话说“傻子金”与“中国银”-

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话说“傻子金”与“中国银”
自古以来,黄金和白银就是财富的象征。我们祖先在世界上最早制成了类似黄金和白银的铜合金——黄铜和白铜。黄铜是锌合金,它金光闪闪,被人称戏称为“傻子金”白铜是铜镍合金,它银光闪烁,被誉为“中国银”黄铜和白铜冶炼技术的发明,是我国古代两项伟大的科技成就,在世界科技史上占有重要的地位。
我国古代曾把黄铜称作“鍮(tōu)石”原指黄铜矿等具有黄金色泽的硬石,由于黄铜同样具有黄金色泽,也被称为鍮石。最初冶炼黄铜用一种叫炉甘石的含锌矿物与铜共熔,在宋代就有用这种方法冶炼的可靠记载:“同铜一斤,炉甘石一斤,炼之即成鍮石一斤半。《外丹本草》)元代的著作也提到:“赤铜入炉甘石炼为黄铜,其色如金。《格物粗谈》甘石的主要成份是碳酸锌,它的含量不稳定。所以,用炉甘石与铜配料炼出的黄铜,其锌的含量也不易控制,这直接影响到黄铜的质量。到了明代,我国劳动人民成功地从炉甘石中炼出了金属锌,开始用铜与金属锌配料炼黄铜,生产出了质量稳定的黄铜。用铜锌配料生产黄铜,为当时遥遥领先于整个世界的先进技术,是冶金史上的一件划时代的贡献。
金属锌是我国最先发现,最早提炼出来的一种化学元素,是一种呈青白色的金属,我们常见的白铁皮表面就镀了一层锌。明代著名的科学家宋应星在《天工开物》一书中详
细描述了炼锌的过程,其基本作法是将炉甘石与作为还原剂的煤炭密封在泥罐中,高温锻炼,从而得到还原出来的金属锌。这种方法是很科学的。锌的还原温度约1000度,而它的沸点却只有907度,如果不是密封锻烧的话,得到的锌就会立即挥发掉,也就是像宋应星指出的那样“即成烟飞去”得不到任何产物。这种技术对世界冶金生产产生了重大的影响。直到今天,火法炼锌仍然利用这一基本工艺原理。
从十六世纪开始,我国的锌开始远销欧洲,欧洲人才第一次知道锌这种金属。1745年,一艘从广州开往瑞典的货船不幸沉没于哥德堡海港,过了一百多年之后,这艘船上的一些货物被打捞上来,经化验有些是金属锌块,纯度达到了98.99%,这些锌块正是当年中国出口的产品,其质量已达到了很高的水平。十八世纪初,一个叫劳逊的英国人来中国考察,学会了炼锌术,在英国建立了欧洲第一家炼锌厂,这已经中国晚了好几百年了。
白铜的发明是我国古代冶金化学的又一项杰出成就。白铜一般是指铜镍合金,但在我国古代有时还包括铜砷合金。我国最早提到白铜的古籍是公元四世纪的《华阳国志》,它记载了“螳螂县因山而得名,出银、铅、白铜。”螳螂县就是今天云南县东川市一带的地方,是我国著名的大型铜矿产地,而离东川不太远的会理县产一种镍铜矿,所以完全有条件生产出白铜来。

虽然早在东晋白铜就已经出现,但大规模的生产是在明清期兴起的。云南是白铜的故乡,直到1776年以前,被世界各国人民珍视的白铜器物大都是从云南流传出去的。在明清时期,云南冶炼白铜的技术也有较大的发展。云南的镍铜矿主要产生会理,其成份不稳定,有的含铜多,有的含镍多。对于含镍多的矿石,冶炼时必须另外加入一些金属铜,才能得到性能优良的白铜。据清代的记载,在冶炼白铜时,往往要另外配入一些紫铜和黄铜,以控制和调整铜镍合金的色泽。其中紫铜可以增加白铜中的铜的份量,而黄铜还可以带进一些金属锌,有利于得到银白色的合金。现代称为镍银的白铜一般含铜52-80%,镍5-35%,锌10-35%,在这个范围内的白铜颜色银亮,特别耐化学腐蚀,几乎不生锈。有人分析了古代白铜墨盒,结果是含铜62.5%,镍6.14%,锌22.1%,所有成分完全符合现代镍银的标准。另外值得注意的是,镍铜矿中的镍含量一般在百分之一左右,而铁的含量则多达百分之二十左右,我国古代劳动人民利用这种矿石成功炼出含铁量很低的白铜,达到了很高的技术水平。成功地冶炼出低铁的白铜,并利用加锌的办法改进色泽,是我国古代治金工匠的一个创举。
除了镍白铜之外,我国古代劳动人民还发明了制砷白铜的技术。砷白铜是铜砷合金,是用铜和砒石炼成的。早在唐宋时期,我国就出现了炼制砷白铜的记载。砒石的主要成分
三氧化二砷是一种剧毒物质,即有名的毒药砒霜。毒药加上赤铜,就炼成了漂亮的银白色金属,这是多么奇妙的化学变化啊!当然,炼制砷白铜并不容易,砷在高温下极易发挥,砷的含量也必须很严格地控制,这些牵涉到很复杂的操作过程。砷白铜的炼制,反映了我国古代劳动人民的智慧和高超的冶金水平。
从十八世纪开始,中国出产的白铜远销欧洲,驰誉世界。1735年法国人杜赫尔德在《中华帝国志》一书中提到:“最特殊的铜是白铜……,它完全象银一样,……这种铜除了在中国,可能任何地方都没有。”当时欧洲的贵族特别欣赏中国白铜,谁要拥有了几件用中国白铜制作的餐具,那就成了了炫耀自己的珍品。欧洲科学界也掀起了一场仿造中国白铜的热潮,英国和瑞典的化学家仔细化验了云南白铜的成分,进行了仿制实验。德国的资本家重金悬赏研制白铜的技术,终于制成了类似的合金。后来,德国生产的白铜畅销于欧洲,被称为“德国银”历史无可辩驳地证明,“德国银”并不是德国人发明的,它的故乡在中国,它的大名应该是“中国银”
在现代社会中,黄铜和白铜都已成为重要的工业原料,广泛地应用于电子、化工、航天、兵工等工业部门。当我们有机会看到它们时,应该想到,我们的祖先发发明了黄铜和白铜,我们不也应该为人类社会的进步作出更大的贡献吗?

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