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东汉炼丹家魏伯阳（活跃于公元147～167年间），在《周易参同契》中，记载了用硫磺同水银化合，能生成红色汞的结果。从而使人们的研究涉及了硫磺的化学性质。此后，人们又在多次实验中，发现硫磺着火后会升腾蹦跳，性质十分活跃。又有人在实验中发现硝石能同许多物质发生作用，以及将硝石撒到炭火上会产生火焰的现象，所以炼丹家常用硝石同其他物质进行合炼，以改变和调整某些药品的性质。
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由于自然界中生成的硝有“真硝石”（即硝酸钾，亦称火硝或烟硝）与“朴硝”两大类，它们都有苦味，色白如霜雪，呈针、芒形结晶，易溶于水，且外观很相似，所以人们在很长的时间里，都没有找到区分它们的科学方法。陶弘景（如图3.3所示）则是找到这种方法的第一人。他在《本草经集注》中说，若把硝石放在火焰上燃烧，发现有紫青烟升起，而将朴硝放在火焰上燃烧，则没有这种现象，从而将硝石同朴硝作了明显的区别，并因此创造了用“焰色法”鉴别硝酸钾的方法，为提炼纯硝配制火药奠定了基础。这种方法在近代化学实验中仍在采用。
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时至唐代，随着人们对硝石和硫磺药物特性和化学特性研究的深入，炼丹术的发展，以及社会经济和科学的发达，为火药的发明创造了条件。
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（二）盛唐社会奠定了火药发明的基础
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唐朝是我国古代文明社会的鼎盛时期，成为当时世界上经济基础最雄厚、科学文化最发达的国家，直接或间接地为火药的发明创造了条件。
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1．雄厚的社会经济基础
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（1）农田水利发达。创造了用翻车和筒车等水车灌溉的技术，修筑了219处河渠、堤岸、陂塘，提高了灌溉效益。采用了江东犁和铁犁铧，扩大了农垦面积，全国总人户迅速上升，已超过西汉时期的1200多万户之数。
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（2）手工业规模巨大。官府和私营手工业十分可观，朝廷管辖手工业的少府监有工匠19850人，将作监有工匠15000人。
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（3）分工甚为细密。纺织印染业有织布、绢、绫、罗、绸、缎、大型地毯以及印染青、黄、白、皂、紫等色彩。陶瓷业有著名的唐三彩。金属冶铸业有银、铜、锡、铁冶168个，创造了用灰吹法炼银的技术。
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（4）造船业能力巨大，仅贞观十八年（644年）就建造各型船只400艘，创造了水密隔舱技术，发展了车轮船的建造技术，战船的装备得到了改善。造纸等手工业作坊遍布全国。
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（5）水陆交通的发达与商贸的活跃。国内通都大邑之间往来便利，有陆上和海上“丝绸之路”从长安、武威、敦煌等地可通达西亚、阿拉伯、欧洲、非洲、东南亚和周边国家。
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凡此种种，都为科学文化的发展创造了条件。
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2．发达的科学文化
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（1）造纸技术的发展和雕版技术的推广。造纸业创造了举世闻名的宣纸，雕版印刷技术的推广则扩大了科学文化成果的交流。
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（2）天文、历法、算术取得了丰硕的成果。改进了浑天仪，僧一行成功地测出了子午线的数据，在天文历法上确定了当时最精确的大衍历，发现了卫星相对移动的现象（比英国哈雷的发现要早1000多年）。建立了算术馆，汇编了《十部算经》等数学书。
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（3）文史论著百花齐放。文学的最大成就为唐诗。史学著作有刘知几的《史通》、杜佑的《通典》以及多种史学著作，并开创了“会要”体的编史方法。地理学著作则有唐玄奘口述的《大唐西域记》，以及《括地志》、《元和郡县志》等。
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（4）发达的医学。编成了世界上第一部官修药典《新修本草》（药典中汇集了844种药品，并对硝石和硫磺的产地、药性、品味、功效、炼制丹药的特性和用途，作了深入的考释，成为当时医药学高度发展的标志，并为炼丹家利用它们炼制丹药提供了依据），出版了名医孙思邈的《千金方》和藏医《四种药典》等医学和药物学著作。
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（5）唐朝炼丹家取得了古化学研究的众多成就。
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他们在进行古代化学实验的过程中（如图3.4所示），设计和创造了适用于当时的一些化学仪器和设备，观察和发现了不少化学变化，用人工方式制成一些自然界中不存在的化合物，提取了不少化学制剂。解释了炼丹过程中发现的许多现象。利用丹砂、灵砂、铅及其化合物、铅粉、黄丹、密陀僧（氧化铅，PbO）、砷及砷化物、硫磺、雌黄、雄黄、砒霜等无机物、金属和矿物炼制“长生药”，寻求植物性的“长生药”和进行药物研究，找到了不少医治疑难大症的丹药（比较著名的有治疗疟疾的太一神精丹As2O3，治疗皮肤病的“白降药”，具有提毒和拔脓的功效。上述同类药品在欧洲迟至19世纪中叶才出现），创造了用锡、汞、银制作补牙的填充剂。进行冶炼金属的实验，如铜及铜矿物，铁和铝合金以及其他化合物。对“阴阳五行化生”的学说进行深入的研究。所有这些在当时的世界上是独一无二的，因此也可以说中国古代的炼丹术是近代化学的前身。
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唐代的炼丹家发明了火药。他们在师承前辈炼丹术的基础上发展了“伏火法”。所谓“伏火法”的意图大约有三：一是杀毒，即用火烘烩的方法减少某些药物固有的毒性；二是制伏某些药物受热后易于挥发逃逸的品性；三是驯服某些合炼药物的爆燃性。依据第三个意图，唐代炼丹家在用草木药（阴性）对“四黄”（硫磺、雄黄、雌黄、砒黄）进行伏火时，加入适量的阴性药物硝石，借以增强伏火的力度，就可以免除在炼丹中的灾害。与火药发明有关的伏火法有：一是《诸家神品丹法》中的“伏火硫黄法”，二是《铅汞甲庚至宝集成》中的“伏火矾法”，三是《真元妙道要略》中的“硝石、硫黄、雄黄和蜜共烧法”。其中，炼丹家金华洞方士清虚子，在唐元和三年撰写成书的《太上圣祖金丹秘诀》（后选入《铅汞甲庚至宝集成》卷二）中，记载的用“伏火矾法”伏火时，将阴性药物硝石2两，同阳性物质硫磺2两和含碳物质马兜钤3.5两反复合炼，结果发生了烧毁房屋、烧伤人手和面部之事（如图3.5所示）。最早的火药正是在这种合炼过程中发明的。其合炼的反应过程，同近代的化学反应方式，对上述物质进行氧化和还原过程的
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