古代湿法炼铜中的硫酸铜是怎么来的？

汉代很多著作中记载“石胆能化铁为铜”，金的《黄白·抱朴子内篇》也记载“曾庆画铁，铁红如铜”。南北朝时期进一步认识到，不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁反应。南北朝陶弘景说:“鸡粪明矾倒入苦醋中，包有铁，为铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，溶于醋，溶于醋后也能与铁反应。显然，理解的范围扩大了。到了唐末五代，水法炼铜的原理应用于生产，到了宋代进一步发展，成为大批量生产铜的重要方法之一。

湿法炼铜又称胆铜工艺，主要包括两个方面。一是铜浸出，即在胆矾溶液(俗称胆汁水)中放入铁，使胆矾中的铜离子被金属置换，沉淀为单质铜；第二种是收集，即将置换出来的铜粉收集起来，然后熔化浇铸。虽然各地采用的方法不同，但总结起来主要有三种方法:第一种方法是利用附近的地形挖壕沟，用席子铺底，将生铁捣碎排放到壕沟中，将胆汁水引入壕沟浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液的颜色差异，浸泡至颜色发生变化，然后将浸泡的水放掉，取出席子，收集沉积在席子上的铜，再引入新的胆汁。只要铁没有反应完全，就可以反复生产。第二种方法是在胆水生区设置胆水槽，将铁锻造成薄片放入槽中，用胆水浸泡铁片，直至铁片表面覆盖一层红铜粉，取出铁片，将铜粉刮在铁片上。第二种方法比第一种方法麻烦，就是把铁片锻造成薄片。而将铁锻造成薄片，相同质量的铁表面积增大，增加了铁与胆汁水的接触机会，缩短了置换时间，提高了铜的产量。第三种方法是煎药法，将胆汁水引入铁质的容器中煎药。这里装胆水的工具既是容器，也是反应物之一。在铁容器中熬制一定时间就可以得到铜。这种方法的优点是在加热煎煮过程中胆汁水由稀转稠，可以加速铁、铜离子的置换反应，但需要燃料和专人操作，工作量大，效益小。因此，宋代胆汁铜的生产采用了前两种方法。宋代对胆汁铜法浸铜时间的控制也有了明确的认识，知道胆汁水越浓，浸铜时间越短；胆水稀，浸铜时间长。可以说到了宋代，已经发展了一套比较完善的技术，从浸铜的方式，提铜的方法，到浸铜时间的控制。

湿法炼铜的优点是设备简单，操作容易。铜可以在室温下提取，无需使用鼓风和熔炼设备，节省燃料。只要有胆汁水的地方就可以用这种方法生产铜。

在欧洲，湿法炼铜出现得相对较晚。15年的50年代，人们看到铜偶尔出现在铁的表面都很惊讶，更不用说把这个原理应用到炼铜上了。