唐代是炼丹术发展的高峰期,上至皇帝下到普通的文人骚客,几乎都卷进了炼丹、服丹的热潮。唐朝大力推崇道教,以至于追求长生不老蔚然成风。当时国家富强,有雄厚的财力让炼丹道士们在炉鼎中折腾。基于此,唐代炼丹十分兴盛。这不仅表现为炼丹的方法、设备和炼丹矿物的种类上日臻完善,而且涌现出一批著名的炼丹家,如孙思邈、陈少微、张果等。孙思邈既是医学家又是炼丹家,他著有外丹术专著多种,如《太清真人炼云母诀》、《烧炼秘诀》等。陈少微著有《修伏灵砂妙诀》等。张果是内、外兼修的道士,外丹著作有《丹砂诀》等。唐代还出现了一部划时代的外丹术著作——《石药尔雅》,由四川的道教矿物学者梅彪撰写,这是一部专门注释金石药名的著作。长期以来,炼丹道士们为了保密,故意把配方和药名弄得稀奇古怪,使用隐名暗语,如非名师口授,绝难弄懂。《石药尔雅》收集了炼丹术士常用药物名有15
0种之多,将各种药物的隐名注于该药通名之下,如“汞”之下注有隐名、别名达21种,从而成为炼丹道士们的重要工具书。
丹药大多有毒,唐代服金丹者既多,酿成中毒致死的惨剧也不断发生。唐代皇帝中因服金丹中毒而死的竟有6个之多,为历代仅见,其中包括著名的“英主”唐太宗李世民。他们服食丹药后,毒性发作,弄得喜怒无常,不久便死去。最惨的还是五代梁太祖朱全忠,吃下金丹急性中毒,眉毛头发突然脱落,头上背上发痈疽溃烂致死。炼丹家们将这种因服丹中毒而死解释成“尸解”,即人已成仙而去,仅留下一个躯壳。这类解释被染上了浓厚的道教信仰色彩,可是服丹中毒而死的往往是帝王将相,因服丹中毒毙命的痛苦和惨烈又是活生生的现实,无论怎样巧舌如簧的神话掩饰,人们对服丹长生还是产生了怀疑。金丹吃不得!宋代以后,虽然烧炼者还不少,但敢于尝试金丹的人已不多了,兴盛了几百年的以服食丹药长生为目的的外丹术衰落下来。从此,重视自身修炼的内丹术蔚然风行,外丹则被斥为旁门邪道打入冷宫。
二、烟薰火燎中的化学实验
炼制外丹夹杂着大量的幻想,虽然长生不死的主观愿望未能实现,但在千余年的实践中,积累了不少化学知识。当炼丹道士们郑重其事,满面灰垢地在深山里挖灶安鼎、在烟薰火燎的丹房里烧金炼丹时,他们自己没有意识到已经在从事着化学史上的开创性工作。
今天为人类造福的化学科学,追寻其源头,炼丹术应是当之无愧的老祖宗。它于8世纪由阿拉伯人传入欧洲,成为世界实验化学的先躯。
(一)炼丹原料
在道教炼丹的原料中,有几种物质占有十分重要的地位,它们是丹砂、汞、黄金、铅等。
丹砂又名朱砂、辰砂,学名硫化汞(Hgs),是一种红色固态矿物。历代道教炼丹术
信仰者都将丹砂列为首选药料,炼丹术的名称亦由此而来。葛洪在《抱朴子内篇金丹》中说它“烧之愈久,变化愈妙”,服之能“炼人身体,故能令人不老不死。”炼丹术士们利用丹砂作药料,是为了制取汞。然后用汞与多种金属化合形成汞齐合金,以供服食。炼丹术士们能从天然丹砂中“抽砂炼汞”,提取水银,按现代化学观点,其化学反应式应是:
Hgs+o2加热Hg+So2(1)
Hg+1/2o2加热Hgo(2)
(1)式即是丹砂(Hgs硫化汞)加热发生氧化反应,产生汞(Hg)和二氧化硫(So2),即所谓丹砂成水银,这个反应在285℃时开始发生,但温度不能过高,因汞的沸点仅为357℃。(2)式表示继续加热,汞发生氧化反应,产生一氧化汞(Hgo)。一氧化汞呈红色,外表与丹砂颇相似,被误认为还原成了丹砂。葛洪在《抱朴子内篇、金丹》中对上述两种反应作了高度概括:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”
由于硫化汞加热容易蒸发,所以反应的容器必须密闭,尤其要控制好反应的温度,也就是常说的要掌握好火候。古代没有精密的仪器测量,丹室炉鼎中的温度控制室完全凭着炼丹者们的直观经验,这需要反复实验才能掌握,因此,火候的掌握便被炼丹家们视为秘诀。在炼丹过程中,由于丹砂取自自然界,杂质较多,因此,实际上的化学反应过程更复杂,也更难掌握。
汞又叫水银,是一种白色液态物质。炼丹家们用丹砂制取汞后,将汞与多种金属化合形成汞齐合金,以供服用,其中最著者是铅汞剂,古称“玄黄”或“黄精”等,是炼丹家们梦寐以求的“大丹”。炼丹家们经过长期的实践,还摸索出了利用汞合成两种氯化物的方法,它们是氯化高汞和氯化亚汞,均可入药,作服食之用。经化学家研究考证,氯化汞的合成是我国炼丹术和医药化学对无机合成化学的一项重要贡献。
黄金在炼丹家的药料中,地位仅次于丹砂。黄金柔软,延展性好,在当时人们所知道的金属中,是化学性质最稳定的一种。古人认为:金性不朽,为万物之宝,食之长寿,把金的特性转移到人的身上来了,由此,炼丹家对金崇拜备至。不过,炼丹家最初服食的并非真黄金,而是以丹砂和黄金合炼后经过提取的“神丹金液”,即药金。后来,人们发现,服食“神丹金液”寿命不仅长不了,还屡屡发生中毒致死的惨剧。因此唐代以后,改为服食真黄金,当然其结果也好不了多少。
铅是一种十分普通的金属,但在中国炼丹家的眼中,它和丹砂、黄金一样,也是重要的炼丹原料。铅外部乌黑,内部却发亮,在炼制过程中,因温度和氧化程度的不同,又可呈现不同的颜色,这使古人感到非常神秘,符合他们“形变神不变”的观点。铅经氧化成为铅丹,又称黄丹,化学名称叫四氧化三铅(Pb3o4),常温时呈黄橙色或红色,受热时为紫色。《神农本草经》将铅丹视为能“炼化还成九光,久服通神明”之物,炼丹术士则认为那是“神丹大药”。
(二)炼丹方法
在道教炼丹术中,由上述丹砂、汞、黄金铅等物质制成的丹药种类很多,制丹方法也很多,有所谓岷山丹法、务成子丹法、羡门子丹法等,但基本方法不外乎两种:火法炼丹、水法炼丹。
火法炼丹是通过炉水加温,使丹砂等固态物质发生反应炼制成丹的方法,包括蒸馏、升华、化合和各种伏火法等。炼丹术士们采用蒸馏法,由丹砂提取水银,即所谓“抽砂炼汞”。升华和化合常与研磨法合用,如金属同汞反应生成汞齐,先将金属制成粉或细碎颗粒,然后与汞研磨则易于化合。各种伏火法是炼丹家们经常用到的方法,包括养火、顶火、燠、炮、、煅等等,名目繁多,根本目的就是加热使药物变性,达到一定的药物处理效果。
水法炼丹是将诸药物消化成水,在溶解状态下发生反应。水法炼丹中使用的方法很多,葛洪的著作中载有“丹砂水法”、“治作雄黄水法”、“矾石水”等多种。如丹砂水法,要用硝石(Kno3)和醋酸(cH3oH)配合,还要用石胆(cuSo4)作催化剂,才能将丹砂化为水。反应式是这样的:
3HgS+8Kno3+8cH3oH—cuSo43(ccH3o)
3Hg+3K2So4+8no+2cH3oK+4H2o醋酸汞硫酸钾醋酸钾
这种把酸碱反应和氧化还原反应统一起来的方法,是我国古代炼丹化学上的一大创造。
在水法炼丹中,炼丹家们还注意控制温度增加物质的溶解度,使药物彻底化为水,以符合丹家水服的标准。
(三)实验化学的先躯
一千余年来,炼丹道士们就是利用上述方法,在深山老林中,在屏绝尘俗嚣扰的高墙内,架炉安鼎、炼金烧丹,不知熬过了多少个不眠之夜,经历了一次次实验中的沮丧和狂喜。在一种虚妄的观念指导下,他们的实践活动虽然表现出十足的荒谬,充满着虔诚的幻想,但在科学史上,却成为实验化学的先躯。
首先是,炼丹术士们积累的关于物质变化的具体知识不容忽视。他们设想贱金属可以变成金银,水银可以变成黄金,用各种金石药物配起来可以合成或分解成新的物质,这在人类历史上,是前所未有的奇想,其合理内容是和近代化学暗合的。
其次,炼丹术士们在毒烟笼罩的丹房里做着长期的、大量的实验,摸索着制造金丹的原料和原料的配方,以及操作方法,特别是加热的程序、温度高低的控制。这一切,正是原始的化学实验。
再次,炼丹术士们在长期的实验中逐步积累了对物质的化学性能的认识,学会了描述、鉴别不同化学物质的方法。例如,我们知道,钾盐燃烧时火焰为紫色,钠盐的火焰为黄色,而陶弘景就记载了硝石(硝酸钾Kno3)的火焰鉴别法,说将它“强烧之,紫青烟起。”直到今天,我们在实验室还用火焰的颜色来区别不少的物质。1400多年前的陶弘景就学会了这种方法,应该说是了不起的。
三、火药在意外中发明
火药的发明与道教的炼丹术很有关系。炼丹术对人类的最大贡献,除了担当实验化学的先躯外,就是道士们在烧炼丹药的过程中不自觉地发明了火药。
我们知道,火药的原始配方,是由硫黄(S)、硝石(Kno3)和炭(c)研末后
混合而成。硫黄和硝石是古代炼丹者们水法炼丹中的两种石药,炼丹家认为这两种石药含有阳火之毒,能败人五脏。在水法炼制之前,必须制伏火毒,将两物用火烧一下,火毒便会自去,这叫以毒攻毒,这个过程称为“伏火”。在伏火过程中,稍有不当,就会剧烈燃
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