别名石涅(《山海经》),矾石、羽涅(《本经》),羽泽(《吴普本草》),白矾(《雷公炮炙论》),涅石(《山海经》郭璞注),矾石(《本草经集注》),理石(《药性论》),白君、明矾、雪矾、云母矾、生矾(《纲目》)。
英文Alunite
拉丁Alumen
商品名白矾、明矾、矾石。
处方名明矾、白矾、生矾、生明矾、枯矾、枯白矾、矾石。
性味味涩、酸,性寒,小毒。
归经归肺、脾、肝、大肠经。
功效祛痰燥湿,解毒杀虫,止泻止血。
考证 白矾始载于《本经》,原名“矾石”,列为上品。《吴普本草》载:“矾石生河西(今甘肃、青海两省黄河以西)山谷,及陇西武都(今甘肃省武都一带)、石门(今湖南省北部)。采无时。”陶弘景曰:“今出益州北部西川(今四川境地),从河西来,色青白,生者名马齿矾。已炼成绝白,蜀人又以当消石,名白矾。”《本草图经》曰:“矾石初生皆石也,采得碎之煎炼,乃成矾。”李时珍曰:“白矾,方士谓之白君,出晋地(今山西省)者上,青州(今属山东省)、吴中(今江苏省)者次之。洁白者为雪矾;光明者为明矾,亦名云母矾;文如束针、状如粉扑者,为波斯白矾,并入药为良。”根据以上历代文献记载,可以认为白矾即天然产之明矾石经加工提炼后的产物。
①《吴普本草》:“矾石,生河西或陇西,或武都石门。采无时。”②陶弘景:“今出益州北部西川,从河西来,色青白,生者名马齿矾,已炼成绝白,蜀人又以当硝石,名白矾。其黄黑者名鸡屎矾,不入药。俗中合药,皆先火熬令沸燥,以疗齿痛,多即坏齿,是伤骨之证,而云坚骨齿,诚为疑也。”③《唐本草》:“矾石有五种,青矾、白矾、黄矾、黑矾、绛矾。然白矾多入药用,青、黑二矾疗疳及诸疮,黄矾亦疗疮生肉,兼染皮用之,其绛矾本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃,陶及今人谓之石胆,烧之赤色,故名绛矾矣。出瓜州。”④《本草图经》:“今白矾(生)晋州、慈州无为军。又有矾精、矾蝴蝶,皆炼白矾时,候其极沸,盘心有溅益者如物飞出,以铁匕接之,作虫形者,矾蝴蝶也。但成块光莹如水晶者,矾精也。此二种入药,力紧于常矾也。又有一种柳絮矾,亦出矾处有之,煎炼而成,轻虚如绵絮,故以名之。今医家用治痰壅及心肺烦热,甚佳。刘禹锡《传信方》治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪,谓之巴石。或云白矾中青黑者名巴石。
药源为硫酸盐类明矾族矿物明矾石Alunite经加工提炼而成的结晶。
形态晶体结构属三方晶系。晶体呈细小的菱面体或板状,通常为致密块状、细粒状、土状等。无色或白色,常夹带浅黄及粉红等色。条痕白色。玻璃状光泽,解理平行面上有时微带珍珠光泽,块状者光泽暗淡或微带蜡状光泽。断口呈贝壳状;块体者呈多片状、参差状。硬度35~4相对密度26~29性脆。
常为碱性长石受低温硫酸盐溶液的作用变质而成,多产于火山岩中。有些多金属矿石中也有产出。分布于甘肃、河北、安徽、福建、山西、湖北、浙江等地。
产地主产于浙江平阳,安徽无为,福建福鼎;山西、河北、湖北亦产。销全国各地。
采收全年均可采挖,将采得的原矿物,打碎,加水溶解,过滤,滤液加热蒸发浓缩,放冷后析出的结晶体即为本品。
炮制1白矾《史载之方》:“微敲,研。”《灵苑方》:“捣白矾为末。”现行,取原药材,除去杂质。用时捣碎。生用以解毒祛痰为主。
2枯矾《医学入门·本草》:“细研,入瓦罐中,火煅半日,色白如轻粉者,名枯矾。”现行,取净白矾小块或粗粉,置锅内,用武火加热至熔化,继续煅至膨胀松脆,完全干燥,停火,取出放凉,碾成细粉。煅后增强收敛、燥湿的作用。
贮干燥容器内,置干燥处,防尘。
商品情况
药材特征 本品呈不规则结晶形块状。无色或白色。透明或半透明,玻璃样光泽。表面略平滑或凹凸不平,具细密纵棱,并附有白色细粉。质硬而脆,易砸碎。气微,味微甘而极涩。
以块大、无色、透明、无杂质者为佳。
药材鉴别 易溶于水或甘油,不溶于酒精。水溶液显铝盐、钾盐与硫酸盐的各种反应。以色白、透明、质硬而脆、无杂质为佳。
应用用于中风,癫痫,喉痹及痰饮喘嗽,白矾能祛痰开闭。治中风卒倒,痰壅神昏,可以配猪牙皂,加强祛痰开闭之功,使吐出痰涎而甦,如《圣济总录》稀涎散。癜痫痰多,突然昏仆,口吐涎沫者,配郁金以豁痰开窍,如《本事方》白金丸。若以皂角汁为丸,又治急喉风痹,痰塞气塞,呼吸困难;或与僵蚕配用。治痰饮喘嗽,胸膈胀满,白矾可配半夏、香附、生姜汁等燥湿化痰,理气宽胸之品。
用于痈疽,疔毒,恶疮等症,白矾多外用,有解毒敛疮之效,可配黄丹,加强解毒消疮作用,如《卫生宝鉴》二仙散;痈疽溃后,腐肉不脱,或胬肉增生,用枯矾合朴硝研末撒之,以解毒祛腐,平胬生肌;若冷疮成瘘,脓水不尽,则与活血散瘀的五灵脂等份为末制药捻插入瘘管内,候使脓尽停药。然白矾内服亦能解毒消肿,故疔疮及诸恶毒初起,但未成脓者,《外科正宗》用本品与葱白捣烂,用热酒送服;或配黄蜡熔化为丸服,则未溃能消,已溃可愈。至于水火烫伤轻者,可用枯矾液湿敷创面。毒虫螫伤,犹可用明矾、雄黄等分研末调涂。
用于口舌生疮,鼻内热疮,暴发火眼,聤耳流脓等症,亦取白矾解毒敛疮之功。治口舌生疮,枯矾配黄丹或朱砂为末外敷。治齿龈肿痛,用白矾与蜂房为散剂煎水含激。治鼻内热气生疮有脓臭者,用枯矾配生地、苦参煎汁滴鼻,以清热泄浊;鼻中息肉,不闻香臭,将枯矾粉与面脂和涂,或配硇砂共为细末,点息肉上腐蚀之。治暴发火眼,疼痛不止,可用鸡蛋清调枯矾粉搽眼胞处,以清热止痛,如《审视瑶函》拈痛散。治聤耳流脓,本品与胭脂为散吹入耳内,解毒敛疮,如《本事方》红绵散。
用于疥癣湿疮。白矾味涩性寒,外用能解毒杀虫,燥湿止痒。治疥疮瘙痒,常配硫黄、轻粉等药同用;治一切干湿顽癣,可单用本品米醋调涂,或与石榴皮,或与羊蹄根捣研调涂,可加强杀虫止痒作用。阴囊湿疮,瘙痒流脂者,单用白矾水外洗,或配蛇床子、黄连制成散剂外撒,以加强清热燥湿;祛风止痒之功;治黄水疮浸糜烂者,枯矾配雄黄为末敷。本品亦用于防治稻田性皮炎,与花椒煎水浸洗手足。
用于泄泻、痢疾、带下,白矾内服有收敛止泻作用。治老人虚泻,久久不止,可配诃黎勒以涩肠止泻,如《圣惠方》诃黎勒散;若休息痢不止,本品伍用硫黄、硝石温肾暧脾,导滞,如《圣惠方》白矾丸。本品性寒,又兼清热解毒燥湿之功,有收涩而不留邪之优点,故又可用于湿热泻痢。带下属脾虚有湿者,配白术、白芷、乌贼骨等以健脾燥湿止带;湿热瘙痒者可与黄柏、苦参、蛇床子等药同用清热燥湿,杀虫止带。
用于吐血,咯血,便血,崩漏,均可内服白矾,或配五倍子、血余炭、儿茶等收效止血药同用以加强疗效;鼻衄、齿衄,亦可单味外用。外伤出血,除单用外,或配乳香、松香研末外敷,以收效止血。
此外,白矾内服尚用治湿热黄疸,可与消石配伍,如《金匮要略》消石矾石散。枯矾外扑则治阴汗,腋汗,脚汗及狐臭。近年来用于胃及十二指肠溃疡,以枯矾与延胡索、乌贼骨、蜂蜜制散服。
用量100-300g
禁忌本品味涩难服,内服不宜过量,易致呕吐;体虚胃弱者慎服。
附方
1治卒中风白矾、半夏(汤洗去滑,焙)、天南星三味等分生用。上三味,研为细散。每服以好酒一盏,药末二钱匕,生姜三片,煎七分通温灌之,当吐涎,扶令正坐,经一复时不得令卧,如卧则涎难出,良久再依法煎药一钱,后常服只半钱。(《圣济总录》救生散)
2治癫狂因忧郁而得,痰涎阻塞包络心窍者白矾三两,川郁金七两。二药共为末,糊丸梧桐子大。每服五六十丸,温汤下。(《本事方》白金丸)
3治急喉痹白矾三钱,巴豆二个(去壳,作六瓣)。上将矾于铫内,慢火熬化为水,置巴豆其内,候干,去巴豆,取矾研为末。每用少许吹入喉中。(《玉机微义》白矾散)
4治肺壅热,止喘嗽,化痰涎,利胸膈,定烦渴白矾(枯)、熟干地黄(焙)、玄参、知母(焙)、贝母(炒)、诃黎勒皮各一两。上六味捣罗为末,面糊和丸,如梧桐子大。每服十五丸至二十丸,煎生姜、枣汤下,食后临卧时服。(《圣济总录》白矾丸)
5治一切疥白矾(烧灰)一两,硫黄一两(细研),胡粉一两,黄连一两半(去须),雌黄一两(细研),蛇床子三分。上药捣细罗为散,都研令匀,以猪膏和如稀面糊,每以盐浆水洗,拭干涂之。(《圣惠方》白矾论)
6治湿疹、皮炎(亚急性期)五月艾、百部、明矾、毛麝香各15g,煎水外洗。(《中药临床应用》五百明洗剂)
7治黄水疮枯白矾、熟松香、黄丹,三味等分,研极细末,真芝麻油调涂患处。(《本草原始》)
8治小儿因剪脐,伤外风,致脐疮久不干白矾(煅)、白龙骨(煅)等分。上研为细末敷之,少少用。如无两味,但得一味亦可。(《小儿卫生总微论方》)
9治痈疽,发背,瘰疬,漏疮,恶疮,卫护内膜,驱解诸毒,自然内消黄蜡二两,通明白矾(生用)二两。上细末,黄蜡一两二钱,溶汁,就炉上入矾拌和,众手丸桐子大。每服十五丸,熟水下,或冷酒下,常常服之。(《直指方》蜡矾丸)
10治疔肿恶疮白矾(生用)、黄丹各等分。上各另研,临用时各抄少许和匀,三棱针刺疮见血,待血尽上药,膏药盖之。(《卫生宝鉴》二仙散)
11治瘰疬疔毒,发背脑疽等症明矾二两,白砒一两五钱,共为末,入小罐内,炭火煅红,青烟尽,白烟起片时,约上下通红,住火置地上,一宿取出,约有净末一两,加明雄黄二钱四分,乳香一钱二分,共为细末,厚糊调稠,搓条如线,阴干。凡遇前症,有孔者插入孔内,无孔者先用针放孔,早晚插药二次,插至三四日后,孔大者每插十余条,至七日,患孔药满足方住。以后患处四边裂开大缝,共至十四日前后,其疗核瘰疬痔漏诸管自然落下,随用对症药敷。(《外科大成》三品一条枪)
12治一切蛇虫恶兽所伤,重者毒气入腹则眼黑口噤,手足强直。此药平易不伤气血明矾、甘草各一两,研为末,每服二钱,不拘时冷水调下,更敷患处。(《外科理例》解毒散)
13治口疮白矾适量研细过筛,于猪胆上部剪一开口,将白矾沿口塞入,以塞满为度。用线将猪胆开口扎紧,悬挂于屋檐下自然晾晒,待猪胆表面出现一层白霜时(至少1年)取下研成细末,装瓶备用。用时每次取药末少许涂于患处,每日3次。[《中医杂志》1983,(10):50]
14治牙疳用明矾(枯)五钱,鸡肫黄(烧存性)五个,为末,擦之。(《鲁府禁方》)
15治小儿耳疮及头疮,口边肥疮,蜗疮白矾(烧灰)一两,蛇床子一两。上药同细研为散,干掺于疮上。(《圣惠方》白矾散)
16治鼻内热气生疮,有脓臭并有虫矾石一两(烧),生地黄三两,苦参一两。上三味切,以水八合,煮取三合,以绵滤之,微微滴鼻中,日三五度,差止。(《外台》)
17治鼻生息肉矾石(熬令汁枯)四两,木通(锉)、细辛(去苗叶)各半两,丹砂(研)一分。上为末,和匀面称为丸,如小豆大。每用一丸,绵裹纳鼻中,一日一易,取下息肉则止。一方蜜和丸,一方捻绵细如枣核,沾散如小豆,并绵纳鼻中。(《普济方》矾石丸)
18治目翳及胬肉矾石上上白者,末,纳如黍米大于翳上及胬肉上,即令泪出,以绵拭之,令得恶汁尽,日一。其病逐恶汁出尽,日日渐自薄,便瘥。(《千金翼方》矾石散)
19治聤耳出脓白矾煅成灰一钱,入胭脂一字,研匀。用绵杖子缠去耳中脓及黄水尽,即别用绵杖子引药入耳中令到底掺之即干。(《本事方》红绵散)
20治脾积痞气,泄泻,日夜下痢白脓矾石(烧令汁枯)、诃黎勒(煨,去核)各二两,黄连(去须)三两,木香一两。上四味捣罗为末,水浸蒸饼滤如糊为丸。如梧桐子大。空心食前陈米饮下三十丸,以泄止为度。(《圣济总录》矾石丸)
21治休息痢久不止,日渐黄瘦白矾四两(烧令汁尽),硫黄二两,消石一两,上药,同研,于铫子内火上溶成汁,候冷,研令极细,用软饭和丸如小豆大。每于食前以粥饮下十丸。(《圣惠方》白矾丸)
22治妇人经脉不调,赤白带下枯白矾四两,蛇床子二两。上为细末,醋糊为丸弹子大,干胭脂为衣,绵裹入阴门内,热极再换。(《普济方》如圣丹)
23治妇人经水闭不利,藏坚癖不止,中有干血,下白物矾石(烧)三分,杏仁一分。上二味,末之,炼蜜和丸枣核大,内藏中,剧者再内之。(《金匮要略》矾石丸)
24治白浊白矾二两,滑石(飞过)二两。上为末,早米糊为丸梧子大。每五十丸米饮空心下服之。(《鲁府禁方》清浊锁精丹)
25治白癜风白矾、石硫黄各半两。上二味研为末,米醋调为膏,涂患处。(《圣济总录》玉粉青)
26治鹅掌风白矾加皂矾四两,儿茶五钱,侧柏叶半斤。用水十碗,煎数沸侯用。先以桐油调搽患处,将油纸点着,以烟焰向患处熏之。片时方将前药汤乘滚贮桶内,手架上以布盖手于汤气上熏之,勿令泄气,待微温倾入盆内洗之良久。七日忌下汤水。(《万氏秘传外科心法》二矾汤)
27治粉刺枯矾一两,生硫黄二钱,白附子二钱。上共为末,唾津调搽。临晚上药,次早洗去。(《万病回春》)
28治黄肿水肿明矾二两,青矾一两,白面半斤。三味同炒令赤色,醋黄米糊丸,枣汤下三十丸。(《急救仙方》推车丸)
文献
《本经》:“矾石,味酸寒。主治寒热泄利,白沃阴蚀,恶疮目痛,坚骨齿。炼饵服之,轻身不老增年。一名羽涅。生山谷。”
医论
1论白矾涌泄、收涩、燥湿、解毒的功用①李时珍:“矾石之用有四:吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸血痛,脱肛,阴挺,疮疡,取其酸涩而收也;治痰饮,泄痢,崩带,风眼,取其收而燥湿也;治喉痹痈疽,中蛊,蛇虫伤螫,取其解毒也。”(《纲目》)②张景岳:“所用有四:其味酸苦,可以涌泄,故能吐下痰涎,治癫痫,黄疸;其性收涩,可固脱滑,故能治崩淋带下,肠风下血,脱肛,阴挺,敛金疮,止血。烧枯用之,能止牙缝出血,辟狐腋气,收阴汗、脚汗;其性燥,可治湿邪,故能止泻痢,敛浮肿,汤洗烂弦风眼;其性毒,大能解毒定痛,故可疗痈疽疔肿,鼻齆息肉,喉痹瘰疬,恶疮疥癣,去腐肉,生新肉,及虎犬蛇虫蛊毒。”(《本草正》)③黄元御:“矾石酸涩燥烈,最收湿气而化瘀腐,善吐下老痰宿饮,缘痰涎凝结,粘滞于上下窍隧之间,牢不可动,矾石收罗而扫荡之,离根失据,藏府不容,高者自吐,低者自下,实非吐下之物也。”(《长沙药解》)④黄宫绣:“气味酸寒,则其清热收热可知。何书又言燥痰,若与寒字相悖;书言能治风痰,若与收字涩字相殊。不知书之所云能燥痰者,非其气味温热而可以燥而即化,实以收其燥湿初起,使之下坠,不使留滞而不解也;且其酸而兼咸,则收涩之中尚有追涎逐降之力,非即不燥之燥乎。所谓能治风痰者,其酸苦涌泄,兼用风邪初客,合以皂荚等味研服,则能使之上涌,岂其风热历久,深入不解,而即可以上涌乎。是以风痰泄痢崩滞用此以收即愈;诸血脱肛阴挺,崩带风眼,痰饮疮疡,用此以涩即效;喉痹痈疽,蛇伤蛊毒,用此酸寒以解即除。治虽有四,然总取其酸涩寒咸为功。”(《本草求真》)
2论白矾治痈疡之理①陈士铎:“或疑矾石味酸,宜敛毒,而不宜化毒,何以痈疡之症用之毒易化耶?不知矾石之化毒,正在味酸。矾石有形之物也,入之汤药之中,则有形化无形矣,存酸之味于散中,而行散于酸内,既消毒而又不散气,此功效之所以更神也。”(《本草新编》)②黄元御:“其善治痈疽者,以中气未败,痈疽外发,肉腐脓泄,而新肌生长,自无余事。阳衰土湿,中气颓败,痈疽不能外发,内陷而伤府藏,是以死也,矾石收藏府之水湿,土燥而气达,是以愈也。”(《长沙药解》)
3论白矾用于泄痢、白沃、目痛等症之宜忌①缪希雍:“白矾,《本经》主寒热泄痢,此益指泄痢久不止,虚脱滑泄,因发寒热。矾性过涩,涩以止脱,故能主之。假令湿热方炽,积滞正多,误用收涩,为害不一,慎之。妇人白沃多由虚脱,故用收涩以固其标,终非探本之治。目痛不由胬肉及有外障,亦非所宜。除固热在骨髓,仅可资其引导,若谓其独用,反有损也。矾性燥急,而能劫水,故不利齿骨,齿者骨之余故也。”(《本草经疏》)③张石顽:“弘景曰:《经》云坚骨齿,诚为可疑。以其性专入骨,多用则损齿,少用则坚齿,齿乃骨之余也。”(《本经逢原》)
成分明矾石为碱性硫酸铝钾KAl3(SO4)2(OH)6,其中K2O114%,Al2O3370%,SO3386%,H2O13O%白矾为硫酸铝钾Kal(SO4)2·12H2O为明矾矿加工制品,主含硫酸钾铝KAL(SO4)212H2O
在我国商周奴隶社会,青铜的冶铸技术已有很高的水平。经过春秋战国,青铜一度
在制造兵器和生产工具方面进一步有所发展。到了秦汉,由于铁制工具的迅速进展,青
铜工具逐步被取代了。但另一方面又因为封建社会商品经济发展的要求,青铜大量地被
用于铸造钱币,而无法用铁器、漆器取代的青铜镜,其制作技术也在提高。总之,在我
国进入封建社会后,炼铜技术的发展并没有停顿,而在某些制造业中继续发展。
秦、汉以后,除青铜外,还出现了一些其他的铜合金。首先应指出的是铜锌合金,
也就是“黄铜”。最初冶炼这种铜锌合金,是通过将铜与含锌的炉甘石防在还原炉中冶
炼而制成的,后来在我国制造出单质锌以后,便直接将红铜与锌冶炼成黄铜合金。关于
这方面的可靠记载,见于宋代人崔昉的《外丹本草》,其中说:“用铜一斤,炉甘石一
斤,炼之即成黄铜一斤半”。元代著作《格致粗谈》也说:“赤铜入炉甘石炼为黄铜,
其色如金”。
明代李时珍《本草纲目》曾提到:“炉甘石大小不一,状如羊脑,松如石脂,赤铜
得之,即化为黄。今之黄铜皆此物点化也”。以上记载清楚地表明,早期黄铜的冶炼是
由碳酸锌矿石(古称炉甘石)与铜在还原炉中炼出的。尽管关于黄铜冶炼技术的最早记
载出现于宋、元人的著作中,但应该说在此以前我国已具备冶炼这种合金的技术条件了
,不能由此说冶炼铜锌合金是从宋以后才开始的。
特别应指出的是,在《天工开物》中,更具体而详细地记载了炼制金属锌(当时叫
“倭铅”)及黄铜的方法,谈到炼制黄铜时说:“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐
熔化,冷定取出,即成黄铜”。稍后,在《物理小识》中也有同样记载。
继黄铜之后,又出现了白铜即铜镍合金。在北宋末何芫的《春渚纪闻》中已有关于
用铜与砒石冶炼白铜的记载。元代著作《格物粗谈》中有“砒石炼为白铜,杂锡炼为响
铜”之语。明代李时珍在其《本草纲目》中说:“白铜出云南,赤铜以砒石炼为白铜”
。宋应星在其《天工开物》中亦说:铜“以砒霜等药制炼为白铜”。这些宋、元、明人
著作中提到的用砒石及赤铜炼制的白铜,很可能是指含镍的砷镍矿与赤铜炼制者。白铜
很可能在宋、元以前就已有了。
明、清以后我国制造的白铜器物远销于国外。到十七、十八世纪,东印度公司从我
国购买白铜器物,再远销于欧洲各国,欧洲语中Packtong(白铜)就导源于中国词“白
铜”。在这以前的唐代,波斯语、阿拉伯语中也把白铜称为“中国石”,可见也是来自
我国。但其成分及制法,则记载得很少。
在我国古代的炼铜技术中,还应特别指出的是:我国古代劳动人民很早就认识了铜
盐溶液里的铜能被铁取代,从而发明了“水法炼铜”的新途径。这一方法以我国为最早
,是水法冶金技术的起源,在世界化学史上是一项重大贡献。
早在西汉的《淮南万毕术》里,就有“曾青得铁则化为铜”的记载。曾青成分是2C
UCO3CU(OH)2,易溶于苦酒(醋),又叫白青、空青。东汉时的《神农本草经》也有:
“石胆……能化铁为铜”的话,石胆或胆矾,成分是含水硫酸铜CUSO45H2O。南北朝时
的陶弘景则更进一步认识到不仅硫酸铜,而只要可溶性的铜盐类就能与铁置换反应。他
说:“鸡屎矾……投苦酒中(醋),涂铁,皆作铜色”。鸡屎矾可能是不纯的碱式硫酸
铜或碱式碳酸铜,难溶于水,但却能溶于醋,而与铁起置换反应。从而扩大了以前的认
识范围。
这种认识大约到唐末、五代间就应用到生产中去了。宋时更有发展,成为大量生产
铜的重要方法之一,这就是水法炼铜的“胆铜法”。这种方法比火法炼铜有许多优点:
它一则可以在产胆水(即硫酸铜溶液,俗称“胆水”)的地方就地取材;二则设备简单
,操作容易,不要冶炼、鼓风设备,在通常温度下就可提取铜,不须高温,节省了燃料
。
宋代时由于铸造钱币的大量需要,同时“胆水炼铜”又有上述优点,因此对“胆水
炼铜”甚为重视。宋代文献记载,当时南方用“水法炼铜”的约有十一处,其中以饶州
德兴、信州铅山和韶州岑水规模最为宏大。北宋每年产胆铜达一百万至一百七、八十万
斤,占当时铜总产量的白分之十五到百分之二十;南宋时铜产量虽大为减少,但胆铜比
重却大有增加,绍兴(宋高宗)年间,竟占铜总量的百分之八十五以上。
胆铜的生产过程包括两个方面。一是浸铜,二是收取沉积的铜。目前,我国有的地
方(如湖北黄石市)还仍用这种方法生产铜。
矿石中没有铜单质,主要是铜的化合物,比如硫酸铜,碱式硫酸铜或碱式碳酸铜
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
水法炼铜的原理是:
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
水法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种方法:第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉。第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。但铁锻打成薄片,同样质量的铁表面积增大,增加铁和胆水的接触机会,能缩短置换时间,提高铜的产率。第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间,能在铁容器中得到铜。此法长处在于加热和煎熬过程中,胆水由稀变浓,可加速铁和铜离子的置换反应,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。宋代对胆铜法中浸铜时间的控制,也有比较明确的了解,知道胆水越浓,浸铜时间可越短;胆水稀,浸铜的时间要长一些。可以说在宋代已经发展从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。
水法炼铜的优点是设备简单、操作容易,不必使用鼓风、熔炼设备,在常温下就可提取铜,节省燃料,只要有胆水的地方,都可应用这种方法生产铜。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚。15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶,更谈不上应用这个原理来炼铜了。
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