胆铜和石炭.doc

群峰學會--教育服務 Range Study Centre --Education Services 網址： 地址：長洲中興新街20號地下 電郵：range5118@.hk 學會主頁 活動記錄 每月通告 其他 請簡述宋代膽銅和石炭的生產及使用。 中國煉銅技術發明很早，至少商代已經進入了銅器時代。銅器鑄造是中國最古老的一種傳統手工藝，當時已經知道用銅錫合金煉出青銅，用以鑄造自鐘鼎彝器到工具、兵器、日用什物以及鑑鏡、樂器等。至宋代生產技術比歷代更進步，生產量亦比以前巨大，所煉之銅主要可分為黃銅和膽銅兩種。生產膽銅是在宋代才發展起來的一個新的化學工業，膽?煉銅有兩種，一種是用膽水提煉，一種是用膽土提煉。用膽水提煉叫做浸銅法，用膽土煉銅叫做煎銅法。膽水浸銅，工少利多；膽土煎銅，工多利少。可是膽水有限，而膽土無窮，並且比開採礦銅還要合算得多，所以仍有極大價值。 ? 膽水是硫酸銅的一種水溶液，以其味酸苦，故名之為膽水。其生產過程並不複雜，而且完全符合化學原理。膽水浸銅原理，是從硫酸銅溶液中提取金屬銅，用一種電位序較高的金屬，從水溶液中提煉出電位序較低的金屬；即用電位序較高的鐵，從硫酸銅溶液中提煉出電位序較低的銅，把銅從溶液中置換出來，此法又被稱為置換法。《宋史?食貨志下二》曰：「其法以生鐵鍛成薄片，排置膽水槽中，浸漬數日，鐵片為膽水所薄，上生赤煤，取刮鐵媒，入爐三煉成銅。大率用鐵二斤四兩得銅一斤。」即首先將鐵的薄片浸入硫酸銅溶解數日後，硫酸銅與鐵發生化學反應，生成硫酸亞鐵，而將銅分解出來，所謂「上生赤煤」，即得到銅的沉澱。用這種方法從膽水中提取金屬銅，既不需要高溫冶煉設備，固定投資不多；而且操作較簡單，可有效地利用貧礦。 ? 宋代膽銅的生產有多個途徑，有的由官府自己經營開採和冶煉，即自開礦至製造，全部過程由官府經營。有的則由冶戶開採、冶煉，由政府徵稅、和買；更有的則僅開採一個程序由民間經營，而官府自設冶爐冶煉、製造。北宋初煉銅法起於江西信州，由於膽銅法得到推廣，使產銅能力迅速提高，無疑在冶銅工藝上得到突破的發展；生產膽銅的礦地也擴展至安徽、福建、廣東、廣西、湖南等冶場。而且宋代膽銅的生產還有專書論述，如張甲的《浸銅要略》。 ? 由於銅沒有像鐵那樣容易生銹、氧化，又沒有像鐵那樣笨重，因此宋代的銅器鑄造和使開比過去歷代更普遍，上自宗廟祭器、寺院神像、供奉法物，下至日用雜品如鏡鑑、鑼鐙、鈴罄、鐃鈸、釘環等，都廣泛使用膽銅。而且膽銅也是鑄錢原料，故需要量亦甚大，每每出現短缺之現象。宋代由於銅器的應用範圍很廣，需要量很大，是市場上的暢銷品，故上自通都大邑，下至偏僻小縣，無不有銅匠鋪。 ? ? 在宋代，石炭的使用和生產，都有史書或專書記載，足證明石炭層經為宋人廣泛使用過，不過在民間的日用方面卻並不普及，也未有被任何的推廣的現象。從其後的文獻記載看，石炭似乎只限於工業用途，在冶煉鋼鐵、工具製造、陶瓷等行業中較廣泛得到使用。 ? 石炭的發掘和生產並不太複雜，不需要經過特別的化學程序處理，故只須找到石炭礦，就可大量開採。宋代石炭的開採生產，除了官營外，多是半官方的民營機構。而石炭的主要產區在山西、山東、江蘇徐州、陜西、淮北等地。南宋時，隨著黃河流域領土的喪失，石炭的發掘開採似陷於停滯狀態。從以後的文獻記載看，宋代煉鐵一般仍用木炭，石炭並未相當普遍地用作一般燃料，石炭煉鐵術在宋代，似乎並沒有得到更大的推廣。 ? 由於石炭可產生較木炭更高的溫度，以石炭代替木炭煉鐵等金屬，不但能提高冶爐的溫度，加速冶煉過程，並且可冶煉出更高和更純質素的金屬器皿。宋神宗元豐年間，蘇軾在徐州做官，曾派人於徐州西南的白土鎮找到石炭礦，用之煉鋼作武器，鋒利異常，因作《石炭引》一詩以紀其事。由此可見，石炭的使用，是配合了當時的經濟發展、市場的需要，是中國冶鐵技術上一大進步下的產物。使用石炭不但解決了燃料問題，同時也使礦冶、鑄錢、製瓷等行業有了急速的發展，這反過來又促進了煤炭業的進一步發展。但石炭最終沒有像其他工業那樣穩定發展，這可能是受政治、軍事等因素所影響。 (作品完成於癸未年仲冬) 參考書籍： 《中國封建社會經濟史》 ﹙傅筑夫—香港公開進修學院出版社，1996年﹚ ←返回