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炼金术装置技术史--------------精品连发呢

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1楼2010-09-25 20:50回复
    正像炼金术从亚历山大和哈兰传入伊斯兰世界一样,伊斯兰教徒又把它传入讲拉丁语的欧洲。将阿拉伯语的炼金术著作译成拉丁语早在公元12世纪就开始了,当时英格兰切斯特的学者罗伯特(Robert)迈出了这方面开创性的一步。在欧洲的炼金术文献中,有许多从阿拉伯语和波斯语借用的词汇,它们通常以音译的形式出现,如:硫(abric),碱(alkali),锡(alcazdir),酒精(alcohol),氯化铵(almizadir),硼砂(anticar),脂肪酸盐(asabon),狮子(ased),熔炉(athanor),梨状坛(aludel),樟脑(camphor),长生不老药(elixir),黄金(daeb),铁(hadid),石头(hager),银、月亮(kamar),树脂(luban),盐(malek),铅黄(martak),长颈蒸馏瓶(matrass),煤焦油(naphtha),甘松油脂(nard),铜(noas),石灰(nora),雄黄(realgar),粘土(tain),滑石(talc),酒石(tartar),氧化锌(tutty),朱砂(usifur),水银(zaibuch),碱式碳酸铜(ziniar)。
    图663   炉子里面的蒸馏装置:(A)蒸馏罐;(B)水浴口;(C)熔炉;(D)炉篦;(E)除灰装置;(F)接受器。

    不久炼金术手稿就广泛流传。1350年,博洛尼亚有个传教士一人就拥有72本。大约一个世纪后,印刷术的发明更促进了它的传播。不过,迄今所知,只有两部完整意义上的炼金术古版书,似乎都出自盖博(边码736)之手。其中,一部包括《完美的总结》(Sum of Perfectionis)和《神效药剂的调查》(Investigatio magisterii,?1485年),另一部是《多彩的自然》(Flos naturarum,1473年)。大约从16世纪中叶起,炼金术著作的出版变得丰富起来,直到玻意耳(Robert Boyle)的著作《怀疑的化学家》(Sceptical Chymist,1661年)的出版,炼金术才开始声名扫地。
         这个时期最著名的炼金术著作是盖博,即贾比尔·伊本·哈写的。有两本具名盖博的拉丁文小册子是由贾比尔的大量阿拉伯语著作中翻译而来;但是其中不少著作,像《完美的总结》,没有相应的阿拉伯语原著,这些著作的真实性也因此受到怀疑,可能它们最初的手稿是由13世纪一位不知名的欧洲炼金术士所写。就涉及的材料和仪器而言,书的内容大体上是典型的西方炼金术;像在穆斯林世界甚至更早的炼金术一样,重点仍主要放在蒸馏器和熔炉上。
         虽然人们为设计精巧的蒸馏器花费了相当的心思,然而在炼金术的整个历史中,它也没能比最早的模型有多少改进。图663显示的是中世纪及以后通常所用的一些蒸馏装置,看得出来,从亚历山大时期的蒸馏器起,实际上没有什么本质的变化。然而,只要器具有小小的进步,实际操作以及蒸馏产物的获得都将随之得到改进。因此在由理查德·拉塞尔(Richard Russell)于1678年翻译成英语的《完美的总结》一书中,盖博写道:  
         蒸馏的一种方法是用装满灰的陶盘来进行;但另一种方法可在容器里加水,蒸馏器放在摆放整齐的干草或羊毛上,保证它在实验完成前不会被打坏。在用灰蒸馏时,火要猛一些;如果是用水蒸馏的话,火候应温和、平稳一些,因为水不必像灰一样需要灼热的温度。所以,在用灰蒸馏时,颜料和土壤中那些粗糙的成分易于提取;若是用水蒸馏,那些无色的性质更接近纯水的精细成分易于提取。因此用水蒸馏比用灰蒸馏更有利于分离物质。当他用灰蒸馏 “混和物”(oyl),几乎无法从接受器里得“混和物”(oyl)的分离产物时,他就很清楚地知道,分离成功的希望就只能寄托在用水蒸馏上。此后,经过反复尝试,他终于把“混和物”(oyl)的各种组分分离了出来。
    


    5楼2010-09-25 20:55
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      2025-08-29 12:35:30
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      图666   工人在检验硫磺的纯度。将一块硫放在耳边,只有非常纯的硫才能听到爆裂声。
      蒸馏器的种类很多,熔炉的种类也不比它少,甚至还更多。在当时,多种多样的熔炉是必要的,这不仅是为了适应碳、木材、泥饼和干粪等燃料的多样性(它们每一种都需要专门形状的火炉、烟道、风挡等),还因为人们很难通过调节熔炉获得不同的热度。而且,考虑到燃料的成本,也需要有不同大小的熔炉,这样才不至于在加热小装置时出现浪费。诺顿(Thomas Norton)是布里斯托尔的一位炼金术士(约1477年),他声称自己发明了一种有多种用途的炼金熔炉,可以同时进行60种以上的操作,每一种操作都需要不同的火候;但是他没有给出这种熔炉构造的细节,他的实验室里熔炉的数量跟其他实验室一样多(图668)。
           大约50年后,一位叫扎加利或扎卡里(Denis Zachaire or Zacaire)的法国炼金术士,开始在一位更有经验的内行指导下,通过建造许多小熔炉来装备实验室。从小规模开始,不久他便拥有了一座完全用小熔炉装备起来的实验室,有的用来蒸馏,有的用来升华,有的用来煅烧,有的用来在水浴器里溶解,有的用来熔化。他的一位炼金高手“死于整个夏天高烧不退,由于他吸入了很多煤烟……他几乎没有离开过房间,而房间里的煤烟都比得上威尼斯的兵工厂了”。在如此恶劣的环境下工作,发生这样的悲剧显然是不会让人感到意外的。  

      图667   贝甘升华装置,注意用叠纸制成的接受器。  

      图668   诺顿的化学实验室(局部),正在进行蒸馏和升华操作(参见图677)。  
      关于熔炉,盖博写过一本小册子,他说:“工匠们最好能有相当造诣”。在书中他描述了七种类型的熔炉:焙烧炉、升华炉、蒸馏炉、上加热坩埚、熔合炉、溶解炉和凝固炉。焙烧炉是方形的(图669),长四英尺、宽三英尺,炉壁六英寸厚。被煅烧的物质用由硬质粘土制成的盘子盛到炉内,这种粘土可用来制造坩埚,然后便用猛火煅烧。“你不要对煅烧不耐烦,”盖博充满感情地写道,“经过煅烧才能成为宝贵的材料”。   
      


      7楼2010-09-25 20:58
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        图669   煅烧装置。   

        图670   熔化装置,粘土坩埚是其中的重要部分。

        图671   水浴结晶装置。   
             升华炉和蒸馏炉结构是一样的;它们的不同仅在于所需热量不同。升华炉中热量太多可能会熔化接受器中的升华物,造成回流,而蒸馏炉中“火要根据被蒸馏物质的需要作适时调整”。熔化炉是用来熔化金属的,其中用到了陶制坩埚(图670);而溶解炉(图671)则由一个架在火上的水锅,以及一个用铁钳或其他装置固定住的圆锥形细颈玻璃瓶构成,瓶子很大,而且是圆底的。
             凝固炉或浸煮炉(阿拉伯语al-tannūr)“一定要仿照焙烧炉的模式去造;里面放一充满细灰的深锅。但是内盛需凝固物质的容器要先密封好,一定要放在灰的正中间,使其周围上下灰层的厚度正好相当于四个手指”;然而这个厚度是可以根据被试验物质而改变的。盖博还谦逊地写道:“如果有人能发明更有独创性的类似仪器,不要让他受到我们发明的阻碍。”
             浸煮炉(图669)是用结实的砖块砌成的,表面没有炉格;图664是浸煮炉的另一种形式,有炉格,炉边有孔,离地面有几英寸。有时使用三角架,整体结构像个火盆。
        


        8楼2010-09-25 21:00
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          其实,从希腊炼金术士时就已经有了自动加料炉。燃料盛放在与熔炉相连的容器内,依靠自身的重力作用流入炉膛;容器本身有一个可移动的盖子(图672),用来防止容器内的燃料燃烧。图673所示也是这种炉,上面放着一个带水套的蒸馏器。图674中的圆柱形炉装备了风门或通风装置,这种装置最初大约出现于1500年,可能是诺顿的创造。熔炉中加强通风的烟囱被认为是格劳贝尔(Glauber,边码745)于1646年发明的(图675);烟囱用来排烟已经用了几个世纪,但是格劳贝尔首先对此有所认识并把它的这种功能应用于加速空气的流动。图676中的炼金炉则告诉我们,达·芬奇(Leonard de Vinci)几乎比格劳贝尔更早发现这一点。

          图672   放在炉子上的蒸馏器,蒸馏器后面是燃料加入管。

          图673   1500年左右的蒸馏装置,炉火上水浴加热,侧面有燃烧补给管。  
          炼金术实验室装置的研究人员必然会注意到当时或者不重视,或者根本就不用天平。当时也用天平,但只是像厨房里的厨师那样称东西,定量化学仍然是未来的科学,它的诞生一直要等到布莱克(Joseph Black,1728―1799)所处的年代。但这并不意味着精密的天平在当时不为人所知:早在公元780年,穆斯林造币厂的工人就能称量出三分之一毫克。“要达到这种精度,必须用最精密的化学天平,采用密闭容器,以两次称量结果相比较,在天平经历无数次来回摆动达到平衡后再读取数据”。对炼金术士来说,重量的变化似乎无关紧要,因此天平在他们眼中没有什么价值。但也有几个例外,如诺顿的《炼金术的顺序》(Ordinall of Alchimy,约1477年)一书中有一张图,其中所画的可能是最早的在玻璃容器里使用的天平(图677)。图678是16世纪的冶金天平。

          图674   炼金炉,注意其中的风门。  
          


          9楼2010-09-25 21:02
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            图675   格劳贝尔建造的一种炉子,带有排放废气的高烟囱。  
            因为真正的化学概念还没有建立起来,炼金术士对定量观察的重要性认识不足就不让人觉得吃惊了。定量概念是科学化学的基础,它发展缓慢,也未能找到其单一起源。蒂特雷(Titley)认为帕拉切尔苏斯(Paracelsus,1493—1534)的药物学观点与此有关,后者反对盖伦(Galen)的信徒对草药这种复杂混合物的看法:他们认为草药只是从植物或矿物中得到的单一提取物。帕拉切尔苏斯和他的追随者认为,从不纯的物质中提取到的成分越丰富,草药就越有效验;这导致了纯度试验和纯度标准的发展。化学物质的纯度概念自此打下了基础,然后在玻意耳、海尔蒙特(J.B.Van Helmont)、布莱克、拉瓦锡和道尔顿(Dalton)的著作中,终于慢慢地成形。

            图676   达·芬奇设计的炉子和蒸馏装置。  
            帕拉切尔苏斯和他的追随者们被称作化学医学派信徒,比起金属的转变来,炼金术在医疗方面的功用更让他们感兴趣。他们所用的材料和装置都是既定形式的,但有两位化学医学派信徒,海尔蒙特(1577—1644年)和格劳贝尔(J. R. Glauber,1604—1668年),因他们对普通化学知识的发展所起的作用而特别值得一提。海尔蒙特是第一个认识到气体有不同种类的人,实际上是他创造了“气体”这个词,词源是希腊语chaos。他认识到多种不纯的气体,对应于我们现在所说的二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化硫、一氧化氮和氯气——虽然他没有将这些气体分离出来。而且,海尔蒙特有了发酵的概念,它在很多方面与我们现在所用的“发酵”概念相似;他认为食物的消化是一个发酵的过程,或者如我们今天所说的酶催化反应的过程。  

            图677   诺顿的实验室(局部)。注意桌上的天平,这可能是第一个带有玻璃罩的天平(参见图668)。   

            图678   阿格里科拉使用的冶金天平。
            


            10楼2010-09-25 21:05
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              虽然格劳贝尔是一位冶金家和炼金者,但他并没有被“哲人石”的“光环”引入歧途。他的大部分著作关注的是具有医疗价值的物品的制备,在这个过程中又产生了很多对化学有重大影响的发现。他第一个制成近乎纯净的盐酸,方法是蒸馏明矾(或绿矾)和盐的混合物,然后加热混有浓硫酸的盐。后来,在实际操作中又得到了硫酸钠,它的结晶体为十水硫酸钠,格劳贝尔称之为“圣盐”,且认为它具有极高的医疗价值;至今它仍以格劳贝尔盐的名称为现代医学所用。格劳贝尔还在密封的曲颈瓶里蒸馏木材,结果表明,除了焦油外,还产生一种酸和一种醇。从理论上来讲,格劳贝尔已有了化学亲合力的模糊认识,正确解释了某些条件下的复分解反应。至于他用烟囱改善熔炉拔风在前文述及(边码743起)。
              做炼金术实验的费用非但不容小看,而且往往相当高昂。在《坎特伯雷故事集》(Canterbury Tales)中,教士的仆人抱怨道:  
              那不可捉摸的科学啊,让我一贫如洗
              没有了钱财,我又能去哪里?
              因为它,我负债累累
              借的钱一辈子也还不起   
              大家永远都要记住我的警示
              如果谁把命运押在它身上还执着沉迷
              我就让他再也不知道俭省
              上帝会帮助我,因此这人决不会获利
              只能落得钱包空空、失去理智   
              


              11楼2010-09-25 21:05
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                谢谢凯撒分享如此好的资料,巧的是我现在正在看有关于古代炼金术的书籍:《寻求哲人石:炼金术文化史》。这本书真的非常非常好,很久没有看到过如此深入浅出信息量非常大,又非常有趣的书了,感慨06年的时候还能出这样的好书,现在却找不到了,在此向大家推荐这本书。


                IP属地:德国14楼2010-09-25 23:09
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                  2025-08-29 12:29:30
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                  寻求哲人石:炼金术文化史 (平装)
                  ~ 汉斯-魏尔纳·舒特 (作者), 李文潮 (译者), 萧培生 (译者)
                  内容简介
                  本书的目的不是要全面反映炼金术的历史,也不是想把迄今为止鲜为人知的历史事实公之于众从而希望长进点学问,而是想弄清楚到底什么是炼金术。
                  因此,汉斯-魏尔纳·舒特给我们展现了一帧既绚丽多彩又极尽细腻的炼金术的巨幅画卷。通过这幅巨卷,我们所看到的不仅仅是炼金术的历史,更可以感受到炼金术在历史长河中经久不衰的魅力。在人类文化史上,炼金术是最感人的篇章之一。
                  炼金术是什么?这是个古老的问题,可迄今为止,试图对此作出全面而详尽的回答的一切尝试都无法令人满意。究其原因,乃炼金术孕育于各种不同的文化传统之中、掩藏在浩瀚的文字资料里:炼金术士们又各有自己的文化背景、传世秘方和坚定信仰。然而尽管如此,有一点是肯定的:炼金术在任何时候部是试图点石成金,把某些简单的物质提升到更高的层次:炼金术不仅是现代化学简单朴素的源头,而且,它还是一门艺术。确切地说,炼金术致力于全面地把握世界最深层次的内部结构与联系,把握世界的宗教性和哲学意义。
                  汉斯-魏尔纳·舒特的这本极为详尽又非常专业化的著作,给我们展现了一帧既绚丽多彩又极尽细腻的炼金术的巨幅画卷。通过这幅巨卷,我们所看到的不仅仅是炼金术的历史,更可以感受到炼金术在历史长河中经久不衰的魅力。在人类文化史上,炼金术是最感人的篇章之一。
                  编辑推荐
                  本书的目的不是要全面反映炼金术的历史,也不是想把迄今为止鲜为人知的历史事实公之于众从而希望长进点学问,而是想弄清楚到底什么是炼金术。
                  因此,汉斯-魏尔纳·舒特给我们展现了一帧既绚丽多彩又极尽细腻的炼金术的巨幅画卷。通过这幅巨卷,我们所看到的不仅仅是炼金术的历史,更可以感受到炼金术在历史长河中经久不衰的魅力。在人类文化史上,炼金术是最感人的篇章之一。
                  炼金术是什么?这是个古老的问题,可迄今为止,试图对此作出全面而详尽的回答的一切尝试都无法令人满意。究其原因,乃炼金术孕育于各种不同的文化传统之中、掩藏在浩瀚的文字资料里:炼金术士们又各有自己的文化背景、传世秘方和坚定信仰。然而尽管如此,有一点是肯定的:炼金术在任何时候部是试图点石成金,把某些简单的物质提升到更高的层次:炼金术不仅是现代化学简单朴素的源头,而且,它还是一门艺术。确切地说,炼金术致力于全面地把握世界最深层次的内部结构与联系,把握世界的宗教性和哲学意义。
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                  IP属地:德国15楼2010-09-25 23:11
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                    化学试剂好有爱啊!


                    16楼2010-09-30 13:34
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                      17楼2011-02-13 10:47
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                        18楼2011-02-13 10:47
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                          19楼2011-02-13 10:48
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                            21楼2011-04-29 18:02
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                              2025-08-29 12:23:30
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                              22楼2011-04-29 18:03
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