清朝化學(xué)

1、1清朝化學(xué)清朝化學(xué)清代前期，我國(guó)的化學(xué)仍處于繼承傳統(tǒng)與學(xué)習(xí)西方的知識(shí)積累階段，尚未形成一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。與此同時(shí)，歐洲則處于近代化學(xué)的孕育與發(fā)軔時(shí)期，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了碳酸氣、氫、氮、氧、氯等重要?dú)怏w和鋅、鎳、磷、鎢等重要元素，并相繼建立了化學(xué)元素概念，科學(xué)的燃燒學(xué)說(shuō)，化學(xué)基本定律和原子論。但這些新發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有及時(shí)傳入我國(guó)。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后，隨著英國(guó)醫(yī)生合信著《博物新編》，徐壽和傅蘭雅合譯《化學(xué)鑒原》等出版，中國(guó)的化學(xué)才開(kāi)始走上了近代化學(xué)的發(fā)展道路。第

2、一節(jié)傳統(tǒng)化學(xué)工藝的發(fā)展第一節(jié)傳統(tǒng)化學(xué)工藝的發(fā)展清代康熙、乾隆時(shí)期，與化學(xué)工藝有關(guān)的一些傳統(tǒng)手工業(yè)技術(shù)，如冶金、紡織、陶瓷、造紙、制鹽等，獲得了進(jìn)一步的發(fā)展，其中有些工藝技術(shù)不僅引起歐洲工商界的關(guān)注，而且受到一些化學(xué)家的重視，對(duì)歐洲化學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響。中國(guó)的陶瓷業(yè)向來(lái)發(fā)達(dá)，清代時(shí)瓷器產(chǎn)品種類繁多，制作精美，工藝手段已完全成熟，盛極一時(shí)，并且還創(chuàng)造出許多新的工藝方法。如康熙青花，以多量高嶺土配比作胎，釉料采用國(guó)產(chǎn)鈷料，主要是產(chǎn)于云南

3、的珠明料（鈷土礦），其中“正料”含鈷（氧化鈷）量一般在5～6%①，在1320℃左右的還原氣氛中燒成，翠藍(lán)雅潔，清新明快，瓷質(zhì)堅(jiān)硬，已達(dá)到現(xiàn)代硬質(zhì)瓷的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。郎窯紅，以氧化銅為著色劑，用1300℃以上的高溫還原焰燒成，釉光強(qiáng)烈，紅艷奪目，對(duì)準(zhǔn)確控制燒窯內(nèi)氣氛和燒成溫度有很?chē)?yán)格的要求，燒制工藝難度相當(dāng)大。康熙時(shí)的臧窯還有一項(xiàng)發(fā)明，就是將氧化銻加入釉料，使瓷器色譜增加了亮澤的銻黃色，適當(dāng)調(diào)整釉中鐵的成分還可得到橙至橙黃各色。此外，康熙五彩，

4、雍正粉彩等釉上彩瓷也都取得了突出的成就，如“粉彩”就是在含鉛的彩料中，摻入一種含砷的玻璃料（玻璃白），利用其乳濁作用，產(chǎn)生乳白色的效果。中國(guó)精美的瓷器早在唐宋時(shí)期就已傳入歐洲，為王公貴胄所珍愛(ài)。雖然在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，歐洲人努力研究和仿制中國(guó)瓷器，但一直未真正掌握燒制瓷器的方法，如法國(guó)在18世紀(jì)初還只能制造含有大量玻璃質(zhì)且強(qiáng)度很低的軟質(zhì)瓷器。康熙時(shí)法國(guó)傳教士殷弘緒（P.d＇Entrecolles）曾在景德鎮(zhèn)居住達(dá)七年之久。他在兩封長(zhǎng)篇通信中，

5、將瓷器的選料配方以及釉彩燒制方法等工藝奧秘傳至歐洲，并送去了高嶺土和瓷石等樣品。直到18世紀(jì)下半葉，西方的制瓷業(yè)才獲得了迅速的發(fā)展。中國(guó)在金屬冶煉方面的創(chuàng)造發(fā)明，在18、19世紀(jì)間對(duì)于西方的近代化學(xué)工藝也曾起過(guò)一定的推動(dòng)作用。如我國(guó)早已有之的鎳白銅，是冶金技術(shù)上的一項(xiàng)杰出貢獻(xiàn)。清代康、雍、乾三朝，云南鎳白銅的生產(chǎn)有了相當(dāng)大的發(fā)展，并且引起了西方人士的注意。法國(guó)耶穌會(huì)士杜赫德（J.B.duHalde）在1735年提到：“最特出的銅是白銅”

6、，“它的色澤和銀色沒(méi)有差別”，“只有中國(guó)產(chǎn)有，亦只見(jiàn)于云南一省”①。1775年和1776年，英國(guó)和瑞典分別對(duì)得自東印度公司的中國(guó)鎳白銅樣品進(jìn)行了化驗(yàn)和研究，但直至1823年才由英、德兩國(guó)仿制成功②。又如我國(guó)應(yīng)用金屬鋅的歷史是很早的，明代宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》所載升煉倭鉛法，則是金屬鋅冶煉技術(shù)的最早記錄。英國(guó)于1738年在歐洲率先開(kāi)始鋅的生產(chǎn)。據(jù)勞弗《中國(guó)伊朗編》所說(shuō)，相傳其提煉鋅的方法來(lái)自中國(guó)，是一位英國(guó)學(xué)者特意到中國(guó)考察后才帶回去的。當(dāng)時(shí)

7、，中國(guó)的鋅錠仍然流行于歐洲，如1745年有一批金屬塊由廣州運(yùn)往瑞典，貨船在哥德堡附近沉沒(méi)，后來(lái)有一部分金屬塊被打撈上來(lái)，經(jīng)化驗(yàn)證實(shí)是純度為98.99%的鋅。清代前期的造紙術(shù)進(jìn)入了總結(jié)和提高階段，不僅很好地繼承和發(fā)展了明代的造紙工藝，在仿制失傳古紙方面的成就也很突出，并出現(xiàn)了一些新品種①周仁等：《景德鎮(zhèn)瓷器的研究》，載《中國(guó)古陶瓷研究論文集》，輕工業(yè)出版社1983年版。①轉(zhuǎn)引自張子高：《中國(guó)化學(xué)史稿》第114頁(yè)，科學(xué)出版社1964年版。②

8、《中國(guó)化學(xué)史稿》第115頁(yè)。的紙。雖然中國(guó)造紙術(shù)早已通過(guò)阿拉伯傳入歐洲，但直到18世紀(jì)，西方國(guó)家仍然在繼續(xù)研究中國(guó)的造紙方法。如1754年有兩位北京青年到法國(guó)高等學(xué)校學(xué)習(xí)自然科學(xué)。返3造強(qiáng)水之法，藥止七味，入罐中熬煉，如今之取露法，旁合以玻璃瓶而封其隙。下以文武火疊次交煉，見(jiàn)有黑氣入玻璃管中，水亦隨氣滴入。黑氣盡，藥乃成矣。此水性最猛烈，不可服食。西洋凡畫(huà)洋畫(huà)，必須鏤版于銅上者，先以筆畫(huà)銅，或山水人物，以此水漬其間一晝夜，其漬處銅自爛，

9、勝于雕刻，高低隱顯無(wú)不各肖其妙。銅上有不欲爛處先用黃蠟護(hù)之，然后再漬。俟一周時(shí)，看銅有爛痕，則以水洗去強(qiáng)水，拭凈蠟跡，其銅版上畫(huà)已成，絕勝雕鏤，且易而速云。”①趙學(xué)敏在這里介紹了硝酸（即強(qiáng)水）的性能和制造方法（蒸餾時(shí)出現(xiàn)的黑氣應(yīng)為二氧化氮），以及硝酸在鋟制銅版畫(huà)方面的實(shí)際應(yīng)用，但對(duì)于制取硝酸所用的原料則語(yǔ)焉不詳。18世紀(jì)中葉，乾隆曾命宮廷畫(huà)師意大利人郎世寧（G.Castiglione，1688—1766）等人繪制《武功圖》16幅送往歐洲

10、鋟制銅版，亦曾命人將圓明園西洋建筑測(cè)繪成圖，在國(guó)內(nèi)鋟制銅版印刷，說(shuō)明當(dāng)時(shí)我國(guó)已經(jīng)掌握了制取硝酸并應(yīng)用于銅版印刷的技術(shù)①。此外，趙學(xué)敏還介紹了在外科臨床上用硝酸治療癰疽的方法。趙學(xué)敏《本草綱目拾遺》中關(guān)于氨水的記載也是涉及西方化學(xué)藥物的一條重要資料。該書(shū)將氨水稱為“鼻沖水”，明確指出：“鼻沖水，出西洋，舶上帶來(lái)，不知其制?；蛟茦?shù)脂，或云草汁合地溲，露曬而成者。番舶貯以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減。氣甚辛烈，觸人腦，非有病不可嗅。

11、島夷遇頭風(fēng)傷寒等癥，不服藥，唯以此水瓶口對(duì)鼻吸其氣，即全身麻顫出汗而愈，虛弱者忌之。宜外用，勿服。治外感風(fēng)寒等癥，嗅之大能發(fā)汗?！雹凇氨菦_水”這一名詞現(xiàn)已不用，但從其來(lái)源、貯藏方式、氣味、性能等方面來(lái)判斷，可確認(rèn)為現(xiàn)在人們所熟知的氨水，而其藥用范圍和施用方法則古今已有很大不同。①趙學(xué)敏：《本草綱目拾遺》卷一，人民衛(wèi)生出版社1963年版。①潘吉星：《我國(guó)明清時(shí)期關(guān)于無(wú)機(jī)酸的記載》，見(jiàn)趙匡華主編《中國(guó)古代化學(xué)史研究》。②趙學(xué)敏：《本草綱目拾

12、遺》卷一，人民衛(wèi)生出版社1963年版。第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)康熙二十九年（1690）初，康熙帝因身體一度欠佳而想了解一些西洋醫(yī)藥知識(shí)，于是命法國(guó)耶穌會(huì)士白晉、張誠(chéng)進(jìn)講西方醫(yī)藥學(xué)，翻譯西方醫(yī)藥書(shū)籍，并在宮內(nèi)設(shè)立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用西法制藥。在這個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擺放著各式爐灶及銀制的制藥工具和器皿，不久便制成多種丸散膏丹?？滴醯墼啻斡H臨觀看操作過(guò)程，并留下試制成的藥劑備用③。但關(guān)于這個(gè)中國(guó)最早的新式化學(xué)實(shí)驗(yàn)室究竟置備有哪些設(shè)備和化學(xué)藥品，做

13、過(guò)什么化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及取得了什么化學(xué)成就，至今還缺少深入的研究。此外，康熙帝勤于思考，樂(lè)于試驗(yàn)的事例還有很多。如他曾創(chuàng)用熬水征驗(yàn)之法，“朕每遇溫泉，即以銀碗盛水，隔湯用文火收煉。俟碗水干，觀水腳所積，或?yàn)榈N石，或?yàn)辂|鹵，或?yàn)榱螯S等，皆判然分曉。且視所積之輕重，而水性之清濁，及浴人之損益，皆可知矣。較之昔人懸虛擬議，辨之于色香味，而究無(wú)捉摸者，不實(shí)有可據(jù)而足憑乎？”①這種熬水法，雖然還比較粗糙，但簡(jiǎn)便易行，有科學(xué)根據(jù)，在判斷溫泉水質(zhì)和療效等方

14、面比前人有所進(jìn)步，從中也體現(xiàn)了康熙所具有的可貴的實(shí)驗(yàn)精神。道光、咸豐年間的丁守存（1812—1886）是一位十分重視并且不怕危險(xiǎn)親自進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的杰出科學(xué)家。道光二十二年（1845），他曾“以洋鏹水點(diǎn)藥，誤傷自目，月余平復(fù)”②。他在《自來(lái)火銃造法》一文中，著重闡述了雷管及雷銀的制法及其親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。他的方法是將硝石、白礬（或明礬）和青粉（即青礬）分別提純，放在玻璃器皿中蒸餾而得到稀硝酸，再將稀硝酸處理后得到較純的濃硝酸，然后使?jié)庀?/p>