叫升，就是升华）、伏（加热使药物变性）等方法。

炼丹术最早的研究材料可能是，就是红色，这种研究用的就是火法。

红色硫化汞一经加热就会分解出（汞），水银和硫磺化合生成黑色硫化汞，再加热使它升华，就又恢复红色硫化汞的原状。

所生成的水银，是金属物质却呈液体状态，圆转流动，容易挥发，显得和寻常物质不同。

东汉以前炼丹术有两个不同传统：

一是致力寻找；二则试造黄金。

东汉时两个传统汇合为一，炼丹术家尝制长生不老药，而促成两个传统结合的因素实与医药发展有关，因此许多着名炼丹家如、陶弘景等同时是大医药家。

葛洪对炼丹术和早期的化学贡献保留在《》内，纪录了许多长生不老药（如太清丹、金液）及它们的制炼方法。

以上是一种流传已久的信仰，更指出凡人也能脱胎换骨成神仙，此变形可用阴阳五行的理论作解释。

在春秋战国时期，是的盛世，诸子百家争鸣，生产也达到鼎盛时期。

说到“鼎”，这是古代的烹饪器，也是记载功勋的礼器，传说黄帝造九鼎，鼎就成了传国之宝。

考古发掘的文物，如有名的司母戊方鼎，说明在当时冶炼青铜（铜锡合金）和铸造技术都已达到极高水平。

《周礼考工记》中就已经记载了合金成份不同而性质不同的“六齐”规则。

　　鼎本是煮肉汤和食品的器具。

但这时人们就希望在鼎中也能炼出一些别的东西。

传说的女婿萧史就在宫中炼丹，他曾经炼成“飞雪丹”给秦穆公的女儿擦在脸上（实际上是炼成的铅粉）。

他也许可以算是最早的化学家。

　　在汉代是炼丹兴起的时期，虽然真金没有炼出来，却制成了多种貌似黄银和的假金。

更发现了许多种化学反应，最主要是铅、汞、硫、砷等之间的反应，还创造了各种炼丹仪器和提炼药品的方法。

　　到了东汉时期，编着了一部炼丹术的着作《参同契》，这是世界公认现存的最古老的炼丹书（外国现存的最老的炼金术着作是圣·马克书稿，是公元十世纪的抄本）。

实际上《参同契》是魏伯阳钻研总结了前人大量的炼丹书“火记六百篇”后总结的理论着作，他把物质分为阴阳两大类，提出要产生新物质必须阴阳配合，同类物质在一起是不会化合的。

他还指出如果是“药物非种、分剂参差、失其纪纲”时，那就会“飞龟舞蛇，愈见乖张”，这实际是炼丹过程中发生爆炸的情况（这正是炼丹家发明的前奏）。

晋代葛洪编着的《抱朴子》也是有名的炼丹书，葛洪指出这些隐语严重阻碍了炼丹成果的正确传播。

此后，注释药物隐名的着作成为炼丹的指导书。

到了唐代，几乎各代皇帝都喜欢炼丹术，在这时中国的炼丹术发展到全盛时期，许多炼丹着作有了更实际的内容，并且也很少用隐语了。

这时中国炼丹术也传往，促进了的发展。

而阿拉伯炼金术后来又传入欧洲，几经演化发展，终于形成了现代科学的重要门类——化学。

1.2在中国炼丹术主要的一些化学原料及其化合物的有以下几类：

汞化学　汞是炼丹术中最重要的金属，因此关于它的化学反应和化合物研究得最多。

①硫化汞：

中国古代的炼丹家由丹砂（即硫化汞）升炼水银，曾取得丰富的经验。

其中由硫黄和水银再升炼出红色硫化汞这件事，在化学史上有重大的意义：

不仅是一项最早的无机化学合成工艺，而且是用合成方法确定一种物质（丹砂）化学组成的最早范例，也是人类对可逆化学反应认识的开端。

葛洪在《抱朴子内篇》中说“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。

这是古代炼丹家对该可逆反应的简单概括。

关于合成丹砂的明确记载,最早见于隋代方士苏元明《太清石壁记》（现存本为唐人楚泽编）的“太一小还丹方”。

在唐代以后的中国炼丹术着作中“升炼灵砂”仍占重要地位，入明以后称人工升炼的丹砂为“银朱”。

②氧化汞：

它可能是较硫化汞更早制得的人工制品。

《神农本草经》说：

“水银……镕化（加热）还复为丹。

”《黄帝九鼎神丹经》中的“神符”、“柔丹”、“伏丹”都是在土釜中加热水银制得。

这些“丹”实际上都是红色氧化汞，当时人们把它误认作“丹砂”。

陶弘景最先明确区分了这两种红色的丹药。

明代以后，氧化汞广泛用作疡科药，称为“红升丹”，因为那时是用水银、硝石、白矾三味混合升炼而成，又称“三仙丹”。

它的纯度很高，不含游离水银。

③氯化汞：

它的合成是中国古代汞化学中重大成就之一。

氯化高汞俗名升汞，中国古代称为粉霜、霜雪；氯化亚汞俗名甘汞，中国古代称为轻粉、水银粉。

由于它们都是白色结晶，古时常发生混淆。

中国古代炼丹家很早就将水银、硫黄（或直接用丹砂）和戎盐、绿矾（或白矾）一起升炼，以制取甘汞；如配方中再掺入硝石或胆矾，则可制得升汞。

大约前者在东汉时先制得，后者在东晋时制得。

这两种人工制品后来都成为重要的药物，并有多种配方。

清代曾把升汞定名为“白降丹”。

铅化学　商代的墓葬中发现有各种铅器和铅戈，说明中国当时已会炼制和使用铅。

炼丹术中也常将铅及其化合物作为实验对象。

①铅粉：

中国最早的人工铅制剂是铅粉，即碱式碳酸铅。

铅粉的出现可能始自殷代，因为当时用铅器贮酒，低浓度的酒易发酵变为乙酸，乙酸与铅作用生成的乙酸铅，在空气中吸收二氧化碳后，便会沉积出铅粉。

战国时，铅粉已普遍用作化妆品。

《周易参同契》里说：

“胡粉（即铅粉）投火中，色坏还为铅”；《抱朴子·论仙篇》说：

“胡粉……是化铅所作。

”这说明汉晋之际对铅粉与铅的互变关系已有较多认识。

铅粉自古以来就用作颜料、化妆品和药物；汉代以后又成为制釉原料和炼丹要药。

②乙酸铅：

中国古时称作铅霜，实际上往往是铅粉制造工艺的第一步产物,所以制得可能较早,但关于它的制备方法的记载则较晚，最早见于唐代问世的一些丹经，称为“玄白”。

铅霜之名最早见于北宋苏颂的《图经本草》。

③氧化铅:

金属铅在空气中焙烧即得氧化铅（PbO），中国古称黄丹,其色泽金黄，受到早期炼丹家的重视,称为“玄黄”。

若将黄丹以猛火加热，即变为橘红色的铅丹（Pb3O4）,秦代已用作红色颜料,因其色红似丹砂,也被炼丹家视为炼丹大药。

汉末或晋代发明了用硝石、硫黄和金属铅炼制铅丹的方法,称为硝黄法,纯度较高。

《名医别录》对该法已有记载。

明代又有改进，采用硝石、矾和金属铅合炼的制法，称为硝矾法，生产效率大为提高。

宋代以后，则普遍作为灰吹法炼银的副产品而取得。

砷化学　中国古代医药和炼丹术中很早就利用了含砷矿物，其中有雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）、礜石（FeAsS）、砒黄（不纯的砒石）等;后来又利用了信石（As2O3,信州产者良）。

长沙马王堆三号汉墓出土的帛书所记载的医方中有“冶礜石”和“燔雄黄”，是在空气中焙烧礜石和雄黄，所得升华产物就是人工制造的砒霜。

①雄黄和雌黄：

它们初时用作颜料。

宝鸡西周墓出土的丝织物上的黄色纹痕，表明就是以雌黄着色的。

东汉时有疡科“五毒方”，以石胆、丹砂、雄黄、礜石、慈石（即磁石）在土釜中合炼，所得药物的成分为升华的雄黄、砒霜和少量的硫酸亚汞。

《神农本草经》把雄黄列为中品，礜石列为下品，说明对它们的毒性和医疗效用已有一定的了解。

雄黄和雌黄在炼丹术中始终被视为炼丹要药。

《神农本草经》中说，炼食雄黄可使人轻身神仙。

《黄帝九鼎神丹经》所记载的“神丹”就是升华提纯的雄黄。

②砒霜：

至迟到隋代时，中国炼丹家已知焙烧雄黄制得纯净的砒霜。

唐代着名医学家兼炼丹家孙思邈在《千金药方》中最早用它治疗疟疾、牙痛等病，因其毒性猛烈，称为“貔霜”。

较晚的本草学着作则写作“砒霜”。

雄黄、雌黄、砒霜在炼丹术中所以受到重视，还在于它们在炼金实践中用作“点化药”。

③单质砷：

中国古代砷化学中的最大成就为单质砷的制得。

孙思邈《太清丹经要诀》中有以雄黄、雌黄与金属锡合炼的丹方，在密闭坩埚中升华的产物即单质砷。

南宋方士们将砒霜和草木药或蜜合炼，得到了“色如银”或“如黑角色，甚硬”的单质砷晶体，称为“死砒”、“伏砒”或简称“砒”。

可以说，在化学史上是中国炼丹家最早发现了元素砷。

矾化学　中国古代在染色、医药、炼丹术中都曾广泛地应用各种矾，包括绿矾（FeSO4·7H2O，又名青矾,用于染黑,所以又称皂矾）、白矾［KAl（SO4）2·12H2O,又名明矾］、黄矾〔KFe3（SO4）2（OH）6〕、胆矾（CuSO4·5H2O，唐代以前称石胆）。

①绿矾：

为中国制取和应用最早的一种矾。

战国时期已用于染黑，那时是通过焙烧涅石（含煤黄铁矿）取得的，所以得到“燓石”（后改称为矾石）之称）。

《山海经》已有关于涅石和以涅（绿矾）染黑的记载。

在北宋盛行胆铜法后，便得到了廉价的副产品绿矾。

黄矾是绿矾经自然风化氧化而形成的，很早就用于染色；唐代以后又成为炼金术中的“染色剂”。

②胆矾：

石胆和白矾在中国古代用作医药。

《神农本草经》将石胆列为中品。

炼丹家因为它具有“能化铁为铜成金银”的神异特性，将它视为“延寿、成仙”的圣药。

唐代以前,它的主要产地是遥远的陇西羌道,十分难得，所以唐人所辑《黄帝九鼎神丹经诀》中有胆矾的制法：

用黄矾、绿矾和曾青（碱式碳酸铜）合炼后经浸取、重结晶而制得。

东汉炼丹家狐刚子曾干馏胆矾，从挥发物中收集到硫酸，但未曾推广。

火药的发明　火药是中国四大发明之一。

最早的火药出自炼丹家之手，后为军事家所利用，得到发展和改进，于是先后出现了燃烧性火药和爆炸性火药。

火药的发明大约在唐代中期，到唐代后期才开始应用于军事。

①古代火药的成分：

中国古代早期火药的基本成分为硝石（硝酸