化学之始:炼丹与炼金
2015-06-25李少侠
李少侠
东亚与欧洲,天各一方,发展迥异。然而,在两地区文明进程的平行发展里,却无数次地显现出了相似的轨迹。
比如Alchemy,分别有炼金术、炼丹术两种含义。二者一个兴盛于欧洲中世纪,一个流传在高原大漠外的亚洲古国,而这,就是它们的默契之一。
东方炼丹术
华夏大地,古人相信海中的岛上住有神仙,能够靠服食丹药而不死,凡人如果得到这些丹药,服用后也可获得长生。
炼丹术最早产生于战国时期,齐国的宣王、威王和燕昭王都曾派人入海寻药。相传秦始皇统一中国后,也想长生不死,曾派徐福带五百童男童女入海寻找,却没有成功。后来人们渐渐相信在人间也能炼得丹药,这便是炼丹术的萌芽。
炼丹方士认为,草药虽能治病,其本身却会干枯腐朽,而只有金石之类的不朽之物方能铸就人类不死之身。炼丹的主要原料有五金三黄八石之说,五金为金、银、铜、铁、锡;三黄为硫磺、雄黄、雌黄;八石一般指朱砂、矾石、硝石、云母、石英、石钟乳、赤石脂、黄丹。此外还有水银和铅作为炼丹主料。
葛洪(约公元284年-364年),中国炼丹术代表人物。葛洪从炼丹术中知晓“丹砂(即硫化汞)烧之成水银,积变(指二者放在一起)又还成丹砂”。
这便是一种化学变化规律的总结,即物质之间可以用人工的方法相互转变。
虽然长生不老丹从医学上来讲是个笑话,但长期的炼丹活动却着实促进了古代化学的发展。比如,我国古时四大发明中的火药,就是唐代炼丹家通过硫磺、硝石与木炭混合燃烧现象的观察与实验得以制成。
西方炼金术
公元前300年,炼金术热潮席卷欧洲希腊。大部分人认为,金银是土地深处的石块、铁等物质经数千年演化而成。因此有人想到,若在石头或铁的表面涂抹某种生长促进剂,便可加速这种演变,从而得到金银。
希腊的炼金家将铜、铅、锡、铁熔化并混合,冷却制成合金,再将其放入含有硫离子的溶液中浸泡。通过化学反应,合金表面形成了一层颜色酷似黄金的二硫化锡,因此,炼金家便认为“黄金”已经炼成。
现在,金黄色的二硫化锡被称为金粉,可用作仿造镀金和制颜料等用。
现代科学表明,炼金术不可能炼出黄金,但是直到19世纪之前,炼金术尚未被确凿证据所否定。包括牛顿在内的一些著名科学家,都曾进行过炼金术尝试。
炼金术士们所做的大量实验,积累了大量化学变化的知识和实践经验。现在常用的化学实验仪器如烧杯、烧瓶、试管和玻璃棒都是炼金术的产物。
落后还是超前?
滚滚黑烟与刺鼻气味中,中国炼丹方士和欧洲炼金术士夜以继日地在做着最原始的化学实验。这需要大批实验器具,于是他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等实验器材;需要过程记录,于是他们创造了技术名词,并写就了一本又一本包含大量实验方法现象的相关著作。
我国的炼丹术士魏伯阳等对硫、汞、铅等元素都作了十分透彻的研究,并使用化学方法来对它们进行提纯和鉴别;阿拉伯人写的《七十书》和《秘密书》等著作中,对金属和非金属元素的性能也做了较全面的论述。
我国炼丹家葛洪发现铅在不同条件下,能够发生不同程度的氧化反应;炼金者拉齐著的《秘密书》,将当时已知物质分成三大类:金属、非金属和矿类;
西欧炼金术士在后期发现硫酸、盐酸和碳酸钠、氢氧化钠等重要化合物;炼金活动让人们了解到铁矿、氮化镁、硼砂、苛性钠、草木灰、食盐等不下百种化合物以及它们的性质。
蒸发、过滤、蒸馏提纯手段在这些过程中得以创立;炼钢、炼铁、造纸、制作火药等工艺手段被发明。是的,正在人们不断为炼金炼丹的失败叹息的过程中,一门新的自然科学——化学,由此悄悄诞生。
然而,提及古人对于寻求长生不老以及拥有无尽黄金的热衷,我们往往对其持嗤之以鼻的态度,认为这仅是思想落后的一种体现。
事实真的如此吗?
马克思在评价空想社会主义者傅立叶、欧文等人时说过:“既然我们不应否认这些社会主义的鼻祖,正如现代化学家不能否认他们的祖先炼丹术士一样,那我们就应该努力无论如何不再重犯他们的错误。”
我们不应无视炼丹术士们的功劳,即使他们的动机或许有待商榷。
值得感谢的不仅是化学方程式与技术手段的流传——当我们把这种思想放在人类认识世界的历史长河的源头中去观察,就会发现,在当时落后的技术和认知水平之下,炼金与炼丹所提出的是一种夺天地万物变化之功为我用的思想。不仅如此,这种以此为根据顽强做着大量实践操作的过程,完全可以说是超前的。
如果打开思路,我们会发现这种思想一直都存在于人类社会,古有炼丹术,今有生物工程;古有炼金配方,今有人工合成元素。我们的步伐一直到今天也没有中断,而且技术手段得以高速发展。
这是千百年来流传在人类社会血脉中的精神,它让我们孜孜以求,生生不息。