黄白术中的化学成就

黄白术,即炼金术、外丹术,以人工制造声称服后不死成仙的丹药为主。企图通过药物的点化,变贱金属为“药金”或“药银”。千百年来,我国古代金丹家虽然没有实现变贱金属为贵金属的设想,但经长期的实践,却对古代冶金学、合金学作出了贡献,被称为“现代化学的先驱”。

武功盖世的神射手后羿有一次率众徒外出狩猎,把爱妻嫦娥独自留在家中。后羿的徒弟逄蒙早就觊觎后羿的长生不老药,于是就在后羿出猎时心怀鬼胎地假装生病,留了下来。

后羿率众人走后不久,逄蒙手持宝剑闯入内宅后院,威逼嫦娥交出长生不老药。嫦娥被逄蒙逼得没有办法,只好在紧要关头取出长生不老药一口吞了进去。

没想到刚刚吞下丹药,身体就飘然而起,飞落到离人间最近的月亮上成了仙。

后羿得知嫦娥吞药飞月后无比心痛,于是对着皎洁的月光,摆上香案,放上嫦娥平时最爱吃的蜜食鲜果,遥祭在月宫里眷恋着自己的嫦娥。据说中秋节拜月的风俗就是由此而来的。

嫦娥吞服的所谓长生不老药,是古代金丹家经过无数实验炼成的“仙药”。据说人食后就可以“长生不老”。其实这是没有科学根据的,不过古代金丹家为求长生而进行的实验,在化学领域有许多创建倒是真的。

事实上,古代无数的金丹家在毒气熏蒸的丹炉旁耗尽了生命,他们进行了大量的实验,积累了大量的科学素材,客观上对化学、冶金学、矿物学、医药学及生理学都作出了重大的贡献。

在古代的技术条件下,金丹家们企图转变铜、铅、锡、汞为黄金、白银的尝试,当然不可避免地要遭到失败,但他们到底制取到了一系列黄色和银白色的金属,他们称之为“药金”、“药银”,从而对古代合金化学作出了贡献。

我国古代的铜砷合金是方士在试炼人造金银的过程中发明的,时间大致在西汉初年。

西汉淮南王刘安主撰的《淮南子》中就有“淮南王饵丹阳之伪金”之说。丹阳郡是当时产“善铜”的著名地区,所谓“丹阳之伪金”当是以丹阳所产之精铜经点化而成的黄色药金。

东汉时期方士狐刚子在其所撰《五金粉图诀》中着重讨论的“三黄相入之道”,就是指用雄雌黄和砒黄使五金转化为药金、药银的方术。他指出:雄黄功能变铁,雌黄功能变锡,砒黄功能变铜,硫黄功能变银化汞……如谷作米,是天地中自然之道。

南朝齐梁时期的医药炼丹大师陶弘景在他汇编的《名医别录》中已说及“雄黄得铜可作金”,他又补充说:“以铜为金亦出黄白术中。”

以雄黄点铜所成之金,当为含砷量少的铜砷合金,故呈黄色。后来由于点化技术提高或点化药的改进,才进一步出现了点化砷白铜的技艺。

隋代方士苏元明所撰《宝藏论》中就制取砷黄铜和砷白铜做了经验总结。其大略的意思是用草灰与雄黄、雌黄、砒霜一起加热,这时便可生成不易挥发的砷酸钾,便可熔化了。它若与铜末、木炭一起加热熔化,便可生成黄色的或白色的铜砷合金,很像黄金和白银。在《宝藏论》中还记载:当时假金有15种,其中有雄黄金、雌黄金等17种,假银有雄黄银、雌黄银、砒霜银等。

苏元明是隋代的炼丹家,也曾经学道于茅山,自己宣称得司命大茅君真秘。可见,以含砷矿物点铜为金、银的方术从西汉时期的三茅君到隋代的青霞子是一脉相承的。大约从南北朝时期以后,金丹家已经意识到利用砒霜较“三黄”更易点化出白铜,这是砷白铜炼制史上的一项宝贵经验和重大进步。用砒霜点化白铜的技术在唐肃宗乾元年间金陵子著述的《龙虎还丹诀》中有极为翔实的记载,从中可以看出,这种技艺那时已达到相当成熟的阶段,在点化过程中,以前那些不必要的药物已经被淘汰了。

该丹经卷上中有“点丹阳方”,所谓“丹阳”就是“丹阳银”,即当时炼丹术中对砷白铜的称呼。其制法是先将砒黄、雌黄等加工制成升华的束丝状砒霜,金陵子称之为“卧炉霜”,再用它点化丹阳铜。并对应予注意、警惕的要点作了交代。至元明时期,这种以药点化的“白银”便逐渐为常人所知,在博物类、本草类的著述中便经常有所提及,并称之为“白铜”。

我国的一些古书中记载有鍮石、鍮铜,明清时期文献中记载的黄铜,炼丹术著述中常提到的波斯鍮,它们无疑都是铜锌合金,色泽金黄,酷似上等黄金。

无论炼制鍮铜的技艺是我国先民独立发明的,还是由波斯国或印度传入的,其在我国的发展,应首先归功于炼丹师的劳动,而且很可能是他们最先掌握了其点化技艺。我国黄白术中不仅有“鍮石金”,还有所谓“鍮石银”者,《宝藏论》中已有记载。当然,若以鍮铜代替赤铜,经点化而成的银白色金属,可以有多种配方。水银与很多金属都很容易生成固体合金,当这些汞齐中水银比例加大时,便逐渐转变为银白色,而呈现出银子的外貌。在这类药银中,首先应提到锡汞齐,其制作工序很简便。但白锡银中最有实用价值的则是在唐代发展起来的“银膏”。在《唐本草馀》中有所记载:“银膏,其法用白锡和银箔及水银合成之,凝硬如银,合炼有法。”这种银膏在唐代时就用于补牙,并一直沿用至近世。但此白锡银似不属于黄白术,因为它的炼制仍需取用真白银。

汞齐银中以铅汞为基础的药银也相当普遍,可称为“黑铅银”。此类丹方最早见于东晋时期成书的《神仙养生秘术》中,这种药银在历代都很流行。古代黄白术里还有所谓“朱砂银”者,其金属成分其实也是铅汞合金。明代人宋应星《天工开物》则有较明晰的记载。

在汞齐药银中还有一类合金,是金丹家们把含铜的石胆、曾青、白青等放在铁釜中,加水及水银共煮而得到的。所以这种药银可能就是《宝藏论》中所列举的胆矾银、土绿银了。

古代的药金并非都是一些合金物质,也有一些是某种金黄色化合物的结晶粉末,特别是那些作为长生药的药金,丹师们往往只看重量、追求其金黄的颜色,而不强调其坚硬性和金属光泽。

丹师们认为,“药金”乃诸药及黄金之精华,非黄金本身可比,所以晶亮的金黄色粉末反而要更加接近他们的想象,而且也更容易制成黄赤如水的金液,以便于冲服。除了上几个方面的成就外,古代金丹家还发明了火药,在本草、冶金、陶瓷、玻璃、酿造等许多领域都曾作出过一定的贡献。