中國古代冶金術之——「傻子金」黃銅

2020-12-05 春雨教育

我國古錢幣大多數是以銅合金鑄造的。 每個時代的錢幣銅質是不同的,由於古代冶煉技術不同,各地區鑄造的古錢也各不相同,每個朝代各有特點。用黃銅(銅鋅合金)鑄造的錢幣呈黃色,青銅(銅錫合金)鑄造的錢幣呈青色。先秦時期的鑄市主要是銅錫合金鑄成的,銅質呈青紅色。漢代至唐宋時期的絕大部分錢幣均為青銅鑄造,其特點是銅色青白中微帶淡紅。明嘉靖以後,開始向黃銅過渡,到天啟年間,用黃銅鑄市成為定製。 清代、民國時期,新疆、西藏等地鑄錢,用銅加少許鋅鉛,鑄成後錢體呈紅色。

自古以來,黃金就是財富的象徵。我們的祖先在世界上最早製成了類似黃金的銅合金黃銅。黃銅是銅鋅合金,它金光閃爍,被人戲稱為「傻子金」;黃銅治煉技術的發明,是我國古代一項偉大的科技成就,在世界科技史上佔有重要的地位。

我國古代把黃銅稱作「鍮(tōu)石」,原指黃銅礦等具有黃金色澤的硬石,由於黃銅同樣具有黃金色澤,也被稱為鍮(tōu)石。最初冶煉黃銅用一種叫做爐甘石的含鋅礦物與銅共熔,在宋代就有用這種方法冶煉黃銅的可靠記載:「用銅一斤,爐甘石一斤,煉之即成愉石一斤半。」(《外升本草》)元代的著作也提到:「赤銅入爐甘石煉為黃銅,其色如金。」(《格物粗談》)爐甘石的主要礦物成份是碳酸鋅,它的含量不穩定。所以,用爐甘石與銅配料煉出的黃銅,其鋅的含量也不容易控制,這直接影響到黃銅的質量。到了明代,我國勞動人民成功地從爐甘石中練出了金屬鋅,開始用銅與金屬鋅配料煉黃銅,生產出了質量穩定的黃銅。用銅鋅配料生產黃銅,為當時遙遙領先於整個世界的先進技,是冶金史上一件劃時代的貢獻。

金屬鋅是我國最先發現、最早提煉出來的一種化學元素,是一種呈青白色的金屬,我們常見的白鐵皮表面就鍍了一層鋅。明代著名科學家宋應星在《天工開物》一書中詳細描述了煉鋅的過程,其基本作法是將爐甘石與作為還原劑的煤炭密封在泥罐中,高溫鍛燒,從而得到還原出來的金屬鋅。這種方法是很科學的。鋅的還原溫度約1000℃,面它的沸點只有907℃,如果不是密閉鍛燒的話,得到的鋅就會立即揮發掉,也就是象宋應星指出的那樣「即成煙飛去」,得不到任何產物。這種技術對世界治金生產產生了重大的影響。直到今天,火法鋅仍然利用這一基本工藝原理。

從十六世紀開始,我國的鋅開始遠銷歐洲,歐洲人才第一次知道了鋅這種金屬。1745年,一艘從廣州開往瑞典的貨船不幸沉沒於哥德堡海港,過了一百多年之後,這艘船上的一些貨物被打撈上來,經化驗有些是金屬鋅塊,純度達到了98.99%,這些鋅塊正是當年中國出口的產品,其質量已達到了很高的水平。十八世紀初,一個叫勞遜的英國人來中國考察,學會了煉鋅術,在英國建立了歐洲第一家煉鋅廠,這已比中國晚了好幾百年。

在現代社會中,黃銅早已成為重要的工業原料,廣泛應用於電子、化工、航天、兵工等工業部門。在實現民族復興的道路上,我們應該記得,我們的祖先發明了黃銅,在21世紀的新時代,中華民族還可以為人類社會的進步做出更大的貢獻!

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