镀锡青铜器的发展过程(镀锡！)
冶金学其实和中国传统的炼丹术有相当大的关系，而道教以追求长生不老或发财致富为目的，迎合了一些帝王贵族的欲望，从而得到他们的鼓励和资助。炼丹术包括“炼丹”和“炼金”；在中国两千多年的古代社会中，炼丹术一度相当活跃。因为这是一种超越现实、充满幻想的努力，所以失败是必然的；甚至误发明了火药。
而那些虔诚地从事炼丹实验的人，却为后人了解许多化学物质和化学反应提供了经验。由于先民们大胆的科学实验精神，以及经验和知识的不断积累，为以后的化学科学建立和创造了条件，所以炼金术被视为化学科学的先导。
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道教为了追求长生不老，自始至终都很重视练功。所以，炼丹术在中国的产生和发展，最根本的动因就是因为这些原因而存在。中国方士认为，人要想长生不老，必须有一种不腐朽、不变质、稳定性高的药物，即仙丹，然后将其长生不老之功转移到人体内，人才能长生不老。这种逻辑在魏晋时期有了很大的发展。
道教医生葛洪在他的著作《抱朴子·金丹篇》中表现得最充分。
葛洪说:“你烧傅的时间越长，它的变化就越好。金子放入火中，无需提炼。如果它被埋葬，它将永远存在。服用这个东西可以使人健康，所以可以使人长生不老。这盖是假的，求外物强己，就像脂肪养火不养神，青铜涂在脚上不腐于水。这是用铜的力量保卫它的肉。遂入其人，触与荣卫联络，不独付除铜钱”。
也就是说，人虽然脆弱，却可以通过炼仙丹、服仙丹来达到“长生不老”，而“求外物<指仙丹>自强不息”恰恰是这种荒谬却似是而非的逻辑和对长生不老的强烈渴望的结合，促进了中国炼丹术的产生和发展。
道教所提倡的炼丹术，严格来说，应该叫做金丹术。它包括两部分:白术和酏剂。
白术:
因将铅、锡等贱金属冶炼成金银等贵金属而得名。
它的目的有两个:一是获取财富；另一种是用黄金制作日常饮食的器皿，因为术士认为长期食用可以延年益寿。
然后:
某些金属和非金属矿物按一定比例反复提炼，得到的化合物呈金红色，故称金丹。炼金术士还声称服用长生不老药可以治病，延年益寿，甚至长生不老。
在炼丹过程中，为了促进不同的化学变化，规定了各种操作程序，形成了一些特殊的操作术语。据记载，炼丹有火法和水法两种。
“火法”包括阶、炼、烤、融、抽、飞、蹲:
“阶段”，即长时间高温加热。
“精炼”是指加热干物质。
“烤”就是当地的烘焙。
“融”，即加热融化。
“泵送”是指蒸馏。
“飞”就是升华。
“V”，即加热使药物变性。
“水法”包括融、喷、封、煮、煮、养、浇、腌制:
“融”就是溶解的意思。
“沥滤”是指用水溶解一部分固体。
“密封”就是把反应物密封起来，静置很长时间。
“沸腾”是指物质在大量热水中加热。
“煮”是指在水中长时间加热。
“养”就是长时间低温加热。
“倒”就是把溶液倒出来，让它冷却。
“染色”是指用冷水冷却容器外部。
再比如:“酝酿”就是过滤，“点”就是重结晶。
可惜的是炼丹师在炼制过程中只注重结果，没有系统的记录物质的变化，使得很多有价值的知识流失。
其中，炼金术士在观察和实验的基础上得出的某些化学变化的一般理论，可以用现代化学方程式来表示，如“抱朴子。然后丹》，其中指出:“朱砂烧成水银，积后化为朱砂”:
“朱砂烧成汞”是指硫化汞“朱砂”受热变成二氧化硫，释放出金属汞“汞”。它的化学式是:HgS+O2 —>Hg+SO2。
“聚而化之为朱砂”是指汞与硫结合生成硫化汞，最初为黑色，放入密封器中升华为结晶硫化汞，成为红色朱砂。
它的化学式是:
汞+硫-> HGS <黑色>->汞<深红色>。
古代炼金术士在数千次实验中发现的这些物质变化现象，可以说是对古代化学的一大贡献。因此，中国炼丹术的发展不仅没有阻碍古代科技的进步，反而对其发展起到了促进作用。宗教与科学的密切关系是中国道教的宝贵优势。了解了古代道教所提倡的炼丹术及其与古代科技的关系，就能理解鲁迅为什么说“中国的根都在道教。”
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中国冶金学是在新石器时代晚期从采石和烧制陶器发展起来的。因为人们已经能够在近千度的高温窑中烧制陶器，同时也逐渐熟悉了木炭的性质，具备了熔炼、铸造、锻造和冶金的基本条件。采石中不断发现各种金属矿石，陶窑准备了金属冶炼铸造的高温炉，炉内还原条件下冶炼矿石的技术。甘肃东乡县林家马家窑文化遗址发现的约5000年前的青铜刀，以及其他新石器时代晚期遗址发现的早期青铜器和铜渣，预示着中国冶金工业的诞生。
在古代，人类使用的主要金属是铜合金、钢和铁。然而，在古文化的发源地，在使用金属的历史上，青铜先于铁。主要分析有以下原因:
1.自然界中有醒目的红铜，但只有暗淡、稀有的陨石不引起人们的注意。
2.炼铜比炼铁容易，因为用木炭烧氧化铜的温度在500-600度左右，铜的熔点比铁低1000度左右。
古代常用的金属合金有:
铜合金锌黄铜紫铜青铜铁冶炼炼钢金属锌金银铅和锡
铜合金
在古代，人类使用的金属主要是铜合金。炼铜是人类认识和利用金属材料的开始，也是人们最早掌握的化学反应之一。从天然紫铜的发现和利用到铜矿石的冶炼获得青铜合金，金属化学得到了深入的发展。
根据目前的考古发现，我国最早的原始炼铜器物属于新石器时代中期的产物。目前出土的各类青铜器中，尤其是商周时期的。从工具到农具，从兵器到礼器，从器皿到装饰品，都体现了青铜材料在当时社会生产力发展中的主导作用。人类最早认识和使用的金属材料是铜及其合金。在《李周？《公基》中的“六气”法则是中国和世界上最早的合金配比科学文献。
从胆汁水生产铜
“胆水炼铜”是中国古代的湿法冶金方法，是现代湿法冶金的先驱。这种方法是将铁放入胆汁水(硫酸铜水溶液)中，铜离子被铁置换沉淀出铜。
<胆水:
含硫酸铜的天然泉水是由于一部分天然硫化铜矿石风化氧化后会生成可溶性的硫酸铜，经地下水和雨水的浸泡淋溶后会溶入泉水中而形成的。只要铜的浓度足够，这种胆汁水可以作为水法生产铜的原料。〉
这种炼铜反应的发现，远在汉代的《淮南万笔书》中就有记载，“白绿得铁成铜”。书中所指的“白绿”就是“水瘿矾”。唐代新修本草关于石胆<〈CuSO？《5ho》也有描述:“磨铁作铜色”是真的。
大约到了五代，用胆汁水炼铜的方法正式成为生产铜的实用方法。到了宋代，胆铜蓬勃发展。据《食货》记载，北宋惠宗时期，胆水炼铜的地区有11个。到了元代，这些浸铜厂因为胆铜中铁杂质多了，逐渐衰落。顶端
锌黄铜
在中国冶金和化学史上，锌黄铜的冶炼是一项非常重要的成就。据考证，中国早期的铜大多是从波斯或西域进口的。元代以前，锌黄铜常被称为“铜”或“石”，是一种外观似金的铜锌合金，常被用来仿造黄金。它被记录在一本炼金术书中；将太原炉一斤百金铜和一斤干石沿细混合均匀，然后加入木炭，密封在铁罐中，在空气炉中加热燃烧两夜，最后用猛火煅烧六小时；冷却后，将锅内物洗净，得到金铜，即“点石成金”。
宋元先民将菱锌矿(俗称炉甘石)与紫铜、木炭混合，密封烧制而成。明代中期，黄铜冶炼技术有了重要发展，主要表现在人们已经能够冶炼金属锌，直接用金属锌和紫铜进行冶炼。锌黄铜的出现，使得明代嘉靖以前用锡铅青铜铸造的钱币突然变成了清一色的锌黄铜钱币。顶端
紫铜
在古人眼里，天然的红铜只是一种奇怪的，不容易破碎的，闪闪发光的红色石头。它质地柔软，可塑性强，可通过加热锻造熔化，改变紫铜的形状，增加了人们对紫铜的兴趣，并利用这一特性制作装饰品供人欣赏。
在寻找紫铜的过程中，你自然会发现与紫铜伴生的铜矿石，尤其是带有醒目翠绿色的孔雀石[CuCo 3？Cu \u oh \u 2 \u其他矿石。一块烧过的铜矿，让人们一个个掌握了炼铜技术。铜矿石往往是* * *生的，即与锡、铅等有色金属矿石存放在一处。冶炼这些原矿得到的铜合金不是紫铜而是青铜，人们进一步掌握了青铜的冶炼。顶端
青铜
青铜具有一定的硬度和韧性，既可以作为工具，也可以作为武器。此外，锡和铅的引入降低了铜冶炼的熔点，使青铜冶炼技术迅速发展。商周时期，中国青铜冶铸业进入高峰期。这里出土的大量青铜器充分显示了中国古代青铜文化的辉煌。
目前出土的商周青铜器非常丰富，从工具到农具，从兵器到礼器，从器皿到装饰品，都体现了青铜材料在当时社会生产力发展中的主导作用。在青铜的冶炼和铸造过程中，人们已经认识到青铜中铜与锡和铅的适当比例非常重要，于是他们总结了当时合金比例的经验，并在《李周？考试记录中留下了著名的“六气”法则。这是中国和世界上最早的关于合金配比的科学文献。顶端
冶铁
冶铁技术的发明是冶金史上继青铜之后的又一个里程碑。这一发明无疑依赖于人们在铜冶炼中积累的熔炼炉设计和高温技术。一般来说，赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、褐铁矿(带结晶水的Fe2O3)、菱铁矿(FeCO3)等铁矿石在600 ~ 700℃之间和1000℃ < 65438+之间，在600 ~ 700℃左右开始还原反应。但是要得到炽热的金属，温度至少要达到1200摄氏度< 1200℃>。中国春秋时期的生铁高温液态铸造，是世界冶金史上划时代的进步。虽然一些欧洲国家早在公元前1000年左右就能生产块状炼铁，但直到公元14世纪才掌握了生铁的冶炼和铸造。
炼铁、生铁和钢本质上都是铁碳合金。从化学角度来看，两者的主要区别是碳含量的不同。碳含量在0.5% < 0.5%以下的，为块状炼铁；碳含量在2%和5 < 2 ~ 5% >之间的生铁；钢的碳含量在中间。
在中国，块状炼铁和生铁冶炼铸造的过程几乎是同时出现的，它们长期并行存在和发展。由于生铁冶炼和铸造的生产率高、成本低，而且人们很快掌握了多种生铁“变质技能”，所谓“变质技能”就是今天所说的退火工艺。这项技术逐渐成为中国古代冶铁业的主流，构成了中国古代冶铁技术发展的独特道路。目前出土的古代铁器包括春秋晚期的铁柄青铜剑、楚代铁鼎、南宋生铁铸造的枪身和各种农具。顶端
炼钢
中国古代炼钢方法可分为两类。一是以块状炼铁为原料，采用渗碳技术将其炼成钢。二是以生铁为原料，采用脱碳技术炼成钢。早期出现的大量钢铁制品主要采用第一种方法制造，即将一块铁直接放在热炭上加热、渗碳、反复锻造；或者块状炼铁与渗碳剂、催化剂放在一起，密封加热成钢，称为“焖钢”。
在用生铁软化处理加工可锻铸铁的过程中，工匠们会一次次创新技术。比如西汉发明了“炸钢”技术，南北朝发明了“浇钢”。虽然中国的冶铁技术发展较晚，但生铁冶炼和炼钢技术的不断创新仍在世界钢铁发展史上留下了辉煌的一页。顶端
金属锌
除黄铜外，金属锌的冶炼也显示了中国古代先进的冶金化学技术。
锌是一种化学性质活跃的金属元素。自然界没有天然的金属锌。闪锌矿(主要由硫化锌组成)和菱锌矿〈碳酸锌〉是两种常见的锌矿。将锌矿和木炭一起加热熔炼，还原锌并不难。而锌的还原温度为904℃ < 904℃，锌的沸点为906℃ < 906℃。两度之差，导致每当锌金属被还原时，立即变成蒸汽飞出冶炼炉；当它遇到空气时，它会与二氧化碳结合，并返回碳酸锌。所以一般情况下，人们在冶炼中很难意识到金属锌的存在。当人们认识到这一现象，并找出炼锌的专用设备和技术时，就可以冶炼出金属锌。这是中国直到明朝中期才冶炼出锌的重要原因。顶端
金色的
黄金在自然界中大多处于游离状态。虽然分散，但却是人类最早使用的金属之一。金矿床可分为“原生脉金矿床”和“次生砂金矿床”。脉矿中的金称为“山金”，砂矿中的金称为“砂金”。自由状态下的自然金呈金黄色，明亮醒目，容易发现和识别。
中国的祖先早在夏商时期就使用黄金，但现在更多的金器是在春秋战国时期出土的。这些文物反映出当时的黄金加工技术已经达到了很高的水平。在鉴别真假黄金的实践中，我们的祖先掌握了利用火焰反应和试金石的鉴别方法。顶端
银
银是一种白色金属，在自然界中很少以元素状态存在，多以硫化物状态与其他有色金属矿石共生。世界上75%的银来自含银的铜、铅、锌、金矿的处理；百分之四十五< 45% >产于铅锌矿，百分之十八< 18% >产于铜矿。只有20%的银产自个体银矿。
根据考古资料，春秋时期制造的青铜器是使用金属银的最早例子。战国时期，人们对错金错银技术和加工银制品的技术有着丰富的经验。顶端
铅和锡
铅金属的熔点只有327℃ < 327℃。只要方铅矿在柴堆上烧烤，熔化的液态铅就会流下来。因此，人们早在夏朝就已经能够冶炼铅了。
考古资料显示，直到商代晚期，铅制品才开始增多，说明此时炼铅技术已经发达和普及。锡的熔点比铅低。炼锡不难。但出土的早期锡器非常罕见，因为锡器在温度低于13.2℃时会得锡瘟〈13.2℃〉,即白色的锡会变成粉末状的灰色锡。从殷商时期出土的镀锡青铜器来看，当时人们已经掌握了铸造锡器和镀锡的工艺。顶端
古代矿物颜料
人类最早用于着色的颜料是红色赤铁矿(Fe2o3)和黑色磁铁矿(Fe3o4)。这些彩色的石头很容易从自然界获得，不需要复杂的处理就可以使用。5000多年前在中国陕西临潼江油的遗址中发掘出一个盖着石盖的石砚。石盖揭开后，砚台表面凹进去的地方有一根石磨棒，砚台旁有几个黑色颜料和灰色的陶瓷杯，一* * *五件，构成了一套完整的绘画工具。我们的祖先已经意识到，在绘画之前，矿物必须被压碎和磨碎。研磨越细，颜料的附着力、遮盖力、着色力越好。
我们把这种用各种矿物颜料给衣服上色的石染法称为“矿物染色”。最早的矿物染色记录出现在商周时期，战国时期的古籍《尚书·龚宇》中就有关于“黑土、白泥、宋卡、蓝土、黄土”的记载，说明当时的人们已经认识了不同自然颜色的矿物和土壤。中国古代主要矿物的颜料有:红色赤铁矿和朱砂(HgS)、黄色石黄(雄黄和雌黄)、绿色石青、蓝色石青、白色胡粉和鹳灰、黑色炭黑。现在介绍一种矿物颜料——朱砂，在新石器时代就已经使用。
朱砂，古称“丹”，主要由硫化汞(HgS)组成，产于我国湖南、贵州、四川等地。用这种颜料染出的红色非常纯净明亮。《史记·货殖列传》记载了一个名叫青氏祖的寡妇在四川涪陵开掘丹矿，世代经营，成为当地有名的大亨的故事。可见这种红色颜料在秦汉时期被广泛使用。1972年，长沙马王堆汉墓出土的大量彩绘印花丝织品中，有不少图案是用朱砂绘制的。这些朱砂颗粒被精细地研磨并均匀地掩埋，但织物的颜色仍然非常鲜艳。可见西汉时期提炼和使用朱砂的技术水平是相当高超的。
东汉以后，为寻求长生不老药而兴起的炼丹术，大大提高了中国人对无机化学的认识，并逐渐开始用化学方法制作朱砂。为了与天然朱砂相区别，古代人们把人工硫化汞(HgS)称为朱砂或紫粉霜。它的主要原料是硫磺和水银(水银)，在特定的温度下，在特殊的容器中提炼而成。这是中国最早用化学方法提炼的颜料。人工朱砂也是中国古代重要的出口产品，曾远销日本等国。