我国古代科技发明——火药

作者: 王良洪(江苏)

同学们,我们伟大的先人,在化学远未形成科学前的古代,就创造和积累了丰富的化学工艺知识。这些珍贵的知识是世界科技的宝藏,为近代化学的诞生奠定了坚实的基础,促进了化学科学的发生和发展。黑火药是我国古代科技四大发明之一,它是我国劳动人民在1千多年前的杰出发明,在化学史上占有重要的地位。最早的火药出自炼丹家之手,后为军事家所利用,得到发展和改进,于是先后出现了燃烧性火药和爆炸性火药。

硝石、硫磺和木炭是黑火药的组成材料,这三种物质按一定比例配制所形成的混和物就称黑火药。“火药”名称的由来主要是因为这种混和物易着火激烈燃烧,称它为“药”则是因为在古代人们曾把硝石与硫磺作为治疗某些疾病的药剂。火药的发明归功于古代人们在“炼丹”、“配药”的长期实践中积累起来的认识。

在商、周时,由于广泛地应用木炭来冶炼金属,所以首先认识木炭是比木柴可燃性更好的燃料;由于自然界里有天然硫的存在,人们对它也有一些感性认识,尤其是通过“炼丹家”们的活动,进一步认识到硫有毒,可燃、着火易升华。人们使用了把硫磺与其他易燃物混和加热或燃烧的所谓“伏火法”,来缓和硫磺剧烈的性质,这就促进了火药的发明;人们认识硝石恐怕是从接触旧墙基处的土硝开始的,以后逐渐发现硝石如果洒落在赤热的木炭上,燃烧就更加旺盛,这就为用硝石制造火药奠定了基础。

经过漫长岁月的摸索总结,唐代初期,医药兼炼丹家孙思邈在其著作《丹经》里,记述了他曾把硫磺及硝石各二两研末混和,再将皂角子烧灼成炭投入,硫磺、硝石粉末就燃起焰火。孙思邈在此实验中所使用的材料,可以认为就是早期的黑火药。通过无数次成功和失败交错的实践,劳动者不知付出多少血汗,才总结出日益合理的火药配方,黑火药才进入军事领域。唐代末年哀帝天佑年间(904年),黑火药开始作为攻城的武器。到宋代初年,使用黑火药为武器的种类发展得更快更多,有“火箭”、“火炮”、“火蒺藜”等名目。到北宋末年,人们还利用黑火药制造出爆炸力更强、杀伤力更大的“霹雳炮”、“震天雷”等火器。此后的各个朝代,火器的使用更广泛,火器的性能也更有改进,元代时,黑火药传入阿拉伯地区,随后又由阿拉伯各国传入欧洲。