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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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表述（此外还有些类似的表述方程式，不尽列），是完全吻合的：
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16KNO3（氧化剂）+3S（还原剂）+21C（还原剂）5K2CO3↓+2K2S↓+K2SO4↓+13CO2↑+3CO↑+8N2↑
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1825年，英国人歇夫列里提出的反应方程式是：
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2KNO3+S+3C→K2S+3CO2↑+N2↑
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由此可见，唐朝炼丹家发明的火药是能完全符合科学真理的，是当时化学试验的最高水平。
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由于炼丹家炼丹目的单纯，他们把炼制丹药的试验，仅停留在对药料的配制上，只留心于对试验过程中诸多现象的描述而缺乏深究机理的探讨，因而对这一重大发明没有引起足够的重视，反而因使用硝硫炭合炼时会发生灾祸，而谆谆告诫人们不要轻易进行类似的试验，从而使火药发明的成果未能被及时利用。
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二、火药发明的意义
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火药的发明是人类认识和利用火的第二次革命
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（一）人类认识和利用自然火是第一次革命
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人类最初认识和利用的自然火，结束了茹毛饮血的“野蛮时代”，进入了吃熟食和脱离动物界的时期。人类第一次认识和利用的火，是自然界中大量生长的林木柴草和煤脂膏油等含碳物质，在空气中燃烧后产生的，燃烧过程中所生成的CO和CO2等气体，缓慢地向空中释放。这种慢燃烧除产生光和热外，不会发生爆炸（如图3.6所示）。
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（二）人类认识和利用火药的燃爆火是第二次革命
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火药的燃烧所需要的氧，是由硝石在燃烧中释放出来的，人们称火药为自供氧内燃烧体系。这种燃烧会在刹那间释放出大量的CO、CO2、N2等高温高压氧体，其体积比参加燃烧的物质增大千百倍，并产生大量的光、热和冲击波，当药量足够大时，便会产生强大的摧毁和杀伤力：大树被折断，房屋被摧倒，石头被崩碎。如果将它们放在密闭的容器中燃烧，就会将容器胀破，发生剧烈的爆炸和发出巨大的声响（如图3.7所示）。对火药燃烧后所产生化学能的利用，使人类征服自然和生存条件的能力得到空前的提升和改善，这是中华民族对人类文明进步做出根本性的巨大贡献。
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（三）创造与发展了烟火文化
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北宋初的烟火匠与统兵将领开始将火药用于制造烟火与火器。
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1．用于制造烟火用品
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北宋末南宋初，东京汴梁（今开封）便设立了烟火作坊，将改进了的火药，制成爆仗、烟火、起轮、走线、流星、水爆、地老鼠、成架烟火、烟火屏障等制品，用于节日和喜庆〔47〕。每逢元宵佳节，皇宫内、官府家和街巷中，到处都张灯结彩，燃放爆仗，点放烟火，渲染节日的气氛。自此以后，相沿成俗。自14世纪起，中国的烟火技术便在周边和东南亚国家中广为流传。时至今日，烟火技术已被全世界所有的国家和地区，用于盛大节日和重大活动中，甚至举行烟火比赛，成为当今世界所特有的烟火文化，这也是中华民族的一大贡献。
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2．用于烟火戏的表演