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辽宋夏金时期的化学

炼丹术
两宋时期炼丹术仍很盛行。北宋时一些人依然热中于烧炼外丹，如张邦基《墨庄漫录》卷3载：章盛于宋真宗时，“炼丹一炉，在翰林金丹阁，日供炭五秤”，至宋神宗熙宁元年，“犹养火不绝”，“其丹作铁色。”“张忠定公安道居南都，炼丹一炉，养火数十年。”炼丹持续时间之长，可见其人迷恋之深。陆游《老学庵笔记》卷9载：“（徽宗）宣和末，又以方士刘知常所炼金轮，颁之天下神霄宫，名曰神霄宝轮。知常言，其法以汞炼之成金。”蔡絛《铁围山丛谈》卷6载：宋太宗时得巧匠，“造金带得三十条”。但是，不少炼丹术士实际上是江湖骗子，专以炼制伪金和伪银的方术骗人钱财，搞得声名狼藉。尤为严重的是，由于服食丹药中毒致死者屡见不鲜，因而促使越来越多的人认识到所谓神丹仙药的危害性，并对炼丹术采取了严肃的批判态度。如沈括就曾明确指出对炼丹术“不可不戒”。《本草衍义》的作者寇宗奭也指出：“生金有毒，至于杀人，仍为难解”，“丹砂但宜生服，若炼服少，有不作废者”，“水银入药虽各有法，极须审谨，有毒故也。”甚至连“养火数十年”的南都张安道也是“丹成，不敢服”，结果使一位坚求服食者中毒致死。在这种情况下，到了南宋时期，从事烧铅炼汞的外丹术已明显衰落，与此同时，主张炼气养神的内丹术大为兴盛起来。
在这一时期，出现了不少的炼丹术著作。下面列举的几种是较有代表性的，从中可以了解当时的炼丹设备、炼丹方法及炼丹术的发展情况等，对于研究中国古代炼丹化学的成就具有重要的价值。
《丹房须知》，吴悮撰，成书于南宋孝宗隆兴元年（1163）。此书专讲炼丹的基本知识和注意事项，如择友、择地、择井、造坛、造鼎、造炉、研磨、合药、采铅、用火、开炉、服食、禁忌等。书中虽字数不多，但记载了一些重要的炼丹设备的图形，如丹台、抽汞的蒸馏器、既济炉和未济炉、研磨器等。
《金华冲碧丹经秘旨》，白玉蟾授，孟煦撰，成书于南宋理宗宣庆元年（1225）。此书对于炼丹设备的叙述很详细，如石榴罐、水海等，都是符合科学原理的。书中所载炼汞的“石榴罐法”等也很重要。其具体操作是在石榴罐中盛辰砂十两，赤金（红铜）珠子八两，磁瓦片塞口，倒扑石榴罐在坩埚上，埚内华池水二分。石榴罐与坩埚间合缝处用六一泥固济后，加热石榴罐，则其中的辰砂分解，水银即溜入下面坩埚的醋里，操作相当简便。曹元宇先生曾绘制了石榴罐炼汞示意图（图5）①。根据现代化学知识，石榴罐中发生的反应为：HgS＋Cu△...Hg＋CuS，加入铜珠能促进HgS的分解。曹元宇先生还曾集中介绍了中国古代炼丹家所用的各种设备（如图6—10）①。①见曹元宇编著：《中国化学史话》，江苏科学技术出版社1979年版，。①曹元宇：《中国古代金丹家的设备及方法》，见王琎等著《中国古代金属化学及金丹术》，科学技术出版社1957年版。
《诸家神品丹法》，玄真子孟要甫编撰。这是一部选录各家炼丹方法而编成的丹书。其中记载了许多重要的化学史料，如原始火药的发明等。又如“化庚粉法”是讲制金粉的方法。这种方法是先将黄金炼赤投入水银制成合金，再加入食盐，研细，然后蒸发掉水银，再溶解掉食盐就留下粉末状的黄金了。这必然是炼丹家经过长期摸索和多次实验而取得的成就。
《庚道集》，全书分为9卷，是《道藏》中记载各种丹法最详细和篇幅最大的一部炼丹术著作集。它是由元或明人汇编，收录了元代及以前的一些丹法，而其中成书年代可考者多出于宋代。在《庚道集》所收录的南宋丹经《丹阳术》中，不仅有对中国炼丹家炼得单质砷的更确切的记载，而且对其形态和性质有明确的描述。所用的方法，是将砒石（As2O3）与草木药或蜜混合密闭烧炼，并明确记载所得产物“色如银”，“如黑角色，甚硬”，或“如玉银相似可爱”。此外还指出可用它直接与赤铜点化丹阳银（砷白铜）。这是中国古代炼丹化学中最突出的成就之一。

药物化学
宋代的本草学也很发达，出现了《开宝本草》、《证类本草》、《图经本草》等著作。炼丹术在制药和化学方面的许多新成就也被收入这些本草学著作中，为医学家所继承和发扬。
例如，《开宝本草》记载了“铁华粉”的制法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错，令光净。以盐水洒之，醋瓮中阴处埋之，一百日，铁上生衣，即成粉矣。”这是醋酸铁的制法和药用的最早记录。关于石棉，《证类本草》说它“如烂木，烧之不燃，石类也”。准确地描述了石棉的性质。《证类本草》和《苏沈良方》还记载了秋石的炼法。
密陀僧（PbO）是在唐代从波斯传入的。到了宋代，《图经本草》记载了中国自制密陀僧的详细工艺：密陀僧，“今岭南、闽中银铅冶处亦有之，是银铅脚。其初采矿时，银铜相杂，先以铅同煎炼，银随铅出。又采山木叶烧灰，开地作炉，填灰其中，谓之灰池。置银铅于灰上，更加火大煅，铅渗灰下，银住灰上，罢火，候冷出银。其灰池感铅银气置之积久，成此物。今之用者，往往是此，未必胡中来也。”这种方法叫做