万物简史:影响世界的100大中国古代发明与发现(五十三)
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万物简史:影响世界的100大中国古代发明与发现(五十三) 发布于:2013/06/18
    黄铜和锌的冶炼

  
“倭铅”最早见于飞露子在公元918年所著的《宝藏论》,从中可以推测,早在五代十国时期,我国已经开始冶炼锌。
黄铜具有黄金的色泽,常被人误认为是黄金。唐代慧琳曾在《一切经音义》中写道“鍮石似金而非金也”。这里的鍮石指黄铜,最早的鍮石指自然界中具有黄金色泽的硬石,因黄铜是铜锌合金,具有黄金色泽,金光闪烁,所以也称为是鍮石。大家对黄铜可能并不陌生,明代传下来的铜钱,就是用黄铜铸造而成的。
“黄铜”一词,最早见于西汉东方朔所撰的《申异经·中荒经》:“西北有宫,黄铜为墙,题日地皇之宫。”这种“黄铜”指的是何种铜,目前尚不明确。而黄铜一词专指铜锌合金,则始于元代。
专指铜锌合金的黄铜,名字虽出现的晚,但是它的冶炼出现的时间却很早。我国在六千多年以前就已经出现黄铜了。西汉以前,锌作为铜的伴生矿石进入到铜的合金中,据考古发现,西汉时期的铜铸钱中发现了锌,但是,由于锌的冶炼比较困难,按照当时的技术水平是不可能达到的。所以人们认为这时的铜锌合金只是个别现象。
大约在魏晋时期,黄铜的冶炼技术经西域传入中原,人们把含锌的矿石——炉甘石加入铜炉中,在冶炼过程中,锌被还原出来并溶解到铜中,所以制造出来的合金就是铜锌合金——黄铜。在唐朝的一些文献中,还记载有用炉甘石炼制黄铜。宋代的文献中详细记载了黄铜的生产方法,比如崔方的《外丹本草》中曾记载:“用铜一斤,炉甘石一斤,炼之即成鍮石一斤半。”说明在公元10世纪的时候,用炉甘石冶炼黄铜的技术已经普及了。
可是炉甘石的主要成分是碳酸锌,受热易挥发,含量也不稳定,导致冶炼出来的黄铜的质量也不为稳定。到明朝时,人们从炉甘石中冶炼出来锌,从此黄铜的生产提高到新的水平。《天工开物》中说:“凡铸器,低者红铜、倭铅均平分两,甚至铅六铜四,四火熟铜,则铜七而铅三。”这里的倭铅就是指锌。
“倭铅”最早见于飞露子在公元918年所著的《宝藏论》,从中可以推测,早在五代十国时期,我国已经开始冶炼锌。锌的熔点较低,遇到火时容易变成气体挥发,冶炼比较困难因此我国发明了密封加热法克服了困难。在明代的《天工开物》中就介绍了中国发明的密封加热炼锌法。这种方法是将炉甘石装进泥罐密封,然后在底部加热使罐中的炉甘石融化,等冷却时打破罐子,得到的就是锌锭。
锌的冶炼成功,使得铜锌合金更加稳定,我国生产黄铜的技术遥遥领先于世界。
炼锌法被发明出来以后,公元16世纪末或17世纪初我国的锌锭就源源不断地出口。在欧洲,直到16世纪才知道锌是一种金属,直到17世纪才知道由炉甘石冶炼锌。
用铜锌配料生产的黄铜,是我国对世界冶炼业的又一大贡献,特别是金属锌的冶炼方法,是世界冶炼史上的一个重大发明,为冶炼事业作出了巨大的贡献。

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