煉丹術中的化學

煉丹術中的化學(huàxué)共二十九頁煉丹術古代道家或道教徒等以金石類礦物為原料，采用化學(huàxué)方法煉制成自以為令人長生不老而實際上有毒“丹”藥的技術與方法。煉丹術是古代煉制丹藥的一種傳統(tǒng)技術，是近代化學的先驅。

共二十九頁一、中國煉丹術形成(xíngchéng)發(fā)展戰(zhàn)國至漢初，追求長壽永生。方士鼓吹食金服玉可不死，其中就包括丹砂（HgS）

。漢武帝開始，煉制丹砂以制作“黃金”食器。東漢后期，道教創(chuàng)立。道士煉丹開始?；实酆谩吧裣煞叫g”。當時，儒生(rúshēng)倡讖緯之學，方士搞神仙方術。二者合流，影響很大。周代、春秋戰(zhàn)國數(shù)百年間，陰陽五行學說影響，合藥要陰陽相配相制，治病要以五毒攻之。“五毒”：分別為汞、砷、銅、鐵等毒性強烈的礦物。

丹砂(HgS)、雄黃（As4S4）、石膽（CuSO4）、礜石（FeAsS）、磁石（Fe3O4黑色）。魏晉南北朝名士服用“寒食散”（五石散）：紫石英（含錳石英）、白石英（SiO2硅）、赤石脂(Fe2O3暗紅色)、鐘乳石（CaCO3）、硫黃（S）。中國煉丹術的鼎盛期在唐代。皇帝、王公貴族、士大夫均熱衷于此。五色而有劇毒的礦物有：紅——丹砂、鉛丹(Pb3O4)

、赤石脂；黃——雄黃、雌黃（As2S3）、硫黃；青——石膽、石青（曾青）。這些含汞、砷、鉛劇毒礦物，服用后導致突然死亡。奇怪的是后世宋代明代更甚。原因在于刺激作用。共二十九頁二、中國(zhōnɡɡuó)煉丹術的理論1指導思想：“假求外物以自堅固”黃金、白銀有很強的抗蝕性?！敖鹦圆粩⌒?，（服之）壽命得長久?！遍L生不死和羽化飛騰緊相連。金、銀等久不變質；丹砂、雄黃等變化莫測，靈異非常。仙藥的原料依次為：丹砂，黃金，白銀，諸芝，五玉，云母，雄黃，……松柏脂，茯苓，地黃，麥冬。還會用到一些令人困惑的材料：唾液，人尿，馬糞、牛糞、狗糞，初經(jīng)血。2藥性作用：陰陽五行學說解釋陰陽變化的法則有其合理性，但化學變化要復雜得多。五行相生相克，服五色之藥有禁有宜，毫無道理。中國藥物中至今仍見各種以“丹”命名的傳統(tǒng)特效藥，在鎮(zhèn)痛、消毒等方面，功效奇特。3金銀地位：點化金石“丹陽金”（砷黃銅）；黃銅（鋅銅合金）。中國煉丹術的主要目的，是為了求長生而追求得到神奇妙藥，理論是荒謬的，實踐(shíjiàn)是荒唐的。由此可見中國古代學術的基本模式：陰陽五行為指導，神秘操作為特點，魔術、幻術、騙術乃至自欺欺人之術充斥其間。共二十九頁三、中國(zhōnɡɡuó)煉丹術的化學遺產(chǎn)從丹砂中升煉水銀。HgS+Fe=FeS+Hg↑HgS+Pb=PbS+Hg↑HgS+Cu=CuS+Hg↑汞與玄黃（鉛丹Pb3O4）、硫黃（S）加熱，又生成紅色(hóngsè)的氧化汞，或重新返回成紅色(hóngsè)丹砂。這就是“還丹”。合成了粉霜（HgCl2）和輕粉（Hg2Cl2）。二者成了瘍科之圣藥。共二十九頁1、汞化學(huàxué)成就由于丹砂（主要化學成分HgS）加熱產(chǎn)生水銀，而水銀又能溶解金銀，這在當時的們看來極為神奇，因此，丹砂和水銀便成為方士們煉丹的重要原料，在兩千多年的煉丹活動中，方士們積累了豐富(fēngfù)的汞化學知識。共二十九頁人工合成丹砂(dānshā)和丹砂(dānshā)的溶解紅色(hóngsè)硫化汞有天然和人造的兩種，天然產(chǎn)硫化汞因色紅叫丹砂，人造的稱為銀朱或靈。最早關于以硫黃、水銀升煉制取人工丹砂的明確記載見于丹經(jīng)《太清石壁記》，唐代以后，炬制靈砂便在煉丹術中占了很大的篇幅，其反應為：人造硫化汞可能是人類最早用化學合成法制得的產(chǎn)品之一，這是煉丹術在汞化學上的一大成就。共二十九頁唐代煉丹家狐剛子著《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》中指出“化丹砂即需石膽（CuSO4)”也就是說溶解丹砂除用醋和硝石外，還要加石膽,丹砂在醋和硝石的混合液中本來難于溶解，但是有硫酸銅存在時，卻可以溶。用化學的觀點分析(fēnxī)，硫酸銅在反應中可能起到了催化劑的作。共二十九頁抽砂煉汞自然界中是有天然水銀存在的，但產(chǎn)量極。據(jù)記載，春秋戰(zhàn)國時期和秦代的帝王墓中都放置了大量水銀，且戰(zhàn)國時醫(yī)藥中也已用到水銀，同時(tóngshí)也興起了鎏金術，估計那時已經(jīng)從丹砂燒煉水銀。最初是用簡陋的低溫焙燒法，反應為：共二十九頁汞的產(chǎn)率很低，而煉丹家們居然摸索到了借助某些手段(shǒuduàn)促進HgS的分解：(1)在丹砂(dānshā)中混入黃礬[KFe(SO4)2?12H2O](2)把丹砂放在鐵釜中加熱（而不用土釜），或借助于銅、鉛來促進HgS的分。HgS+Fe=FeS+Hg↑HgS+Pb=PbS+Hg↑HgS+Cu=CuS+Hg↑共二十九頁到了宋代，又找到了往HgS中混入(hùnrù)更廉價的木炭方法，宋代的《修煉大丹要旨》中就記載了此法我國煉丹家在“抽砂煉汞”的實踐中，客觀(kèguān)上已經(jīng)運用了現(xiàn)代化學中的質量作用定律理論，即把可逆反應中的生成物從反應體系中排除（使生成SO2、FeS、CuS、CS2等），那么就可以促進反應的正向進行。共二十九頁人工合成(rénɡōnɡhéchénɡ)氧化汞水銀在空氣中以文火（低于350°C）加熱，表面就會生成一層紅色的HgO，色貌與天然丹砂相似，在當時的條件下，不少方士把它誤作丹砂，如葛洪《抱樸子內篇·金丹》所說：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”一語，而目前化學史界已比較一致認為(rènwéi)是指以下反應：共二十九頁氯化汞氯化汞的合成是我國煉丹技術及醫(yī)藥化學(huàxué)對無機合成化學(huàxué)的一項重大貢獻，可能是我國人工合成的第一批無機化合。HgCl2和Hg2Cl2都是白色結晶，外貌特相，但前者易溶于水，而有劇毒；后者難溶于水，無毒。古代煉丹術與本草學中的粉霜是HgCl2，粉霜又有很多別名，如：霜雪、水銀霜、白靈砂等，俗稱升汞。而稱為輕粉的則被認為指Hg2Cl2，它也有很多別名，如：水銀粉、汞粉、銀粉等，俗稱甘汞。由于這兩種丹藥外觀形態(tài)相似，又都是以丹砂、水銀、鹽、礬等原料升煉而成，因而古代醫(yī)士與方士(fāngshì)常把它們混淆。共二十九頁汞齊水銀可與金、銀、鉛、錫等形成汞齊，這一點在煉丹實踐中早就被注意到了。魏伯陽對鉛汞齊有所描述，陶弘景對汞齊說得更清楚，“水銀，能消化金、銀使成泥，人以鍍物是也”即金、銀與汞化合形成汞齊可以用以鍍金(dùjīn)、銀；《唐本草余》則最早記載了用水銀、白銀、白錫形成三元汞齊制作“銀膏”用于補牙，這是世界上最早的補牙合金。另外，宋人《諸家神品丹法》中有《化庚粉法》，就是利用金汞齊制造金粉的方法：先制成金汞齊，再加入食鹽，然后蒸發(fā)掉水銀，溶掉食鹽，留下來的就是粉末狀的黃金。共二十九頁魏伯陽的《周易(zhōuyì)參同契》《周易參同契》書中記載了鉛、汞、硫等的化合和分解的知識?！昂由湘迸`而最神，得火則飛，不見埃塵，鬼隱龍匿，莫知所存，將欲制之，黃芽為根”。實際上，河上姹女是水銀，水銀加熱就會蒸發(fā)(飛)不見了。要想固定水銀，就要加入黃芽，黃芽就是(jiùshì)硫黃，這時加熱后就會生成紅色的硫化汞，“望之類白，造之則朱”。共二十九頁陳少微《九還金砂妙訣》詳細記述了丹砂的產(chǎn)地，第一乃至第七返的各種靈砂的制法。書中所載竹筒式抽砂煉汞（即從丹砂制水銀）的方法尤其別致。這種方法是“先取筋竹為筒，節(jié)密處全留三節(jié)。上節(jié)開孔，可彈丸許粗，中節(jié)開小孔，如筋頭許大，容汞溜下處，先鋪厚蠟紙兩重，致（置）中節(jié)之上。次取丹砂研細，入于筒中，以麻緊縛其筒，蒸之一日。然后以黃泥(huánɡní)裹之，可厚三分，埋入土中，令筒與地平。筒四面緊筑，莫令漏泄其氣。便積薪燒其上，一復，令火透其筒上節(jié)，汞即流出于下節(jié)之中?！边@段文字清楚地敘述了這種操作簡便、效率較高而成本很低的竹筒式煉汞裝置和抽汞過程。陳少微《九還金砂(jīnshā)妙訣》陳少微在此書中提到的“銷汞”法（即用水銀和硫磺制取丹砂的方法）。Hg+S=HgSHgS+O2=Hg+SO2Δ共二十九頁2鉛化學成就鉛霜（醋酸鉛）→鉛粉（碳酸鉛）。古代婦女化妝“著粉太白”之“粉”；彩陶、瓷器上的彩釉(cǎiyòu)。黑鉛經(jīng)焙燒，初成黃丹（PbO），繼成鉛丹（Pb3O4）。黃、鉛丹倍受丹家青睞。共二十九頁3砷化學成就四種含砷礦物：雄黃、雌黃(cíhuáng)、礜石、砒石（As2O3）。砒霜，劇毒之藥，微量服用，三蟲盡死，治瘧、心痛、牙痛，冬衣單不寒。共二十九頁4合金學貢獻以汞、鉛、銅等煉制成黃金、白銀，失敗了；如何燒煉也在絕密下口口相傳，知者寥寥(liáoliáo)。而黃白合金，畢竟有它的意義。生成另外一種神奇的合金，形態(tài)、性質、色澤等都有變化，用途也產(chǎn)生不同效果。共二十九頁5火藥發(fā)明硫黃、硝石（KNO3）、木炭或蜜。其中硝石是關鍵，可以其液洗膿瘡?！熬梅p身神仙”。唐代《真元妙道要略》記，以硝石、硫黃、雄黃(xiónghuáng)和以蜜，劇烈燃燒。共二十九頁我國自周秦以來就創(chuàng)始和應用了將藥物加溫升華的這種制藥方法，為世界各國之最早者。西元九、十世紀我國煉丹術傳入阿拉伯，十二世紀(shìjì)傳入歐洲。煉丹(liàndān)煉丹法所制成的藥物有外用和內服兩種，外用者至今還很有價值，內服則由于其毒性較大而逐漸被淘汰。所謂神丹妙藥，以求長生不死，則是荒謬的。共二十九頁中國古代煉丹術的主要目的，一是修煉長生不老的丹藥，二是想把賤金屬轉化為金銀等貴金屬。中國煉丹主要用五金、八石、三黃為原料。煉成的多為砷、汞和鉛的制劑，吃下去以后(yǐhòu)就會中毒甚至死亡。共二十九頁煉丹術發(fā)展初期就有人服食丹藥，首先是三國時期何晏大將軍(曹操的義子)帶頭服用“五石散”，說是可以強身健體，于是在社會上“服石”之風盛行。“五石散”，是一種中藥散劑。據(jù)說是張仲景發(fā)明給傷寒病人(bìngrén)吃的。“五石散”，是用石鐘乳、紫石英（CaF2）、白石英、石硫磺、赤石脂五味石藥合成的一種中藥散劑，而之所以又被稱為“寒食散”，乃是因為服用此藥后，必須以食冷食來散熱而得名。五石散是魏晉時期流行的一種毒品?！胺迨?，非唯治病，亦覺神明開朗”。從《世說新語》的這段描述上看，五石散真真算作中原出產(chǎn)的一種毒品了?！拔迨ⅰ惫捕彭撟纤?成分(chéngfèn)是二氧化硅硫磺(liúhuáng):主要成分是S。雄黃：α-As4S4又稱作石黃、黃金石、雞冠石

綠松石:CuAl6(PO4)4(OH)8·5H2O赭石

:為赤鐵礦的礦石,其主要成分有三氧化二鐵、二氧化硅及氧化鈣等。“五色藥石”共二十九頁白居易《思歸》詩一首：退之(韓愈)服硫黃，一病訖不痊微之(元稹)煉秋石，未老身溘然杜子(杜牧(dùmù))得丹訣，終日斷腥膻崔君(崔元亮)夸藥力，經(jīng)冬不衣棉或疾或暴夭，悉不過中年。煉丹家煉制的所謂“仙丹”，大多是含汞、鉛、硫、砷的劇毒物質，吃了非但不能長生，反而會致人于死地。漢代詩人就有“服藥求神仙，多為藥所誤”的感嘆，以后不斷有人對此發(fā)出警告，但服食受害者仍屢見不鮮。清趙翼《廿二史札記(zhájì)》卷十九“唐諸帝多餌丹藥”條載，唐太宗、憲宗、穆宗、敬宗、武宗、宣宗皆服丹藥中毒致死?；实廴绱?，何況臣民百姓。當時一些大臣如杜伏威、李道古、李抱真等也都是因服食丹藥中毒致死共二十九頁煉金術和煉丹術經(jīng)歷數(shù)千年之久，他們孜孜以求的目標——制作長生不老藥和點化金銀當然不可能達到，但是，在無數(shù)次失敗的過程中，積累(jīlěi)了不少有關化學知識和操作經(jīng)驗。共二十九頁孫思邈《太清丹經(jīng)要訣(yàojué)》孫思邈（581—682），其著述以醫(yī)學為主，今存《備急千金要方》、《千金翼方》各三十卷。其煉丹著作多已失散，現(xiàn)僅存《太清丹經(jīng)要訣》等。此書記有不少化學上的重要成果，如《伏雌雄二黃用錫法》一條，非常明確地介紹了用雄黃、金屬錫制作彩色金（SnS2）的方法：雄黃(As4S4)十兩，末之，錫三兩，“鐺中合熔，出之。入皮袋中揉使碎，入坩堝中，火之。其坩堝中安藥了，以蓋合之。密固，入風爐吹之。令鍋同火色(huǒsè)