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燔石

明代：宋應(yīng)星

譯文

　　宋子說：在水、火、木、金、土這五行之中，土是產(chǎn)生萬(wàn)物之根本。從土中產(chǎn)生的眾多物質(zhì)之中，貴重的豈止有金屬這一類呢！金屬和火相互作用而熔融流動(dòng)，這種功用真可以算是足夠大的了。但是石頭經(jīng)過烈火焚燒以后也都有它的功用，而且越來越奇特。水會(huì)浸壞東西，凡是有空隙的地方，水都可以滲透，可以說水連一根頭發(fā)大小的裂縫都不放過。但是，有了石灰這一類填補(bǔ)縫隙的東西，用它來填補(bǔ)船縫就能確保大船安全漂洋過海，用來砌磚筑城也能使城墻堅(jiān)固。這種寶物，并不需要經(jīng)過長(zhǎng)途跋涉的艱苦努力就能得到。因此，大概沒有什么東西比燒石的功用更大的了。至于礬能呈現(xiàn)出五色的形態(tài)，硫能夠成為群石的主將，這些也都是從烈火中變化生成的。煉丹術(shù)可以說是最巧妙的了，然而，盡管煉丹術(shù)士唇焦舌爛地吹噓，又怎能比得上自然力的萬(wàn)分之一呢！

　　石灰

　　凡是石灰都是由石灰石經(jīng)過烈火煅燒而成的。石灰一旦成形之后，即便遇到水也永遠(yuǎn)不會(huì)變壞。多少船只，多少墻壁，凡是需要填隙防水的，一定要用到它。方圓百里之間，必定會(huì)有可供煅燒石灰的石頭。這種石灰石以青色的為最好，黃白色的則差些。石灰石一般埋在地下二三尺，可以挖取進(jìn)行煅燒，但表面已經(jīng)風(fēng)化的石灰石就不能用了。煅燒石灰的燃料，用煤的約占十分之九，用柴火或者炭的約占十分之一。先把煤摻和泥做成煤餅，然后一層煤餅一層石相間著堆砌，底下鋪柴引燃煅燒。質(zhì)量最好的叫做礦灰，最差的叫做窯滓灰。火候足后，石頭就會(huì)變脆。放在空氣中會(huì)慢慢風(fēng)化成粉末。著急用的時(shí)候?yàn)⑸纤矔?huì)自動(dòng)散開。

　　石灰的用途有很多，它能與桐油、魚油調(diào)拌后同時(shí)加上舂爛的厚絹、細(xì)羅，則可以用來塞補(bǔ)船縫；用來砌墻時(shí)，則要先篩去石塊，再用水調(diào)勻黏合；用來砌磚鋪地面時(shí)，則仍用油灰；用來粉刷或者涂抹墻壁時(shí)，則要先將石灰水澄清，再加入紙筋，然后涂抹；用來造墳?zāi)够蛘呓ㄐ钏貢r(shí)，則是一份石灰加兩份河沙和黃泥，再用粳糯米飯和獼猴桃汁拌勻，不必夯打便很堅(jiān)固，永遠(yuǎn)不會(huì)損壞，這就叫做三和土（按原文稱謂）。此外，石灰還可以用于染色業(yè)和造紙業(yè)等方面，用途繁多而難以一一列舉。大體上說，在溫州、臺(tái)州、福州、廣州一帶，沿海的石頭如果不能用來煅燒石灰，可以尋找天然的牡蠣殼來代替它。

　　蠣灰

　　海濱一些背靠石山面臨海水的地方，由于成質(zhì)的海浪長(zhǎng)期沖擊，生長(zhǎng)出一種蠣房，福建一帶稱為“蠔房”。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間積累而形成的這種蠔房可以達(dá)到幾丈高、幾畝寬，外形高低不平，如同假石山一樣。一些蛤蜊一類的生物被沖入像巖石似的蠣房里面，經(jīng)過長(zhǎng)久消化就變成了肉團(tuán)，名叫“蠣黃”，味道非常珍美。煅燒蠣灰的人，拿著椎和鑿子，涉水將蠣房鑿取下來（藥房銷售的牡蠣就是這種碎塊兒），去肉后，將蠣殼和煤餅堆砌在一起煅燒，方法與燒石灰的方法相同。凡是砌城墻、橋梁等工程，將蠣灰調(diào)和桐油造船，功用都與石灰相同。有人誤以為蜆灰（即蛤蜊粉）是牡蠣灰，是因?yàn)闆]有考察客觀事物的緣故。

　　煤炭

　　煤炭各地都有出產(chǎn)，供冶金和燒石之用。南方不生長(zhǎng)草木的禿山底下便有煤，北方卻不一定是這樣。煤大致有三種：明煤、碎煤和末煤。明煤塊頭大，有的像米斗那樣大，產(chǎn)于河北、山東、陜西及山西。明煤不必用風(fēng)箱鼓風(fēng)，只需加入少量木炭引燃，便能日夜熾烈地燃燒。明煤的碎屑，則可以用干凈的黃土調(diào)水做成煤餅來燒。碎煤有兩種，多產(chǎn)于江蘇、安徽和湖北等地區(qū)。碎煤燃燒時(shí)，火焰高的叫做飯?zhí)浚脕碇箫垼换鹧嫫降慕凶鲨F炭，用于冶煉。碎煤先用水澆濕，入爐后再鼓風(fēng)才能燒紅，以后只要不斷添煤，便可繼續(xù)燃燒。末煤呈粉狀的叫做自來風(fēng)，用泥水調(diào)成餅狀，放入爐內(nèi)，點(diǎn)燃之后，便和明煤一樣，日夜燃燒不會(huì)熄滅。末煤有的用來燒火做飯，有的用來煉銅、熔化礦石及升煉朱砂。至于燒制石灰、礬或者硫，上述三種煤都可使用。

　　采煤經(jīng)驗(yàn)多的人，從地面上的土質(zhì)情況就能判斷地下是不是有煤，然后再往下挖掘，挖到五丈深左右才能得到煤。煤層出現(xiàn)時(shí)，毒氣冒出能傷人。一種方法是將大竹筒的中節(jié)鑿?fù)ǎ骷庵裢材┒耍迦朊簩樱練獗阃ㄟ^竹筒往上空排出，人就可以下去用大鋤挖煤了。井下發(fā)現(xiàn)煤層向四方延伸，人就可以橫打巷道進(jìn)行挖取。巷道要用木板支護(hù)，以防崩塌傷人。

　　煤層挖完以后，如果用土把井填實(shí)，二三十年后，煤又會(huì)重生，取之不盡。煤層底板或者圍巖中有一種石卵，當(dāng)?shù)厝私凶鲢~炭，可以用來燒取皂礬和硫黃（在下文詳述）。只能用來燒取硫黃的銅炭，氣味特別臭，叫做臭煤，在北京的房山、固安與湖北的荊州等地有時(shí)還可以采到。

　　煤炭燃燒的時(shí)候，煤質(zhì)全部燒完，不會(huì)留下灰燼，這是自然界中介于金屬與土石之間的特殊品種。煤不產(chǎn)于草木茂盛的地方，可見自然界安排得十分巧妙。如果說煤在炊事方面還有不足之處的話，那它僅僅是不適合用于做豆腐而已（用煤爐煮豆?jié){，結(jié)成的豆腐會(huì)有焦苦味）。

　　礬石白礬

　　明礬是由礬石燒制而成的。白礬到處都有，出產(chǎn)最多的是山西的晉州和安徽的無為州等地，它的價(jià)錢十分便宜，同寒水石的價(jià)錢差不多。然而，當(dāng)水煮開之后，將明礬放入沸水中溶化并用它來染東西時(shí)，它就能夠固結(jié)在所染物品的表面，使其他的水分永不滲入。所以，制蜜餞、染畫紙、染紅紙都要用到明礬。此外，用干燥的明礬粉末撒在患處，能治療流出臭水的濕疹和皰瘡等病癥，因此也是皮膚科急需的藥品。

　　燒制明礬時(shí)，先挖取礬石，用煤餅逐層壘積再行燒煉，燒制的方法與燒石灰大體相同。等到火候燒足的時(shí)候，讓它自然冷卻，再放入水中進(jìn)行溶解。再將水溶液煮沸，當(dāng)看見有一些俗名叫做“蝴蝶礬”的東西飛濺出來之時(shí)，明礬便可算制成功了。煮濃之后，要裝入缸內(nèi)澄清。上面凝結(jié)的一層，顏色非常潔白，叫做吊礬；沉淀在缸底的叫做缸礬；質(zhì)地輕如棉絮的叫做柳絮礬。溶液蒸發(fā)干之后，剩下的便是雪白的巴石。經(jīng)方藥家煅制后用來當(dāng)做藥的，叫做枯礬。

　　青礬 紅礬 黃礬 膽礬

　　皂礬、紅礬、黃礬，都是由同一物質(zhì)變化而來，性質(zhì)卻各不相同。先收取五百斤煤炭外層的礦石子（俗名“銅炭”）放入爐內(nèi)，將一千多斤煤餅（不必鼓風(fēng)就能燃燒的那種煤粉，因此名叫“自來風(fēng)”）放在銅炭周圍并包住這些礦石。在鍋爐外修筑一個(gè)土墻繞圈圍著，在爐頂留出一個(gè)圓孔，孔徑好像茶碗口大，讓火焰能夠從爐孔中透出，爐孔旁邊用礬渣蓋嚴(yán)實(shí)（不知是從什么時(shí)候開始有的礬渣。奇妙的是，凡是起新爐子，不用舊渣掩住爐孔就會(huì)燒不成功），然后從爐底發(fā)火，大概估計(jì)這爐火要連續(xù)燒十天才能熄滅。燃燒時(shí)爐孔眼不時(shí)會(huì)有金色光焰冒出來（后文將詳細(xì)敘述具體如何取硫），煅燒十天以后，等待礬石都冷卻了這才取出。其中半酥碎的另外挑出，名叫“時(shí)礬”，用來煎煉紅礬。將礦灰樣的精華部分放進(jìn)缸里，用水浸泡約六個(gè)小時(shí)，把它過濾后再放入鍋中煎煉，要將十石水熬成一石水，這才說明火候夠足。等水快干時(shí)，上層結(jié)成的是優(yōu)質(zhì)的皂礬，下層便是礬渣了（下一爐用另外一只孔）。這種皂礬是印染業(yè)所必需的原料，整個(gè)中國(guó)制礬的也不外五六家。大概每五百斤石料可以煉出二百斤皂礬來。另外挑出的“時(shí)礬”（俗名又叫“雞屎礬”），每斤加進(jìn)黃土四兩，再入罐熬煉，便成紅礬了。泥水工和油漆工經(jīng)常用到這兩種礬。

　　至于黃礬的出現(xiàn)就更加奇異了。在每年春夏煉皂礬時(shí)，爐旁的土墻因?yàn)槲搅说\的蒸氣，到了霜降與立冬相交的季節(jié)，土墻干冷，礬便析出來就好像淮北的磚墻上生出火硝一樣，刮取下來，便是黃礬了，染坊經(jīng)常會(huì)用到它。如果金色太淡了，把黃礬涂上去放在火上一烤，立刻就會(huì)變成紫赤色。此外，還有外國(guó)運(yùn)來的黃礬，打破以后中間會(huì)現(xiàn)出金絲來，名叫波斯礬，這是另外一個(gè)品種。

　　山西、陜西等地?zé)螯S的山上，隨地丟棄廢渣兩三年后，其中的礬質(zhì)經(jīng)過雨水的淋洗溶解后流到山溝里，經(jīng)過蒸發(fā)也能結(jié)成皂礬。這種皂礬，取用或拿去出售時(shí)就不必再煉了，其中色澤美麗的，聽說還可以用來冒充石膽。

　　石膽又叫做膽礬，產(chǎn)自陜西省隰縣等地。膽礬是在山崖洞穴中自然結(jié)晶的，因此它的綠色具有寶石般的光澤。將燒紅的鐵器淬入膽礬水中，鐵器會(huì)立刻現(xiàn)出黃銅的顏色。

　　明朝李時(shí)珍的《本草綱目》中雖然記載了礬有五類，但并沒有區(qū)別它們的來源和關(guān)系。昆侖礬好像黑泥，鐵礬好像赤石脂，都是西北出產(chǎn)的。

　　硫黃

　　硫黃是由燒煉礦石時(shí)得到的液體經(jīng)過冷卻后凝結(jié)而成的，過去的著書者誤以為硫黃都是煅燒礬石而取得的，就把它叫做礬液。事實(shí)上，煅燒硫黃的原料，有的是來自當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)的白石，有的是來自煤礦的煅燒礬石，礬液的說法就是這樣混雜進(jìn)來的。又有人說中國(guó)凡是有溫泉的地方就一定會(huì)有硫黃，可是，東南沿海一帶出產(chǎn)硫黃的地方并沒有溫泉，這可能是因?yàn)闇厝臍馕逗芟窳螯S而猜想到的吧。

　　燒取硫黃的礦石與煤礦石的形狀相同。煅燒硫黃的大致步驟是：先用煤餅包裹礦石并堆壘起來，外面用泥土夯實(shí)并建造熔爐。每爐的石料和煤餅都有千斤左右，爐上用燒硫黃的舊渣掩蓋，爐頂中間要隆起，空出一個(gè)圓孔。燃燒到一定程度，爐孔內(nèi)便會(huì)有金黃色的氣體冒出。預(yù)先請(qǐng)?zhí)展埔粋€(gè)中部隆起的盂缽，盂缽邊緣往內(nèi)卷成像魚膘狀的凹槽，燒硫黃時(shí)，將盂缽覆蓋在爐孔上。硫黃的黃色蒸氣沿著爐孔上升，被盂缽擋住而不能跑掉，于是便冷凝成液體，沿著盂缽的內(nèi)壁流入凹槽，又透過小眼沿著冷卻管道流進(jìn)小池子，最終凝結(jié)而變成固體硫黃。

　　用含煤黃鐵礦燒取皂礬，當(dāng)黃色的蒸氣上升時(shí)，也可以用這種方法收取硫黃。得硫一斤，就要減收皂礬三十多斤，因?yàn)樵淼\的精華都已經(jīng)轉(zhuǎn)化為硫了，剩下的枯渣便成了廢物。

　　火藥的主要原料是硫黃和硝石，硫黃是純陽(yáng)，硝石是純陰，兩種物質(zhì)相互作用能引起爆炸，產(chǎn)生巨大的聲響，這真是自然界變化出來的奇物。北方少數(shù)民族居住的地方不出產(chǎn)硫黃，或者也有可能是有硫黃出產(chǎn)而不會(huì)煉取。新式槍炮出現(xiàn)在西洋與荷蘭，這說明由東往西數(shù)萬(wàn)里，都有出產(chǎn)硫黃的地方。但是所謂琉球的土硫黃、廣東南部的水硫黃，卻都是一種錯(cuò)誤的記載。

　　砒石

　　燒砒霜的原料好像泥土卻又比泥土硬實(shí)，類似石頭但又比石頭堅(jiān)脆，向下掘土幾尺就能夠獲取到。江西信郡（今天的上饒地區(qū)）、河南信陽(yáng)一帶都有砒井，因此砒石又名信石。近來生產(chǎn)砒霜最多的則是湖南衡陽(yáng)，一間工廠的年產(chǎn)量，能有達(dá)到上萬(wàn)斤的。砒井中，常常積有綠色的濁水，開采時(shí)要先將水除盡，然后再往下鑿取。

　　砒霜有紅、白兩種，各由原來的紅、白色砒石燒制而成。燒制砒霜的時(shí)候，先在下面挖個(gè)土窯堆放砒石，在上面砌個(gè)彎曲的煙囪，然后把鐵鍋倒過來覆蓋在煙囪口上。在窯下引火焙燒，煙便從煙囪內(nèi)上升，熏貼在鍋的內(nèi)壁上。估計(jì)累計(jì)達(dá)到約有一寸厚時(shí)就熄滅爐火，等煙氣已經(jīng)冷卻，便再次起火燃燒。這樣反復(fù)幾次，一直到鍋內(nèi)貼滿砒霜為止，才把鍋拿下來，打碎鍋而剝?nèi)∨Ｒ虼私咏伒椎呐Ａ粲需F渣，那是鍋的碎屑。白砒霜的制作方法只有這一種，至于紅砒霜，則還有在冶煉含砷的銀銅礦石時(shí)，由分金爐內(nèi)析出的蒸氣冷結(jié)而成的。

　　燒制砒霜時(shí)，操作者必須站在風(fēng)向上方十多丈遠(yuǎn)的地方。風(fēng)向下方所觸及的地方，草木都會(huì)死去。所以燒砒霜的人兩年后一定要改行，否則就會(huì)須發(fā)全部脫光。砒霜有劇毒，人只要吃一點(diǎn)點(diǎn)就會(huì)立即死亡。然而，每年卻都有價(jià)值千百萬(wàn)的砒霜暢銷無阻，這是因?yàn)樯轿鞯鹊剜l(xiāng)民都要用它來給豆和麥子拌種，而且還用它來驅(qū)除田中的鼠害；浙江寧波紹興一帶，也有用砒霜來蘸秧根而使水稻獲得豐收的。不然的話，如果砒霜僅僅是用于火藥和煉銅方面，那又能用得了多少呢！

宋應(yīng)星

宋應(yīng)星（公元1587—約1666年），中國(guó)明末科學(xué)家，字長(zhǎng)庚，漢族江右民系，奉新（今屬江西）人。萬(wàn)歷四十三年（1615）舉于鄉(xiāng)。崇禎七年（1634）任江西分宜教諭，十一年為福建汀州推官，十四年為安徽亳州知州。明亡后棄官歸里，終老于鄉(xiāng)。在當(dāng)時(shí)商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到新水平的條件下，他在江西分宜教諭任內(nèi)著成《天工開物》一書。宋應(yīng)星的著作還有《野議》、《論氣》、《談天》、《思憐詩(shī)》、《畫音歸正》、《卮言十種》等，但今已佚失。