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♦明代于谦的《石灰吟》:“千锤万凿出深山,列火焚烧若等闭。”
秋浦歌十七首-第十四首
唐代·李白
炉火照天地,红星乱紫烟。
赧郎明月夜,歌曲动寒川。
这首诗描述的是炼铜工人在明月之夜,一边唱歌一边劳动,红星四溅,紫烟蒸腾的热闹场景。诗中第一句就说到了“冶炼”技术,这其中也是有不少化学门道的。
据资料记载,最初的炼铜(主要是红铜)方法是把矿石和木炭放入像头盔样的陶质坩埚,在炭火上或类似陶窑的炉中加热。后发展为冶炼青铜,我国青铜冶炼的极盛时代是在殷商到周初(成、康、昭、穆诸王时期)。在长达千年的冶铜实践中,无论是铜矿的冶炼、铜器的铸造,还是冶炼设备的修造,都在不断优化提升,也为冶铁技术的诞生积累了充足的经验。
而炼铜中所体现的化学门道要从炼铜的方法说起了,大体来说,炼铜主要有以下两种方法:
第一种是火法炼铜,这可能也是我们大多数人印象中炼铜的场景。殷墟考古发现,3000多年前我国古代劳动人民已用此法炼铜。这种炼铜方法选用的原材料一般为矿石,以孔雀石(主要成分是碱式碳酸铜CuCO3.Cu(OH)2,或写作Cu2(OH)2CO3)为例,孔雀石与点燃的木炭接触而被分解为氧化铜,继而被还原为金属铜:
化学方程式:CuCO3.Cu(OH)2 C==2Cu 2CO2 H2O
第二种是水法炼铜(也称湿法炼铜),始于秦汉之际。这种炼铜方法的发明还要感谢当时的炼丹师们,他们在炼丹事业中发现了一个化学规律:铁能够从硫酸溶液中置换出铜,
成书于公元前2世纪的《淮南万毕术》中就有记载:“曾青得铁则化为铜”,而“曾青”指的就是可溶性铜盐,即铜盐遇到铁时,就有铜生成。
化学方程式:CuSO4 Fe=FeSO4 Cu
结语:讲了这么多,大家对化学有没有一些新的认识呢,在科学技术并不发达的时期,古人用诗词为那些看似枯燥的化学方程式穿上了艺术的外衣,在留下一篇篇优美的诗词歌赋外,也将最核心的科学原理保存至今。而今天的化学,在现代技术的推动下,以更加精致的姿态出现在社会生活的各行各业。美丽化学,名不虚传呢!