清朝化學(xué)

1、1清朝化學(xué)清朝化學(xué)清代前期，我國的化學(xué)仍處于繼承傳統(tǒng)與學(xué)習(xí)西方的知識積累階段，尚未形成一門獨立的學(xué)科。與此同時，歐洲則處于近代化學(xué)的孕育與發(fā)軔時期，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了碳酸氣、氫、氮、氧、氯等重要氣體和鋅、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，化學(xué)基本定律和原子論。但這些新發(fā)現(xiàn)并沒有及時傳入我國。鴉片戰(zhàn)爭以后，隨著英國醫(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，中國的化學(xué)才開始走上了近代化學(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，對歐洲化學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響。中國的陶瓷業(yè)向來發(fā)達(dá)，清代時瓷器產(chǎn)品種類繁多，制作精美，工藝手段已完全成熟，盛極一時，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，釉光強烈，紅艷奪目，對準(zhǔn)確控制燒窯內(nèi)氣氛和燒成溫度有很嚴(yán)格的要求，燒制工藝難度相當(dāng)大?？滴鯐r的臧窯還有一項發(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。中國精美的瓷器早在唐宋時期就已傳入歐洲，為王公貴胄所珍愛。雖然在很長時間內(nèi)，歐洲人努力研究和仿制中國瓷器，但一直未真正掌握燒制瓷器的方法，如法國在18世紀(jì)初還只能制造含有大量玻璃質(zhì)且強度很低的軟質(zhì)瓷器?？滴鯐r法國傳教士殷弘緒（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。中國在金屬冶煉方面的創(chuàng)造發(fā)明，在18、19世紀(jì)間對于西方的近代化學(xué)工藝也曾起過一定的推動作用。如我國早已有之的鎳白銅，是冶金技術(shù)上的一項杰出貢獻。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。法國耶穌會士杜赫德（J.B.duHalde）在1735年提到：“最特出的銅是白銅”

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

7、，中國的鋅錠仍然流行于歐洲，如1745年有一批金屬塊由廣州運往瑞典，貨船在哥德堡附近沉沒，后來有一部分金屬塊被打撈上來，經(jīng)化驗證實是純度為98.99%的鋅。清代前期的造紙術(shù)進入了總結(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：《中國化學(xué)史稿》第114頁，科學(xué)出版社1964年版。②

8、《中國化學(xué)史稿》第115頁。的紙。雖然中國造紙術(shù)早已通過阿拉伯傳入歐洲，但直到18世紀(jì)，西方國家仍然在繼續(xù)研究中國的造紙方法。如1754年有兩位北京青年到法國高等學(xué)校學(xué)習(xí)自然科學(xué)。返3造強水之法，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。西洋凡畫洋畫，必須鏤版于銅上者，先以筆畫銅，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，高低隱顯無不各肖其妙。銅上有不欲爛處先用黃蠟護之，然后再漬。俟一周時，看銅有爛痕，則以水洗去強水，拭凈蠟跡，其銅版上畫已成，絕勝雕鏤，且易而速云。”①趙學(xué)敏在這里介紹了硝酸（即強水）的性能和制造方法（蒸餾時出現(xiàn)的黑氣應(yīng)為二氧化氮），以及硝酸在鋟制銅版畫方面的實際應(yīng)用，但對于制取硝酸所用的原料則語焉不詳。18世紀(jì)中葉，乾隆曾命宮廷畫師意大利人郎世寧（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繪成圖，在國內(nèi)鋟制銅版印刷，說明當(dāng)時我國已經(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。該書將氨水稱為“鼻沖水”，明確指出：“鼻沖水，出西洋，舶上帶來，不知其制。或云樹脂，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。”②“鼻沖水”這一名詞現(xiàn)已不用，但從其來源、貯藏方式、氣味、性能等方面來判斷，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：《我國明清時期關(guān)于無機酸的記載》，見趙匡華主編《中國古代化學(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)實驗第四節(jié)化學(xué)實驗康熙二十九年（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，于是命法國耶穌會士白晉、張誠進講西方醫(yī)藥學(xué)，翻譯西方醫(yī)藥書籍，并在宮內(nèi)設(shè)立化學(xué)實驗室，用西法制藥。在這個化學(xué)實驗室內(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。康熙帝曾多次親臨觀看操作過程，并留下試制成的藥劑備用③。但關(guān)于這個中國最早的新式化學(xué)實驗室究竟置備有哪些設(shè)備和化學(xué)藥品，做

13、過什么化學(xué)實驗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，樂于試驗的事例還有很多。如他曾創(chuàng)用熬水征驗之法，“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，或為礜石，或為鹼鹵，或為硫黃等，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，而究無捉摸者，不實有可據(jù)而足憑乎？”①這種熬水法，雖然還比較粗糙，但簡便易行，有科學(xué)根據(jù)，在判斷溫泉水質(zhì)和療效等方

14、面比前人有所進步，從中也體現(xiàn)了康熙所具有的可貴的實驗精神。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親自進行化學(xué)實驗的杰出科學(xué)家。道光二十二年（1845），他曾“以洋鏹水點藥，誤傷自目，月余平復(fù)”②。他在《自來火銃造法》一文中，著重闡述了雷管及雷銀的制法及其親自進行實驗的過程。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>