中國(guó)古代的汞化學(xué)

1、 魏伯陽(yáng)的周易參同契 “河上姹女，靈而最神，得火則飛，不見(jiàn)埃塵，河上姹女，靈而最神，得火則飛，不見(jiàn)埃塵， 鬼隱龍匿，莫知所存，將欲制之，黃芽為鬼隱龍匿，莫知所存，將欲制之，黃芽為 根根”。 實(shí)際上，河上姹女是水銀，水銀加熱就會(huì)實(shí)際上，河上姹女是水銀，水銀加熱就會(huì) 蒸發(fā)蒸發(fā)(飛飛)不見(jiàn)了。要想固定水銀，就要加入不見(jiàn)了。要想固定水銀，就要加入 黃芽，黃芽就是硫黃，這時(shí)加熱后就會(huì)生黃芽，黃芽就是硫黃，這時(shí)加熱后就會(huì)生 成紅色的硫化汞，成紅色的硫化汞，“望之類(lèi)白，造之則望之類(lèi)白，造之則 朱朱”。 金屬汞和汞的化合物具有特殊和奇妙的化金屬汞和汞的化合物具有特殊和奇妙的化 學(xué)性質(zhì)，曾經(jīng)對(duì)化學(xué)知識(shí)的萌芽產(chǎn)生

2、過(guò)極學(xué)性質(zhì)，曾經(jīng)對(duì)化學(xué)知識(shí)的萌芽產(chǎn)生過(guò)極 大的影響。這種化學(xué)元素及其性質(zhì)對(duì)于古大的影響。這種化學(xué)元素及其性質(zhì)對(duì)于古 代的人曾有過(guò)很強(qiáng)的魅力，尤其是在煉金代的人曾有過(guò)很強(qiáng)的魅力，尤其是在煉金 術(shù)方面，在他們那些建立在空想主義基礎(chǔ)術(shù)方面，在他們那些建立在空想主義基礎(chǔ) 上的上的“點(diǎn)石成金點(diǎn)石成金” 的幻想中，汞曾經(jīng)扮演的幻想中，汞曾經(jīng)扮演 了一個(gè)非常重要的角色。了一個(gè)非常重要的角色。 我國(guó)是最早使用汞及汞的化合物的國(guó)家之我國(guó)是最早使用汞及汞的化合物的國(guó)家之 一，除了商代用汞的化合物治癲疾以外，一，除了商代用汞的化合物治癲疾以外， 根據(jù)根據(jù)史記史記秦始皇本記秦始皇本記記載，在秦始皇記載，在秦始皇 墓中

3、就灌入了大量的水銀，以為墓中就灌入了大量的水銀，以為“百川百川 河河”，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)就已經(jīng)掌握了水銀的提煉，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)就已經(jīng)掌握了水銀的提煉 方法。我國(guó)著名的煉丹家葛洪進(jìn)行過(guò)有關(guān)方法。我國(guó)著名的煉丹家葛洪進(jìn)行過(guò)有關(guān) 硫化汞的試驗(yàn)，而辰砂（天然硫化汞礦物，硫化汞的試驗(yàn)，而辰砂（天然硫化汞礦物， 也稱(chēng)朱砂）也在很早的時(shí)候就被我國(guó)民間也稱(chēng)朱砂）也在很早的時(shí)候就被我國(guó)民間 用做紅色顏料。用做紅色顏料。 汞化學(xué)成就汞化學(xué)成就 由于丹砂（主要化學(xué)成分由于丹砂（主要化學(xué)成分HgS）加熱產(chǎn)生水）加熱產(chǎn)生水 銀，而水銀又能溶解金銀，這在當(dāng)時(shí)的們看銀，而水銀又能溶解金銀，這在當(dāng)時(shí)的們看 來(lái)極為神奇，因此，丹砂和水銀便成

4、為方士來(lái)極為神奇，因此，丹砂和水銀便成為方士 們煉丹的重要原料，在兩千多年的煉丹活動(dòng)們煉丹的重要原料，在兩千多年的煉丹活動(dòng) 中，方士們積累了豐富的汞化學(xué)知識(shí)。中，方士們積累了豐富的汞化學(xué)知識(shí)。 硫化汞，化學(xué)式硫化汞，化學(xué)式HgS。式量。式量 232.65。有紅色六方（或粉末）。有紅色六方（或粉末） 和黑色立方（或無(wú)定形粉末）。和黑色立方（或無(wú)定形粉末）。 黑色硫化汞的化學(xué)成份與紫紅色的黑色硫化汞的化學(xué)成份與紫紅色的“還丹還丹”完全相同，但結(jié)完全相同，但結(jié) 構(gòu)和性質(zhì)。構(gòu)和性質(zhì)。 一般情況下由硫磺和水銀只能化合成黑色硫化汞，由黑色一般情況下由硫磺和水銀只能化合成黑色硫化汞，由黑色 HgS轉(zhuǎn)化成為紅

5、色轉(zhuǎn)化成為紅色HgS要在高溫、密閉的條件下才能緩慢進(jìn)行要在高溫、密閉的條件下才能緩慢進(jìn)行 (溫養(yǎng)溫養(yǎng))。 這一化學(xué)反應(yīng)只是在本世紀(jì)初才由化學(xué)家摸清其規(guī)律，而在這一化學(xué)反應(yīng)只是在本世紀(jì)初才由化學(xué)家摸清其規(guī)律，而在 我國(guó)卻于公元我國(guó)卻于公元2世紀(jì)由世紀(jì)由參同契參同契已非常詳盡地披露。已非常詳盡地披露。 參同契參同契的作者魏伯陽(yáng)不僅知道煉還丹的整個(gè)定性規(guī)律，的作者魏伯陽(yáng)不僅知道煉還丹的整個(gè)定性規(guī)律， 而且定量關(guān)系也了解得很準(zhǔn)確。而且定量關(guān)系也了解得很準(zhǔn)確。Hg和和S的定量關(guān)系應(yīng)為的定量關(guān)系應(yīng)為15:2.4， 魏伯陽(yáng)確定二者的比的是魏伯陽(yáng)確定二者的比的是15:5 (“金計(jì)有十五金計(jì)有十五”，“五分水有

6、五分水有 余余”) ，但他明確表示這五分硫黃之中，只有兩分是起反應(yīng)的，但他明確表示這五分硫黃之中，只有兩分是起反應(yīng)的 (“火二與之俱火二與之俱”)，而其他三分并不參加反應(yīng)，而其他三分并不參加反應(yīng)(“其三逐不入其三逐不入”)。 因此實(shí)際的比例大約是因此實(shí)際的比例大約是15:2，同理論值相當(dāng)吻合。這在當(dāng)時(shí)，同理論值相當(dāng)吻合。這在當(dāng)時(shí) 是個(gè)驚人準(zhǔn)確的定量認(rèn)識(shí)。是個(gè)驚人準(zhǔn)確的定量認(rèn)識(shí)。 人工合成丹砂和丹砂的溶解 紅色硫化汞有天然和人造的兩種，天然產(chǎn)硫化汞紅色硫化汞有天然和人造的兩種，天然產(chǎn)硫化汞 因色紅叫丹砂，人造的稱(chēng)為銀朱或靈。因色紅叫丹砂，人造的稱(chēng)為銀朱或靈。 最早關(guān)于以硫黃、水銀升煉制取人工丹砂

7、的明確記載見(jiàn)于最早關(guān)于以硫黃、水銀升煉制取人工丹砂的明確記載見(jiàn)于 丹經(jīng)丹經(jīng)太清石壁記太清石壁記，唐代以后，炬制靈砂便在煉丹術(shù)中，唐代以后，炬制靈砂便在煉丹術(shù)中 占了很大的篇幅，其反應(yīng)為：占了很大的篇幅，其反應(yīng)為： 人造硫化汞可能是人類(lèi)最早用化學(xué)合成法制得的產(chǎn)品之一，人造硫化汞可能是人類(lèi)最早用化學(xué)合成法制得的產(chǎn)品之一， 這是煉丹術(shù)在汞化學(xué)上的一大成就。這是煉丹術(shù)在汞化學(xué)上的一大成就。 唐代煉丹家狐剛子著唐代煉丹家狐剛子著 黃帝九鼎神丹經(jīng)訣黃帝九鼎神丹經(jīng)訣 中指出中指出“化丹砂即需石膽（化丹砂即需石膽（CuSO4)”也就是也就是 說(shuō)溶解丹砂除用醋和硝石外，還要加石膽說(shuō)溶解丹砂除用醋和硝石外，還要加

8、石膽,丹丹 砂在醋和硝石的混合液中本來(lái)難于溶解，但砂在醋和硝石的混合液中本來(lái)難于溶解，但 是有硫酸銅存在時(shí)，卻可以溶。用化學(xué)的觀是有硫酸銅存在時(shí)，卻可以溶。用化學(xué)的觀 點(diǎn)分析，硫酸銅在反應(yīng)中可能起到了催化劑點(diǎn)分析，硫酸銅在反應(yīng)中可能起到了催化劑 的作。的作。 抽砂煉汞 自然界中是有天然水銀存在的，但產(chǎn)量極。 據(jù)記載，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期和秦代的帝王墓中 都放置了大量水銀，且戰(zhàn)國(guó)時(shí)醫(yī)藥中也已 用到水銀，同時(shí)也興起了鎏金術(shù)，估計(jì)那 時(shí)已經(jīng)從丹砂燒煉水銀。最初是用簡(jiǎn)陋的 低溫焙燒法，反應(yīng)為： 汞的產(chǎn)率很低，而煉丹家們居然摸索到了 借助某些手段促進(jìn)HgS的分解： (1)在丹砂中混入黃礬在丹砂中混入黃礬KFe(

9、SO4)212H2O (2)把丹砂放在鐵釜中加熱（而不用土釜），把丹砂放在鐵釜中加熱（而不用土釜）， 或借助于銅、鉛來(lái)促進(jìn)或借助于銅、鉛來(lái)促進(jìn)HgS 的分。的分。 HgS+Fe=FeS+Hg HgS+Pb=PbS+Hg HgS+Cu=CuS+Hg 到了宋代，又找到了往到了宋代，又找到了往HgS中混入更廉價(jià)的木炭中混入更廉價(jià)的木炭 方法，宋代的方法，宋代的修煉大丹要旨修煉大丹要旨中就記載了此法中就記載了此法 我國(guó)煉丹家在我國(guó)煉丹家在“抽砂煉汞抽砂煉汞”的實(shí)踐中，客觀上已經(jīng)運(yùn)的實(shí)踐中，客觀上已經(jīng)運(yùn) 用了現(xiàn)代化學(xué)中的質(zhì)量作用定律理論，即把可逆反應(yīng)用了現(xiàn)代化學(xué)中的質(zhì)量作用定律理論，即把可逆反應(yīng) 中的生

10、成物從反應(yīng)體系中排除（使生成中的生成物從反應(yīng)體系中排除（使生成SO2、FeS、 CuS、CS2等），那么就可以促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行。等），那么就可以促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行。 陳少微陳少微九還金砂妙訣九還金砂妙訣詳細(xì)記述了丹砂的產(chǎn)地，第一乃詳細(xì)記述了丹砂的產(chǎn)地，第一乃 至第七返的各種靈砂的制法。書(shū)中所載竹筒式抽砂煉汞至第七返的各種靈砂的制法。書(shū)中所載竹筒式抽砂煉汞 （即從丹砂制水銀）的方法尤其別致。這種方法是（即從丹砂制水銀）的方法尤其別致。這種方法是“先取先取 筋竹為筒，節(jié)密處全留三節(jié)。上節(jié)開(kāi)孔，可彈丸許粗，中筋竹為筒，節(jié)密處全留三節(jié)。上節(jié)開(kāi)孔，可彈丸許粗，中 節(jié)開(kāi)小孔，如筋頭許大，容汞溜下處，先鋪

11、厚蠟紙兩重，節(jié)開(kāi)小孔，如筋頭許大，容汞溜下處，先鋪厚蠟紙兩重， 致（置）中節(jié)之上。次取丹砂研細(xì)，入于筒中，以麻緊縛致（置）中節(jié)之上。次取丹砂研細(xì)，入于筒中，以麻緊縛 其筒，蒸之一日。然后以黃泥裹之，可厚三分，埋入土中，其筒，蒸之一日。然后以黃泥裹之，可厚三分，埋入土中， 令筒與地平。筒四面緊筑，莫令漏泄其氣。便積薪燒其上，令筒與地平。筒四面緊筑，莫令漏泄其氣。便積薪燒其上， 一復(fù)，令火透其筒上節(jié)，汞即流出于下節(jié)之中。一復(fù)，令火透其筒上節(jié)，汞即流出于下節(jié)之中?！边@段文這段文 字清楚地?cái)⑹隽诉@種操作簡(jiǎn)便、效率較高而成本很低的竹字清楚地?cái)⑹隽诉@種操作簡(jiǎn)便、效率較高而成本很低的竹 筒式煉汞裝置和抽汞過(guò)

12、程。筒式煉汞裝置和抽汞過(guò)程。 陳少微陳少微九還金砂妙訣九還金砂妙訣 陳少微在此書(shū)中提到的陳少微在此書(shū)中提到的“銷(xiāo)汞銷(xiāo)汞”法（即用水銀和硫磺制法（即用水銀和硫磺制 取丹砂的方法）。取丹砂的方法）。 人工合成氧化汞 水銀在空氣中以文火（低于水銀在空氣中以文火（低于350C）加熱，表面）加熱，表面 就會(huì)生成一層紅色的就會(huì)生成一層紅色的HgO，色貌與天然丹砂相似，色貌與天然丹砂相似， 在當(dāng)時(shí)的條件下，不少方士把它誤作丹砂，如葛在當(dāng)時(shí)的條件下，不少方士把它誤作丹砂，如葛 洪洪 抱樸子內(nèi)篇抱樸子內(nèi)篇金丹金丹所說(shuō)：所說(shuō)：“丹砂燒之成水丹砂燒之成水 銀，積變又還成丹砂銀，積變又還成丹砂”一語(yǔ)，而目前化學(xué)史界已

13、一語(yǔ)，而目前化學(xué)史界已 比較一致認(rèn)為是指以下反應(yīng)：比較一致認(rèn)為是指以下反應(yīng)： “硝礬法”煉紅升丹 通過(guò)焙燒水銀制紅升丹通過(guò)焙燒水銀制紅升丹(HgO)的反應(yīng)是一的反應(yīng)是一 個(gè)可反應(yīng)：個(gè)可反應(yīng)： 這樣制得的紅升這樣制得的紅升 丹中往往含有黑灰色水銀丹中往往含有黑灰色水銀 。 直到明代，采用白礬與焰硝的混合物與水銀或丹砂直到明代，采用白礬與焰硝的混合物與水銀或丹砂 合煉，才得到純凈的合煉，才得到純凈的HgO，且產(chǎn)率大大提高，且產(chǎn)率大大提高 ,而在此而在此 過(guò)程中主要發(fā)生了如下反應(yīng)：過(guò)程中主要發(fā)生了如下反應(yīng)： 氯化汞 氯化汞的合成是我國(guó)煉丹技術(shù)及醫(yī)藥化學(xué)氯化汞的合成是我國(guó)煉丹技術(shù)及醫(yī)藥化學(xué) 對(duì)無(wú)機(jī)合成

14、化學(xué)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)，可能是對(duì)無(wú)機(jī)合成化學(xué)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)，可能是 我國(guó)人工合成的第一批無(wú)機(jī)化合。我國(guó)人工合成的第一批無(wú)機(jī)化合。 HgCl2和和Hg2Cl2都是白色結(jié)晶，外貌特相，但前者易溶于都是白色結(jié)晶，外貌特相，但前者易溶于 水，而有劇毒；后者難溶于水，無(wú)毒。水，而有劇毒；后者難溶于水，無(wú)毒。 古代煉丹術(shù)與本草學(xué)中的粉霜是古代煉丹術(shù)與本草學(xué)中的粉霜是HgCl2 ，粉霜又有很多別，粉霜又有很多別 名，如：霜雪、水銀霜、白靈砂等，俗稱(chēng)升汞。名，如：霜雪、水銀霜、白靈砂等，俗稱(chēng)升汞。 而稱(chēng)為輕粉而稱(chēng)為輕粉 的則被認(rèn)為指的則被認(rèn)為指 Hg2Cl2 ，它也有很多別名，如：水銀粉、汞粉、，它也有很多別名，

15、如：水銀粉、汞粉、 銀粉等，俗稱(chēng)甘汞。銀粉等，俗稱(chēng)甘汞。 由于這兩種丹藥外觀形態(tài)相似，又都是以丹砂、水銀、由于這兩種丹藥外觀形態(tài)相似，又都是以丹砂、水銀、 鹽、礬等原料升煉而成，因而古代醫(yī)士與方士常把它們混淆。鹽、礬等原料升煉而成，因而古代醫(yī)士與方士常把它們混淆。 汞齊 水銀可與金、銀、鉛、錫等形成汞齊，這一點(diǎn)在水銀可與金、銀、鉛、錫等形成汞齊，這一點(diǎn)在 煉丹實(shí)踐中早就被注意到了。魏伯陽(yáng)對(duì)鉛汞齊有煉丹實(shí)踐中早就被注意到了。魏伯陽(yáng)對(duì)鉛汞齊有 所描述，陶弘景對(duì)汞齊說(shuō)得更清楚，所描述，陶弘景對(duì)汞齊說(shuō)得更清楚，“水銀，能水銀，能 消化金、銀使成泥，人以鍍物是也消化金、銀使成泥，人以鍍物是也”即金、銀與即金、銀與 汞化合形成汞齊可以用以鍍金、銀；汞化合形成汞齊可以用以鍍金、銀；唐本草余唐本草