中國古代化學(xué)解析

中國古代化學(xué)淺析摘要：眾所周知，古代中國被稱為發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的土地。在科技方面，我們是最早使用火的國家，四大發(fā)明讓古中國久負(fù)盛名，鋼鐵的冶煉更是走在世界的最前端……如此驕傲輝煌的成績，無一離得開化學(xué)這門科學(xué)。本文主要從火的使用，青銅時代，陶瓷，煉丹術(shù)以及四大發(fā)明等五個方面來淺述中國古代化學(xué)。關(guān)鍵詞：古代中國；化學(xué)；歷史正文：1.火的使用早在舊石器時代，原始人就已認(rèn)識并學(xué)會了利用火--這是人類最早利用的一種自然力，也是人類廣泛進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的第一個發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著化學(xué)史的開端，構(gòu)成了化學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。此后實用化學(xué)的發(fā)展，包括燒制陶瓷、冶煉金屬、利用能源等無不建立在火的使用的基礎(chǔ)上。由此可知，化學(xué)作為一門學(xué)問是和人類歷史一樣悠久的，并從此始終伴隨和影響著人類社會歷史的發(fā)展?，F(xiàn)在我們知道，燃燒之所以能釋放出大量的光和熱是因為碳和空氣中的氧氣發(fā)生化合反應(yīng)，使得碳中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。但是對于遠(yuǎn)古時期的元謀人，北京人而言，他們只是知道用一些東西進(jìn)行摩擦可以產(chǎn)生大量的熱，能夠烤熟食物，能夠讓本來生澀的食物變得美味可口，能夠在寒冷的夜晚溫暖整個山洞，能夠在漆黑的山間照亮一條條阡陌小道，能夠在野獸攻擊人類的時候驅(qū)趕它們保護(hù)自己。這些在我們看來是相對低級的，但是對于那時的原始人來說，這種進(jìn)步不亞于千百年后的工業(yè)革命對人類的影響。這種進(jìn)步也奠定了之后由石器時代向青銅時代的轉(zhuǎn)變，奠定了之后人類文明的基礎(chǔ)。2.青銅時代中國的青銅文化起源于黃河流域，始于公元前21世紀(jì)，止于公元前5世紀(jì)，大體上相當(dāng)于文獻(xiàn)記載的夏、商、西周至春秋時期，約經(jīng)歷了1500多年的歷史。這與中國奴隸制國家的產(chǎn)生、發(fā)展及衰亡相始終。青銅時代初期，青銅器具比重較小，甚或以石器為主；進(jìn)入中后期，比重逐步增加。自有了青銅器和隨之的增加，農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的生產(chǎn)力水平提高，物質(zhì)生活條件也漸漸豐富。青銅出現(xiàn)后，對提高社會生產(chǎn)力起了劃時代的作用。青銅器使得中國擁有了最基本的物質(zhì)材料，這些材料人們在以后的生活中不在受制于物質(zhì)約束的硬性條件。公元前2000年中國已會熔鑄紅銅，公元前1700年中國已開始冶鑄青銅，公元900多年我國的膽水浸銅法是世界上最早的濕法冶金技術(shù)（置換法）。這些無一不顯示著古代中國的先進(jìn)?，F(xiàn)在我們知道，青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，因為顏色青灰，故名青銅，熔點在700～900℃之間，比紅銅的熔點(1083℃)低。含錫10%的青銅，硬度為紅銅的4.7倍，性能良好。3.陶瓷不得不說的還有中國的陶瓷。中國在英文中叫做China，這和china（瓷器）有著千絲萬縷的聯(lián)系?？梢哉f，瓷器在外國友人的眼中就是中國的代名詞。據(jù)目前的考古資料，中國的陶器制作可追溯至新石器時代早期，距今已有一萬多年歷史。自20世紀(jì)60年代以來，先后在江西省萬年縣仙人洞、廣西桂林甑皮巖、柳州大龍?zhí)鄂庺~嘴、桂林廟巖、湖南道縣玉蟾巖、河北徐水南莊頭、陽原余家溝等多處遺址中，發(fā)現(xiàn)了大量早期陶器。這些陶器以鐵質(zhì)易熔粘土為材料，多混有石英砂和其他碎末。坯體為手工捏制，胎壁較厚但不均勻，燒制溫度低，質(zhì)地松軟，色澤多為褐色，深淺不勻?！?】最早的陶器可能是將陶坯曬干后直接用篝火燒制，極易破碎，故而很難見到遺存下來的完整陶器。這種露天燒制的方法，直到很晚的歷史時期仍被中國東北和北方的一些少數(shù)民族沿用?！?】我們現(xiàn)在知道，陶器的主要成分是粘土、長石、石英等物質(zhì)。這些經(jīng)成型、干燥、燒制，得到了我們中國文化的瑰寶，絢爛多彩的陶器。當(dāng)然，陶器的發(fā)展史是相當(dāng)長的，一直到明清時期還在不斷發(fā)展。現(xiàn)在的陶瓷工藝依舊是一門尖端的科學(xué)。他有著耐高溫，不導(dǎo)電等特質(zhì)，使得陶瓷在當(dāng)今社會依然不只是以工藝品的形式存在。4.煉丹術(shù)隨著時間的推移，讓我們來到秦漢時期。秦始皇是個偉大的人物，他開創(chuàng)了長達(dá)兩千多年的封建社會。在他所做的事跡中，煉丹以求長生自然是不可忽略的部分。而在煉丹的過程中，也恰恰涉及到了一系列復(fù)雜的化學(xué)變化。古時煉丹術(shù)的傳授大多師徒相承，口口相授，外人很難了解。將人體的三丹田稱為“三元”是道教內(nèi)丹術(shù)的說法【3】?！盎煦绶趾?，有天地水三元之氣，生成人倫，長養(yǎng)萬物。人亦法之，號為三焦、三丹田，以養(yǎng)身形，以生神氣【4】。亦有認(rèn)為“三元”指元精、元氣、元神。外丹術(shù)或煉丹術(shù)是中國的道教的一種修煉方法，也是化學(xué)的雛形。同時它也對中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)產(chǎn)生了很大的影響。外丹術(shù)包括了黃白術(shù)，也就是煉金術(shù)。最早是通過煉制鉛、汞等藥物來制作長生不老的丹藥。開始稱作金丹，后來為了與內(nèi)丹相區(qū)別，而稱為外丹。相信外丹術(shù)的人認(rèn)為，丹砂可以反復(fù)變化，黃金可以永久，因此用他們制成的丹藥，吃了可以長生不老。煉制外丹，是通過各種秘法，燒煉成丹藥，用來服食，或直接服食某些芝草，以點化自身陰質(zhì)，使之化為陽氣。另外，道家外丹也可指“虛空中清靈之氣”，近代陳攖寧先生云：“外界資助，當(dāng)然不可少，卻是在虛空中尋求?！薄靶尴烧?，貴在收積虛空中清靈之氣于身中，然后將吾人之神與此氣配合而修養(yǎng)之，為時既久，則神氣打成一片，而大丹始成?！崩畹兰冊疲骸巴怅庩柾鶃?，則外藥也。內(nèi)坎離輻輳，乃內(nèi)藥也?！薄短煜烧怼氛J(rèn)為內(nèi)藥、外藥皆原本先天祖氣，所謂外藥，是指“祖氣從生身時，雖隱藏于丹田，卻有向外發(fā)生之時，即取此發(fā)生于外者，復(fù)返還于內(nèi)，是以雖從內(nèi)生，卻從外來，故謂之外藥。”所謂內(nèi)藥，是指采外藥煉成還丹大藥，“全不著于外，只動于發(fā)生之地，因其不離于內(nèi)，故謂內(nèi)藥?！??！巴馑帪樯蟛?，內(nèi)藥為采而后生，實止此一氣而已?！睆默F(xiàn)代化學(xué)的角度來看，煉制的丹藥內(nèi)含水銀，砷等有毒的化學(xué)物質(zhì)。食用的話不僅不會起到延年益壽的作用，相反還會危及到人體的健康。但是歷朝歷代為了煉制丹藥而做出的貢獻(xiàn)對化學(xué)的發(fā)展確實巨大的，這是不可磨滅的。進(jìn)步總是在犯錯中存在。5.四大發(fā)明中國的發(fā)展史最光輝的一筆莫過于四大發(fā)明了。造紙術(shù)，活字印刷，指南針以及火藥可以說是中國乃至世界歷史上最為重要的東西。造紙術(shù)和活字印刷使得科技，文化的傳播變得簡易，指南針則使各個民族文化聯(lián)系在一起，推動了全球化的進(jìn)程。至于火藥，雖說帶來了不止一次的戰(zhàn)爭使得整個世界損失重大，但總的來說，航空，航天，礦石的開采都離不開這些。古代造紙，使用的主要原料是了桑皮、楮皮、三椏、蕘花等植物，而現(xiàn)代造紙的纖維來源于:木材、麻、棉、藤、桑皮、檀皮、芙蓉皮、稻桿、麥桿、竹等。紙張在現(xiàn)在社會的影響是巨大的，與我們的生活息息相關(guān)。指南針，又稱羅盤，是一種用于指示方向的工具，廣泛應(yīng)用于各種方向判讀，譬如航海、野外探險、城市道路地圖閱讀等領(lǐng)域。我們知道，磁石的主要成分是四氧化三鐵，李約瑟指出，鐵皮從高于居里點（600°-700°）的溫度急速降溫，就會被地磁場磁化成為磁鐵。這種利用地磁場制作磁鐵的方法，雖然磁性較弱，但具有不需天然磁鐵的優(yōu)點。【5】火藥又被稱為黑火藥，是一種早期的炸藥，直到17世紀(jì)中葉都是唯一的化學(xué)爆炸物?；鹚幰话阌闪蚧恰⒛咎亢拖跏ㄏ跛徕洠┗旌隙?，其中硫磺和木炭是作為燃料，而硝石是作為氧化劑。【6】.由于火藥的燃燒特性和能大量產(chǎn)生氣體和熱量，火藥被廣泛用作槍械中的發(fā)射藥和煙花中的煙火藥。學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為火藥發(fā)明于7世紀(jì)的中國，是中國術(shù)士為煉制長生不老藥而得到的副產(chǎn)品。早在唐代的《太上圣祖金丹秘訣》里，就有了早期火藥配方的書面記載。【7】火藥的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了煙花的發(fā)明和早期火藥武器在中國出現(xiàn)。隨后火藥武器也陸續(xù)在阿拉伯、歐洲和印度出現(xiàn)。一般認(rèn)為歐洲的火藥技術(shù)是由阿拉伯人傳播過去的。[5]西方最早的有關(guān)火藥的書面記錄是由英國哲學(xué)家羅吉爾·培根于13世紀(jì)記錄。【8】黑火藥被歸類于低爆炸性炸藥，因為其較低的分解率導(dǎo)致了低爆炸威力?，F(xiàn)在雖然已經(jīng)被無煙火藥及三硝基甲苯等高爆炸力炸藥取代，但是現(xiàn)在還有生產(chǎn)以作為煙火、鞭炮、模型火箭以及仿古的前膛上彈槍支的發(fā)射藥使用。至于活字印刷，和化學(xué)并無太大關(guān)系，在此就不必贅述。6.結(jié)語古代中國的科技發(fā)展是輝煌的，這其中穿插著各種化學(xué)的研究?；瘜W(xué)作為一門基礎(chǔ)的科學(xué)，與我們的生活息息相關(guān)。培根曾說，讀史使人明智。以史為鑒來讓我們正視前行的道路?；瘜W(xué)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)，還需現(xiàn)代人不斷努力來豐盈這門學(xué)科的歷史。參考文獻(xiàn)：【1】

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