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阋仔星矣惺涤眉壑怠Ｋ�还介绍了安置磁针的四种方法：“水浮”、置“指爪及碗唇上”和“缕悬”。当时水浮法应用较多曾公亮的指南鱼亦用此法但沈括指出了这种方法的缺点是“水浮多荡摇”。对于放在指甲上或碗口边沿上的方法虽然转动灵活但“坚滑易坠”。比较之下沈括认为在磁针中部涂一点点蜡粘上一根蚕丝挂在无风的地方即“缕悬”这是最好的方法。

　　　　沈括所述的水浮及缕悬法在稍后寇宗姡У摹侗静菅芤濉分幸嘤屑鞘觯骸耙哉牒峁岬菩母∷�上亦指南”；“取新纩中独缕以半芥子许蜡缀于针腰无风处垂之则针常指南。”2南宋陈元靓记载了当时流行的指南鱼和指南龟：“以木刻鱼子如母指大开腹一窍陷好磁石一块子郤以臈填满用针一半佥从鱼子口中钩入令没放水中自然指南以手拨转又复如出。”“以木刻龟子一个一如前法制造但于尾边敲针入去用小板子上安以竹钉子如箸尾大龟腹下微陷一穴安钉子上拨转常指北须是钉尾后。”1但这些当时多用于幻术。

　　　　1《武经总要》前集卷15“乡导”。

　　　　2《梦溪笔谈》卷24“杂志一”。

　　　　3《梦溪笔谈·补笔谈》。

　　　　1《梦溪笔谈》卷24“杂志一”。

　　　　2《本草衍义》卷5“磁石”。

　　　　1《事林广记》卷1o（此书有多种版本文字也多有不同）。

　　　　初期的指南针很可能并没有配以固定的方位盘装置。但是不久之后就展为磁针和方位盘联成一体的罗经盘或罗盘。南宋曾三异在《因话录》“子午针”条中说“地螺或有子午正针或用子午丙壬间缝针”这里的“地螺”即堪舆用的罗经盘。当时的罗盘一种是水罗盘即磁针横贯灯芯浮在水面上。北宋徐兢《宣和奉使高丽图经》记道：“是夜洋中不可住惟视星斗前迈。若晦冥则用指南浮针以揆南北。”2南宋朱继芳航海诗中也有“沉石寻孤屿浮针辨四维”的诗句。可见宋代已应用水罗盘于航海。另一种是旱罗盘上面所提到的在陈元靓《事林广记》中描述的指南龟可以说是我国古代旱罗盘的始祖。

　　　　指南针明之后很快就被应用于航海。这方面的记载甚多如北宋朱彧的《萍洲可谈》记载：“舟师识地理夜则观星昼则观日阴晦观指南针。”3南宋赵汝适的《诸蕃志》也说：“舟舶来往惟以指南针为则昼夜守视惟谨毫厘之差生死系矣！”4吴自牧的《梦粱录》也称：“风雨冥晦时惟凭针盘而行乃火长掌之毫厘不敢差误盖一舟人命所系也。”5由此可见指南针在当时航海中的重要性。

　　　　2《宣和奉使高丽图经》卷34“海道一·半洋焦”。

　　　　3《萍洲可谈》卷2。

　　　　4《诸蕃志》卷下“志物·海南”。

　　　　5《梦粱录》卷12“江海船舰”。

　　　　第九十一章化学第一节炼丹术两宋时期炼丹术仍很盛行。北宋时一些人依然热中于烧炼外丹如张邦基《墨庄漫录》卷3载：章盛于宋真宗时“炼丹一炉在翰林金丹阁日供炭五秤”至宋神宗熙宁元年“犹养火不绝”“其丹作铁色。”“张忠定公安道居南都炼丹一炉养火数十年。”炼丹持续时间之长可见其人迷恋之深。6游《老学庵笔记》卷9载：“（徽宗）宣和末又以方士刘知常所炼金轮颁之天下神霄宫名曰神霄宝轮。知常言其法以汞炼之成金。”蔡絛《铁围山丛谈》卷6载：宋太宗时得巧匠“造金带得三十条”。但是不少炼丹术士实际上是江湖骗子专以炼制伪金和伪银的方术骗人钱财搞得声名狼藉。尤为严重的是由于服食丹药中毒致死者屡见不鲜因而促使越来越多的人认识到所谓神丹仙药的危害性并对炼丹术采取了严肃的批判态度。如沈括就曾明确指出对炼丹术“不可不戒”。《本草衍义》的作者寇宗姡б仓赋觯骸吧�金有毒至于杀人仍为难解”“丹砂但宜生服若炼服少有不作废者”“水银入药虽各有法极须审谨有毒故也。”甚至连“养火数十年”的南都张安道也是“丹成不敢服”结果使一位坚求服食者中毒致死。在这种情况下到了南宋时期从事烧铅炼汞的外丹术已明显衰落与此同时主张炼气养神的内丹术大为兴盛起来。

　　　　在这一时期出现了不少的炼丹术著作。下面列举的几种是较有代表性的从中可以了解当时的炼丹设备、炼丹方法及炼丹术的展情况等对于研究中国古代炼丹化学的成就具有重要的价值。

　　　　《丹房须知》吴悮撰成书于南宋孝宗隆兴元年（1163）。此书专讲炼丹的基本知识和注意事项如择友、择地、择井、造坛、造鼎、造炉、研磨、合药、采铅、用火、开炉、服食、禁忌等。书中虽字数不多但记载了一些重要的炼丹设备的图形如丹台、抽汞的蒸馏器、既济炉和未济炉、研磨器等。

　　　　《金华冲碧丹经秘旨》白玉蟾授孟煦撰成书于南宋理宗宣庆元年（1225）。此书对于炼丹设备的叙述很详细如石榴罐、水海等都是符合科学原理的。书中所载炼汞的“石榴罐法”等也很重要。其具体操作是在石榴罐中盛辰砂十两赤金（红铜）珠子八两磁瓦片塞口倒扑石榴罐在坩埚上埚内华池水二分。石榴罐与坩埚间合缝处用六一泥固济后加热石榴罐则其中的辰砂分解水银即溜入下面坩埚的醋里操作相当简便。曹元宇先生曾绘制了石榴罐炼汞示意图（图5）1。根据现代化学知识石榴罐中生的反应为：hgs＋netbsp；hg＋netbsp；的分解。曹元宇先生还曾集中介绍了中国古代炼丹家所用的各种设备（如图6—1o）1。1见曹元宇编著：《中国化学史话》江苏科学技术出版社1979年版第255页。1曹元宇：《中国古代金丹家的设备及方法》见王琎等著《中国古代金属化学及金丹术》科学技术出版社1957年版。

　　　　《诸家神品丹法》玄真子孟要甫编撰。这是一部选录各家炼丹方法而编成的丹书。其中记载了许多重要的化学史料如原始火药的明等。又如“化庚粉法”是讲制金粉的方法。这种方法是先将黄金炼赤投入水银制成合金再加入食盐研细然后蒸掉水银再溶解掉食盐就留下粉末状的黄金了。这必然是炼丹家经过长期摸索和多次实验而取得的成就。

　　　　《庚道集》全书分为9卷是《道藏》中记载各种丹法最详细和篇幅最大的一部炼丹术著作集。它是由元或明人汇编收录了元代及以前的一些丹法而其中成书年代可考者多出于宋代。在《庚道集》所收录的南宋丹经《丹阳术》中不仅有对中国炼丹家炼得单质砷的更确切的记载而且对其形态和性质有明确的描述。所用的方法是将砒石（as2o3）与草木药或蜜混合密闭烧炼并明确记载所得产物“色如银”“如黑角色甚硬”或“如玉银相似可爱”。此外还指出可用它直接与赤铜点化丹阳银（砷白铜）。这是中国古代炼丹化学中最突出的成就之一。

　　　　第二节药物化学宋代的本草学也很达出现了《开宝本草》、《证类本草》、《图经本草》等著作。炼丹术在制药和化学方面的许多新成就也被收入这些本草学著作中为医学家所继承和扬。

　　　　例如《开宝本草》记载了“铁华粉”的制法：“取钢煅作叶如笏或团平面磨错令光净。以盐水洒之醋瓮中阴处埋之一百日铁上生衣即成粉矣。”这是醋酸铁的制法和药用的最早记录。关于石棉《证类本草》说它“如烂木烧之不燃石类也”。准确地描述了石棉的性质。《证类本草》和《苏沈良方》还记载了秋石的炼法。

　　　　密陀僧（pbo）是在唐代从波斯传入的。到了宋代《图经本草》记载了中国自制密陀僧的详细工艺：密陀僧“今岭南、闽中银铅冶处亦有之是银铅脚。其初采矿时银铜相杂先以铅同煎炼银随铅出。又采山木叶烧灰开地作炉填灰其中谓之灰池。置银铅于灰上更加火大煅铅渗灰下银住灰上罢火候冷出银。其灰池感铅银气置之积久成此物。今之用者往往是此未必胡中来也。”这种方法叫做“灰吹法”在11世纪流行于今广东、四川等地直到近代还仍然为炼银等工业生产所采用。

　　　　绿矾即水绿矾（feso4·7h2o）状如玻璃陶弘景曾误作石胆（cuso4·5h2o后称胆矾）。《图经本草》提出了鉴别绿矾的方法：“绿矾石五两取此一物置于铁板上聚炭封之。囊袋吹令火炽其矾即沸流出色赤如融金汁者是真也。看沸走汁尽去水待冷取出挼为末色似黄丹收之。”如此精要的化学鉴定方法就是按现代化学理论和化学实验来衡量也是科学的。同时这也是制备绛矾（fe2o3）的一种方法。

　　　　《图经本草》所载抽砂炼汞的工艺也很值得注意。此书水银条载：“出于丹砂者乃以山石中采粗次朱砂作炉置砂于中下承以水上覆以盎器外加火煅养则烟飞于上水银溜于下其色小白浊。”这里所说的“炉”为铁釜一类而所述“出于丹砂”的水银的煅养过程其化学反应式为：hgs＋fehg＋fes。

　　　　关于未济炉炼汞《丹房须知》中虽绘制有丹炉的形制但没有文字说明后世无法了解它抽炼水银的全过程。苏颂则在《图经本草》中作了详细的说明：“（水银）出自丹砂者乃是山中采粗次朱砂和硬炭屑匀内阳城罐内令实以薄铁片可罐口作数小孔掩之仍以铁线罗固一罐贮水承之两口相接盐泥和豚毛固际上罐及缝处候干以下罐入土出口寸许外置炉围火煅炼旁作四窦欲气达而火炽也。候一时则成水银溜于下罐矣”。这里具体详尽地记载了一种新的“未济式”由朱砂取汞的方法其中混进炭末也是一项重大的革新和进步为后世长期沿用。该反应为：2hgs＋netbsp；cs2＋2hg这种更有效、更经济的炼汞法表明中国古代炼丹家在炼汞方面已积累了丰富的经验。

　　　　关于醋酸铅的记载也是很有价值的。《图经本草》提到：“又有铅霜亦出于铅其法以铅杂水银十五分之一合炼作片置醋瓮中密封经久成霜性极冷治风痰及婴孺惊滞药今医家用之尤多。”不仅明确地描述了醋酸铅的制备而且简要地说明了其性质与功用。

　　　　第三节冶金化学胆铜法的推广用胆水炼铜是我国古代冶金和化学史上的一项重要明创造。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液的铜离子置换出来还原为金属铜再熔炼成锭。对这一化学现象的认识远在西汉初年《淮南万毕术》中已有记载。《神农本草经》、《抱朴子·内篇》、《神农本草经集注》等书中也都有所记载。到了唐代这一反应被方士用来作为点金术的技艺。唐明皇时刘知古上《日月玄枢论》说：“或以诸青、诸矾、诸绿、诸灰结水银以为红银。”红银实际上是炼丹家炼得的纯铜。唐代炼丹家金陵子在《龙虎还丹诀》中也有多条以铁釜熬胆水炼制“红银”的要诀。

　　　　胆水炼铜成为一项生产工艺大约始于唐代末年或五代初期当时把这种铜称作“铁铜”。五代轩辕述在《宝藏畅微论》中指出：“铁铜以苦水浸至生赤煤熬炼成而坚黑。”1到了北宋年间由于铸钱需要大量的铜水法炼铜有了较大的规模。重要的胆铜产地有信州铅山、饶州德兴和韶州岑水等。沈括《梦溪笔谈》中关于信州铅山的胆水情况有一段著名的记载：“信州铅山县有苦泉流以为涧挹其水熬之则成胆矾。烹胆矾则成铜熬胆矾釜久之亦化为铜。”

　　　　关于胆水炼铜的方法《宋会要辑稿·食货》有详细记载：“浸铜之法先取生铁�