炼丹术中的化学案例.ppt

炼丹术中的化学 炼丹术 古代道家或道教徒等以金石类矿物为原料，采用化学方法炼制成自以为令人长生不老而实际上有毒“丹”药的技术与方法。 炼丹术是古代炼制丹药的一种传统技术，是近代化学的先驱。 二、中国炼丹术的理论 1 指导思想：“假求外物以自坚固” 黄金、白银有很强的抗蚀性。“金性不败朽，（服之）寿命得长久。” 长生不死和羽化飞腾紧相连。金、银等久不变质；丹砂、雄黄等变化莫测，灵异非常。 仙药的原料依次为：丹砂，黄金，白银，诸芝，五玉，云母，雄黄，……松柏脂，茯苓，地黄，麦冬。还会用到一些令人困惑的材料：唾液，人尿，马粪、牛粪、狗粪，初经血。 2 药性作用：阴阳五行学说解释 阴阳变化的法则有其合理性，但化学变化要复杂得多。五行相生相克，服五色之药有禁有宜，毫无道理。 中国药物中至今仍见各种以“丹”命名的传统特效药，在镇痛、消毒等方面，功效奇特。 3 金银地位：点化金石 “丹阳金”（砷黄铜）；黄铜（锌铜合金）。 中国炼丹术的主要目的，是为了求长生而追求得到神奇妙药，理论是荒谬的，实践是荒唐的。由此可见中国古代学术的基本模式：阴阳五行为指导，神秘操作为特点，魔术、幻术、骗术乃至自欺欺人之术充斥其间。 三、中国炼丹术的化学遗产 从丹砂中升炼水银。 HgS+Fe=FeS+Hg↑ HgS+Pb=PbS+Hg↑ HgS+Cu=CuS+Hg↑ 汞与玄黄（铅丹Pb3O4）、硫黄（S）加热，又生成红色的氧化汞，或重新返回成红色丹砂。这就是“还丹”。 合成了粉霜（HgCl2）和轻粉（Hg2Cl2）。二者成了疡科之圣药。 1、汞化学成就 由于丹砂（主要化学成分HgS）加热产生水银，而水银又能溶解金银，这在当时的们看来极为神奇，因此，丹砂和水银便成为方士们炼丹的重要原料，在两千多年的炼丹活动中，方士们积累了丰富的汞化学知识。 人工合成丹砂和丹砂的溶解 红色硫化汞有天然和人造的两种，天然产硫化汞因色红叫丹砂，人造的称为银朱或灵。 唐代炼丹家狐刚子著 《黄帝九鼎神丹经诀》中指出“化丹砂即需石胆（CuSO4)”也就是说溶解丹砂除用醋和硝石外，还要加石胆,丹砂在醋和硝石的混合液中本来难于溶解，但是有硫酸铜存在时，却可以溶。用化学的观点分析，硫酸铜在反应中可能起到了催化剂的作。 抽砂炼汞 自然界中是有天然水银存在的，但产量极。据记载，春秋战国时期和秦代的帝王墓中都放置了大量水银，且战国时医药中也已用到水银，同时也兴起了鎏金术，估计那时已经从丹砂烧炼水银。最初是用简陋的低温焙烧法，反应为： 汞的产率很低，而炼丹家们居然摸索到了借助某些手段促进HgS的分解： 到了宋代，又找到了往HgS中混入更廉价的木炭方法，宋代的《修炼大丹要旨》中就记载了此法 人工合成氧化汞 水银在空气中以文火（低于350°C）加热，表面就会生成一层红色的HgO，色貌与天然丹砂相似，在当时的条件下，不少方士把它误作丹砂，如葛洪 《抱朴子内篇·金丹》所说：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”一语，而目前化学史界已比较一致认为是指以下反应： 氯化汞 氯化汞的合成是我国炼丹技术及医药化学对无机合成化学的一项重大贡献，可能是我国人工合成的第一批无机化合。 汞齐 水银可与金、银、铅、锡等形成汞齐，这一点在炼丹实践中早就被注意到了。魏伯阳对铅汞齐有所描述，陶弘景对汞齐说得更清楚，“水银，能消化金、银使成泥，人以镀物是也”即金、银与汞化合形成汞齐可以用以镀金、银；《唐本草余》则最早记载了用水银、白银、白锡形成三元汞齐制作“银膏”用于补牙，这是世界上最早的补牙合金。另外，宋人《诸家神品丹法》中有《化庚粉法》，就是利用金汞齐制造金粉的方法：先制成金汞齐，再加入食盐，然后蒸发掉水银，溶掉食盐，留下来的就是粉末状的黄金。 魏伯阳的《周易参同契》 《周易参同契》书中记载了铅、汞、硫等的化合和分解的知识。 “河上姹女，灵而最神，得火则飞，不见埃尘，鬼隐龙匿，莫知所存，将欲制之，黄芽为根”。 实际上，河上姹女是水银，水银加热就会蒸发(飞)不见了。要想固定水银，就要加入黄芽，黄芽就是硫黄，这时加热后就会生成红色的硫化汞，“望之类白，造之则朱”。 陈少微《九还金砂妙诀》详细记述了丹砂的产地，第一乃至第七返的各种灵砂的制法。书中所载竹筒式抽砂炼汞（即从丹砂制水银）的方法尤其别致。这种方法是“先取筋竹为筒，节密处全留三节。上节开孔，可弹丸许粗，中节开小孔，如筋头许大，容汞溜下处，先铺厚蜡纸两重，致（置）中节之上。次取丹砂研细，入于筒中，以麻紧缚其筒，蒸之一日。然后以黄泥裹之，可厚三分，埋入土中，令筒与地平。筒四面紧筑，莫令漏泄其气。便积薪烧其上，一复，令火透其筒上节，汞即流出于下节之中。”这段文字清楚地叙述了这种操作简便、效率较高而成本很低的竹筒式炼汞装置和抽汞过程。 2 铅化学成就 铅霜（醋酸铅）→铅粉