炼丹家对硝石硫黄化学性质的研究

火药在广义上指所有可以用作发射药的可燃性粉末。学术界一般认为火药发明于7世纪的中国，为当时中国术士炼制长生不老药时意外得到的副产品。火药配方的书面记载可早至唐代的《太上圣祖金丹秘诀》。火药的发明同时也促生了烟花和原始火器在中国的出现，其后火器也相继在阿拉伯、欧洲和印度等地出现，而一般认为欧洲的火药技术得自阿拉伯人的技术传播。西方最早有关火药的书面记录可见于英国哲学家罗吉尔·培根于13世纪的记录。

历史

炼丹家的原始火药

唐

唐初医学家孙思邈（581—682）在《丹经内伏硫磺法》中记载硝石、硫磺和炭化皂角子混合后用火点燃后能猛烈燃烧。

8世纪时中国炼丹家发明以硝石硫黄木炭为主要原料的“伏火硫黄法”：硫黄硝石各二两，研末，放在沙罐中，再将沙罐放在地坑中，四面填土，与地平，将三个皂角子，燃烧存性，用钳子逐个放入沙罐中，等到火灭之后，在罐口加木炭三斤，煅烧，到炭消三分之一，去余火，冷收之。用伏火法煅烧出来的物质，虽然还不是火药，但已经开始将硝石，硫黄，和木炭一同煅烧了。

唐元和三年（808年）炼丹家清虚撰的《太上圣祖金丹秘诀》记载了“伏火矾法”：以硫黄二两硝石二两，马兜铃三两半，研末，拌匀，入罐，放入地坑中与地平，将弹子大小的烧红的木炭，放入罐内，烟起，用湿纸四五重复盖，再用两块砖压上，用土掩埋”。伏火矾法比伏火硫黄法前进了一大步，伏火硫黄法的硝石硫黄混合物，因没有碳素，燃烧过程容易被融化的硫黄中断，为了补救，放入皂角子，使燃烧继续进行。伏火矾法则将硝石，硫黄，含碳的马兜铃一同混合，成为原始火药。

成书于9世纪中叶至五代的《真元妙道要略》（一说郑思远所著）记载：“有以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起，烧手面及烬屋舍者。”

炼丹家对硝石硫黄化学性质的研究

魏晋南北朝《三十六水法》记载32个包含硝石的丹方。魏伯阳的《周易参同契》记载硫黄和水银的化合实验。陶弘景《本草经集注》首创用火焰的颜色辨别硝石的方法：“强烧之，紫青烟起，云是真消石也”。

发明

十世纪五代时期的敦煌（时属归义军）壁画，目前所知最早的关于火枪和手榴弹（右上方）的描绘。世界上最早的金属火铳出土于中国黑龙江，制作年代为1288年，现藏黑龙江省博物馆。

火药是中国古代四大发明之一。英国传教士麦都思指出：“中国人的发明天才，很早就表现在多方面。中国人的四大发明（造纸术、指南针、火药、印刷术），对欧洲文明的发展，提供异乎寻常的推动力”。恩格斯在1857年发表的《炮兵》中写道：“在中国，还在很早的时期就用硝石和其他引火剂混合制成了烟火药，并把它使用在军事上和盛大典礼中”。

硝石是火药的关键构成之一，火药配方最早在公元9世纪晚唐时期的炼丹书籍中就有记载。

公元904年，杨行密军围攻豫章（今江西南昌），部将郑璠命所部“发机飞火，烧龙沙门，率壮士突火先登入城，焦灼被体”，这是火药最早使用于军事记载，最早的火药武器则出现在五代时期的敦煌壁画。

影响

北宋《太平玉览》引《范子叶然》的记载，春秋时代有一位范子然说“硝石出陇道”。南朝梁陶弘景《名医别录》记载“扑硝生益州，……色青白者佳”，“硝石生益州及武都，陇西，西羌”，“硝石，味辛，大寒无毒，主治十二经中百二十疾。天地至神之物”。唐苏敬等编《新修本草》记载“朴硝今出益州北部汶山郡，生山崖上，色青白，亦杂黑斑”。东汉《神农本草经》记载“消石，味苦寒，主五脏积热，胃涨闭，涤去蓄结饮食，推陈致新，除邪气”。北宋《武经总要》的三种火药方含硝量50%、48.5%、38.5%，均低于基本的黑火药含硝量（75%）。此外，在金人统治下的西安附近曾出土了火药石，据研究含硝量为60%，比北宋《武经总要》要高。

《武经总要》火药方之一

武经总要全前集卷十二火药制法

1044年《武经总要》中作者曾公亮、丁度和杨惟德已经记载三种复杂的火药配方，和利用火药制造霹雳火球、铁嘴火鹞等炸弹。

“蒺藜火球……火药法：用硫黄一斤四两，焰硝二斤半，粗炭末五两，沥青二两半，干漆二两半，捣为末；竹茹一两一分，麻茹一两一分，剪碎，用桐油、小油各二两半，蜡二两半，熔汁和之。外傅用纸十二两半，麻一十两，黄丹一两一分，炭末半斤，以沥青二两半，黄蜡二两半，熔汁和合，周涂之……”。

此火药方含硝石，硫黄，含碳物的比例为50%：25%：25%”。

《武经总要》火药方之二

“火球……火药法：晋州硫黄十四两，窝黄七两，焰硝二斤半，麻茹一两，干漆一两，砒黄一两，定粉一两，竹茹一两，黄丹一两，黄蜡半两，清油一分，桐油半两，松脂一十四两，浓油一分……”。

其中硝石，硫黄，含碳物的比例为50.6%：26.6%：22.8%”。

《武经总要》火药方之三

毒烟球“火药法”：“球重五斤。用硫磺十五两、焰硝一斤十四两、惭腾头五两、芭豆五两、狼毒五两、桐油二两半、小油二两半、木炭末五两、沥青二两半、砒霜二两、黄蜡一两、竹茹一两一分、麻茹一两二分，捣合为球，贯之以麻绳一条长一丈二尺，重半斤为弦子。更以故纸一十二两半，麻皮十，沥青二两半，黄蜡二两半，黄丹一两一分，炭末半斤，捣合涂傅于外。若其气熏人，则口鼻血出。"

其中硝石，硫黄，含碳物的比例为49.06%：24.8%：26.6%”。