本则笔记记载用铁锅熬炼信州铅山县“苦泉”的胆矾,可以获取铜的情形。从现代科学分析,这实际上是一种化学置换反应,即硫酸铜溶液与铁作用,生成硫酸亚铁和金属铜。被置换的铜附着于铁锅之上,从而产生了铁器皿“亦化为铜”的奇妙现象。
用胆矾水提取铜,是湿法冶金技术的起源。早在二千多年以前,古人就已经注意到了这种铁与铜的置换现象。《神农本草经》卷一“石胆”下就说:“能化铁为铜。”后来,晋代葛洪、梁代陶弘景都曾提到类似的事实。随着社会经济的进一步发展,铜的需求量日益增大,特别是历代铸钱都需要大量的铜,因而到了宋代,用胆矾水提取铜的生产达到了相当规模,并在铜钱的铸造生产中起了一定的作用。
沈括用五行学说来解释自然物的置换现象,这是受到当时生产力发展和科学水平的限制,从而显得牵强附会。
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。熬胆矾铁釜【釜】锅。,久之亦化为铜。水能为铜,物之变化,固不可测。按《黄帝素问》有“天五行,地五行。土之气在天为湿,土能生金石,湿亦能生金石”,此其验也。又石穴中水,所滴皆为钟乳【钟乳、殷孽】石灰岩溶液流出地面后,受温度和压力影响,分解成难溶于水的碳酸钙,经蒸发滴聚而凝结成尖状固体,下垂的叫钟乳,上突的叫殷孽。、殷孽。春秋分【春秋分】春分和秋分,这里指春季和秋季。时,汲井泉则结石花【石花】井水中的碳酸钙沉淀物,形状略似花朵。它的成因与石笋的生成相同。;大卤【大卤】盐池中的盐原液。这种原液经过蒸发即可得到盐。之下,则生阴精石【阴精石】一种盐池中的生成物,俗称龟背石,是石膏与水的化合物。,皆湿之所化也。如木之气在天为风,木能生火,风亦能生火,盖五行之性也。
【译文】
信州铅山县有苦泉,流出来形成溪涧。舀出苦泉水熬炼,就成为胆矾,烹制胆矾就生成了铜。时间一久,熬胆矾的铁锅也变成了铜。水能变化为铜,物质的变化确实是不可预测的。按《黄帝素问》上记载说:“天有五行,地有五行。土中之气到了天上就是湿气,土能生成金属石头,湿也能生成金属石头。”这就是证明。还有石洞中的水,水滴都变成钟乳、殷孽。春、秋时节,打出来的井水就出石花;盐池卤水之下,能生成阴精石。这些都是湿气的变化所产生的。好比木的气在天空中是风,木能生火,风也能生火,这大概是五行的本性。
梦溪小辞典
《黄帝素问》:古代医书名,共二十四卷,由《素问》和《灵枢》两部分组成,是我国现存最早的中医学理论巨著。五行是我国古代用来解释生成天地万物的五种物质要素,即木、火、土、金、水,《素问》把它叫作地五行,与此相对应的风、热、湿、燥、寒则称为天五行。
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