明朝科技史之化学化工

化学化工
　　（一）火药理论
　　１。 君臣佐使 理论
　　孟乃昌先生经过详细研究，得出如下结论：中国古代火药的理论，讲究的是君臣佐使的理论，后来又得到阴阳学说的补充，通过军事实践加以检验，在明代形成了较为定型的火药理论诠释。有关史料，见于《火龙经》、《武备志》、《天工开物》、《本草纲目》之中。
　　经过炼丹小试，到军事应用，再到总结出火药理论，各为数百年之久。
　　火药理论直到明代才出现。守拙三亭重集校本《火龙经》上卷说： 是书遍采群书，精选诸品，有机括不明、运用无济者，一概删去。 可见有明一代，火药书出现过不少。宋应星说到： 火药火器，今时妄想进身博官者，人人张目而道，著书以献，未必尽由实验。 （《天工开物？佳兵》）这些书，而今存者寥然，《火龙经》是佼佼者。
　　《火龙神书》说： 火攻之药，硝、磺为君，木炭为之臣，诸毒为之佐，诸气药为之使。然必知药性之宜，斯得火攻之妙。硝性主直［直发者以硝为主］，磺性主横［横发者以磺为主］，灰性主火［火各不同，以灰为主。有箬灰、有柳灰、桦灰、葫灰之异］。性直者，主远击，硝九而磺一。性横者，主爆击，销（硝）七而硫三。青杨为灰，其性最脱（锐）；枯杉为灰，甚性尤缓；箬叶为灰，其性尤燥。 这就是朴素而完整的火药理论大纲，对于君臣佐使理论的运用，还不如炼丹家娴熟，还有许多臆想的成份。火药理论是由战争的实践总结出来的。从原文看出： 君 或 主 指配合数量上的最大量成分，指火药反应中的最活性物质，指发挥实用效果上的最主要负担者。当然君主不是唯一者。混合剂中数量上、反应中、效果上的次要成分为臣。君臣为必要成分，而佐使在配伍中是可以变通，可以代替的成分。
　　《火龙经》关于硝、硫、炭分别具有直、横、火的作用的认识，有其正确性；以之对照近代黑药成分，也是大体相符的。按黑药反应最简式为：２ＫＮＯ３＋３Ｃ＋Ｓ＝Ｋ２Ｓ＋Ｎ２＋３ＣＯ２按此计算的理论组成为硝酸钾７４。８４％，硫１１。８４％和炭１３。３２％，近代通用配方为硝７５％，硫１０％，炭１５％。
　　硝酸钾为携氧物质，是唯一的氧化剂，爆炸时它分解出硫和炭燃烧所需的氧。作为发射药要求有高分解速度和高的温度，保证硝酸钾的足够用量，可以改善火药的弹道性能。所说 硝性主直 ，这是从用途上而不是从反应作用上确定性质，即 性直者主远击，硝九而磺一.用硝量均较高。
　　硫在混合火药中起着特别的作用。很多实验证明，硫含量高的火药，火药力和燃烧速度降低。在实际应用，爆破作业使用的矿用火药，通常增加含硫量，减少硝酸钾用量，如法国矿用火药，硝６２％、木炭１８％、硫２０％。
　　《火龙经》说 磺性主横 ，是指增加了硫黄成分的火药可为爆炸药，即性横者主爆击，硝七而硫三.火药中的木炭是可燃物。木炭由于来源不同和制法不同，可使火药具有所需要的性能。木炭的炭化度无论对火药力和火药的点燃性，或者对其燃烧速度，都有影响。《火龙经》用 灰性主火 、 火各不同 ，来概括这些性质。近代使用木材烧成的炭来制造火药。最好的烧炭原料木材是柔木即软而不致密的木材，如赤杨、菩提树、柳树、榛树、杨树、白杨和灌木类如鼠李木等。这与《火龙经》的记载是相合的。
　　《火龙经》的理论思想，在明代是有发展的。二君的提法，虽然在 直发者以硝为主 、 横发者以磺为主 的论断中有所调整，但磺为主的推定毕竟不是用量的优势，而是作用的设想，也不能彻底改变二元论的基本观念。
　　待到１６２１年（天启元年）茅元仪在他的《武备志？火药赋》中才做了更正，硝是君，硫是臣，炭是佐使。更加符合火药成分配比和作用的实际。
　　２。阴阳学说用阴阳学说朴素地阐明火药反应机理的是宋应星。他在《天工开物？燔石？硫黄》中说： 凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，两精逼合，成声成变，此乾坤幻出神物也.《天工开物？佳兵？火药料》说： 凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅。硝性至阴，硫性至阳，阴阳两神物相遇于无隙无容之中。其出也，人物膺之，魂散惊而魄齑粉。 尽管宋应星仍是二君论，只把 臣 换了一个 辅 字，但他关于 两精逼合 、 相遇于无隙无容之中 ，部分地观察和猜测到了火药爆发产生大量的热和约相当于原来体积一、二千倍的气体的巨大威力。
　　中国火药理论使用阴阳，而不用五行，它另有表示多成分体系的方式。
　　中国古代火药由纵火的火攻战法发展而来，在爆炸、发射性的火药运用以后，仍然使用作为烧夷剂、烟雾剂、照明剂、信号剂等火工品，品种十分繁多，而且包括毒性烟雾，可能主要是造成有毒气固溶胶，但也可视为毒气战的前身。《火龙经》记载了以上广义火药的配制及其多种用料： 雄黄气高而火焰［神火以雄黄为君］，石黄气猛而火烈［法火以石黄为君］，砒黄气臭而火毒［毒火以坚砒为君］。金火［即尿水］，银■（锈）［尿霜］，硼砂炒制铁磁锋着人则倾烂见骨［烂火药内用之］。牙皂、姜霜、椒末，配合神雾，着人则立瞎双睛［飞火药内用之］。草鸟、巴豆、雷藤，可加水马［虎药中人，饮冷水即解，加水马见水愈甚］。毒箭药，火龙枪着人则见血封喉［箭火枪上用之，贼中立毙］。江子、常山、半夏，略和川连，造制喷筒药，确着人则禁唇不语［喷火药内用之］。桐油、豆粉、松香，用制焚帐劫寨［偷劫火药内用之］。人精、铁汁、巴油，用破革皮帐［熔化锡铅或铁汁，以毒同化倾下，革车皮帐攻城，用此熔化倾，烧沸倾注城下，直透重革］。狼粪烟，昼黑夜红，递传警报；江豚炭逆风逾劲，力显神奇［凡火药顺风则发，逆风则不可用。加江豚配合诸药，则风愈逆则愈炽矣］。他如猛火油［出占城国］，得水愈炽湿物。凡以鱼腊［出婆罗国］见风漫爆，无可遮拦，固此难得之物而为将又不可不知也。 《火龙神书》在第一卷列有上述 火攻药法 内容，第二卷为 火龙万胜神药：二十八品上应天垣二十八宿，火攻神药品，火攻从药 ，称 右法药六十四品，制炼神火、毒火、法火、烂火。各火配合有方，煅炼有法，差之毫厘，谬之千里。专将阃者，当熟玩诵焉。 无论六十四味或八十三味药，按配伍理论以佐、使药为 副料 、 从药 ，品种最多。其中有以二十八宿来配二十八味从药者。现在看来，炼丹术、火药学、医药学都曾以二十八宿使自己的佐使药味成一个体系。它们三个领域之间，可能有关联。
　　（二）琉璃釉色
　　１。琉璃烧制方法
　　琉璃古名璧流离，亦作流离或瑠璃，是一种不透明或半透明的低温色釉，敷于陶质瓦上经烧制后即成琉璃瓦。 琉璃 一词，最早见于《汉书？西域传》，明确作为建筑装饰材料者，则见于《西京杂记》、《汉武故事》、《拾遗记》、《魏书？西域传》等书。
　　明代的琉璃制品已相当丰富了，《天工开物》 珠玉 卷附录云： 烧瓴甋转泑成黄绿色者曰琉璃瓦，煎化羊角为盛油与笼烛者为琉璃碗，合化硝铅泻珠铜线穿合者为琉璃灯，捏片为琉璃瓶袋。 可见，当时已有不同用途的琉璃制品。
　　明初托名刘基所撰《多能鄙事》中载有烧制琉璃的方法： 黑锡四两，硝石三两，白矾二两，白石末二两，右捣飞极细，以锅用炭火熔前三物，和之；欲红入朱，欲青入铜青，欲黄入雄黄，欲紫入代赭石、欲黑入杉木炭末，并搅匀，令成色，用铁筲夹抽成条。白则不入它物。 文中将烧制琉璃的红、青、黄、紫、黑、白六种色泽均作了具体记载。《多能鄙事》是继宋李诫《营造法式》之后介绍古代工艺的专著，它的问世早于《天工开物》，值得人们注意。
　　明初定都南京，在南郊芙蓉山设立烧制宫殿建筑琉璃的瓦窑数十座，琉璃件胎质以安徽太平府白泥为主，釉色以黄、绿、天蓝、褐、黑色居多。明永乐、宣德年间烧成的报恩寺大琉璃塔，高达九层，极为壮观，其残件现存南京博物院及南京博物馆。
　　关于黑锡（铅）的化学变化，明李时珍《本草纲目》中有明确记载：黑锡经炒炼后， 一变而成胡粉，再变而成黄丹，三变而成密陀僧，四变而为白霜。这正是由于炒炼时的温度不同，氧化程度因之而异，得到各种不同的氧化铅产物的缘故。
　　２。琉璃成色方法宋应星《天工开物》 陶埏 卷中记载了琉璃成色的配方： 以无名异、棕榈毛等煎汁涂染成绿黛；赭石、松香、蒲草等涂染成黄。 此为京师烧造琉璃所用之色料。同书云： 外省亲王殿与仙佛宫观，间亦为之，但色料各有配合，采取不必尽同。 据此可知：当时所采用的色料，是矿物料与植物料并用；配方不同，可烧制出不同颜色的琉璃釉。
　　关于烧制琉璃瓦的方法，《天工开物》 陶埏 卷中又云： 其制为琉璃瓦者，或为板片，或为宛筒，以圆竹与斫木为模，逐片成造。其土必陂于太平府。造成，先装入琉璃窑内，每柴五千斤烧瓦百惩。取出成色（着釉）……再入别窑，减杀薪火，逼成琉璃宝色。 这里宋应星十分明确地记述了烧制琉璃所使用的二次烧成工艺，这是宋代及明初文献所不及的。
　　杨根等先生认为：明代，对琉璃釉色配方记载较详的文献资料，当数孙廷铨《颜山杂记》中的 琉璃志.颜山即今山东博山，自古以烧制陶瓷、琉璃著称。宋博山窑瓷器，风格古朴粗犷，极富民间艺术气息，属于磁州窑系统，其后历代均沿袭之，迄今仍为重要瓷区。《颜山杂记》卷四云： 琉璃者，石以为质，硝以和之，礁以锻之，铜、铁、丹铅以变之。非石不成、非硝不行、非铜、铁、丹铅则不精，三合然后生。 其中 礁 即焦炭。同书又云： 凡炭之在山也……其用以锻金冶陶，或谓之煤，或谓之炭。块者谓之■，或谓之砟。散无力也，炼而坚之谓之礁。
　　关于烧制琉璃的几种原料的性能和作用，该书接着说： 白如霜，廉削而四方，马牙石也；紫如英，札札星星，紫石也；棱而多角，其形似璞，凌子石也。白者以为干也，紫者以为软也，凌子者以为莹也。是故白以为干则刚，紫以为软，则斥之为薄而易张，凌子以为莹，则镜物有光。硝，柔火也，以和内；礁，猛火也，以攻外。 该书还记录了水晶、白、梅萼红、蓝、秋黄、映青、牙白、正黑、绿以及鹅黄十种不同色料的配制方法： 其辨色也，白五之，紫一之，凌子倍紫，得水晶；进其紫，退其白，去其凌子，得正白；白三之，紫一之，凌子如紫，加少铜及铁屑焉，得梅萼红；白三之，紫一之，去其凌，进其铜，去其铁，得蓝；法如白焉，钩以铜碛，得秋黄；法如水晶，钩以画碗石，得映青；法如白，加铅焉，多多益善，得牙白；法如牙白，加铁焉，得正黑；法如水晶，加铜焉，得绿；法如绿，退其铜，加少碛焉，得鹅黄。凡皆以焰硝之数为之程。 这里将琉璃制作所需的原料、火候控制及色釉配方都作了相当细致的描述。
　　我国琉璃色釉的历史悠久，色彩以黄、绿、蓝、紫为主，着色剂为铁、铜、钴、锰的氧化物，亦即我国瓷器釉色的四个主要系统，系低温烧成，以铅为助熔剂。元代以后出现的法华器，也是一种低温色釉装饰的陶器，与琉璃相似。不同的是法华器釉所用的助熔剂除氧化铅外，还有牙硝，牙硝即马牙硝，主要成分为硫酸钠。
　　我国建筑琉璃和釉上彩瓷器两者的发展有密切关系，采用二次烧成工艺的釉上彩使瓷器的装饰效果大大丰富起来，同时也使明代的建筑琉璃烧成工艺益加成熟。
　　（三）黄铜冶炼
　　１。金属锌——倭铅从明代始， 黄铜 指的是铜锌合金，在此以前，则或是泛指黄色铜合金；或者相对于胆铜而言，是指以黄色铜矿石为原料所冶炼出的赤铜；而对铜锌合金，长期则称之为 鍮石 、 鍮铜.赵匡华先生说： 黄铜 一词在明代则专指金黄色的铜锌合金，而且冶炼这种合金的技艺已逐步发展为金属铜与金属锌直接合炼，也就是说这时已能冶炼金属锌了。当时我国称金属锌为 倭铅 或 白铅.这种工艺从文献记载与文物检测都证明在明代宣德年间以前已经产生，到宣德三年（１４２８年）则已有了相当成熟的经验。因为这年宣宗曾命工部大量铸造鼎彝，以供郊坛、宗庙、内廷陈设之用。当时的礼部尚书吕震曾编《宣德鼎彝谱》一书，详细记载了这项工程的用料情况，其中明确记载原计划用倭源白水铅１７０００斤，后裁减物料，向节慎库实领１３６００斤，并说明 此白水铅入洋铜用.１９２５年王琎先生曾分析了两个家藏的宣德炉，确证为铜锌合金（还含少量Ｓｎ、Ｐｂ和Ｆｅ），其含锌量分别为２０。４％和３６％。这就证明了 倭源白水铅 确为金属锌，即倭铅。然而当人们再一次研究一下这项铸造所用物料的总清册时，不免会提出一个新问题：这次铸造所用倭铅是否为我国自己生产的？
　　因为这个用料清单是这样的： 计开暹罗洋铜三万九千六百斤，赤金八百两，白银二千六百两，倭源白水铅一万七千斤，倭源黑水铅八千斤，日本国生红铜一千斤，贺兰国花洋斗锡八百斤，钢铁一万二千斤，天方国番硇砂三百六十斤，三佛齐国紫■石三百斤，渤泥国紫矿石三百斤，渤泥国胭脂石二百斤，金丝矾二百斤，晋矾二万四十斤。…… 这些物料大都冠以产地，除晋矾、倭源外，其他凡指名产地的物料都是舶来品，因此在肯定我国明代前期已掌握了合炼铜锌为黄铜的技术后，还有必要考证那时我国是否已掌握了炼锌技术和有了炼锌业。我国学者几十年来始终未能查到明初或明初以前有关这方面的记载的可靠资料。但在清初道士傅全铨（道号济一子）汇辑的《外金丹》丛书所收录的《三元大丹秘苑真旨》中有一段与此有关的文字，具有较大参考价值。这本丹经大约至迟是明代嘉靖年间的道士撰写的，其中有这样一段话： 太阳红铅乃丹中第二品材也。……此铅较之中国福建所产白气倭铅、函谷所产青气倭铅，杨（阳）城所产之黄气倭铅不大相同。白气倭铅（即福建所产）其色比锡色白，有似乎青丝银子之色，……烧试则白烟缭绕，此亦中国之上宝也。南方人多用此掺入锡中，以充广锡，道中人多用烧茆（红铜）。青者（指函谷青气倭铅）碴皆被马牙碴，烧试则有黄烟，匠人多用之点黄铜，盖铜本来赤红，必用倭铅点之，然后成黄铜，丹中不用，茆方亦不用。 这段文字至少告诉我们：第一，中国早期的倭铅产地有福建、河南函谷和山西阳城地区。关于阳城炉甘石，明成化年间李实所撰《明一统志》也有记载： 泽州（晋城）及高平、阳城二县出芦甘石。 第二，福建生产的倭铅质量较高，色白如银，产量大，成本也低，所以 南人多用此掺入锡中，以充广锡。 第三，那时已有匠人用倭铅点化赤铜为黄铜。一般说来，书面记载总是较晚于实际的，所以上述结论也大致适用于宣德年间，即铸造宣德鼎彝器所用倭铅可初步认为是我国自产的。本世纪初在广东曾发现标有万历十三年字样的锌锭，纯度达到９８％，可能就是产于福建的。
　　２。黄铜冶炼在明代世宗嘉靖年间，我国开始以黄铜铸造钱币。据《明会典》记载： 嘉靖中则例' 通宝钱' 六百万文，合用二火黄铜四万七千二百七十二斤，水锡四千七百二十八斤。……万历中则例' 金背钱' 一万文，合用四火黄铜八十五斤八两六钱一分三厘一毫，水锡五斤一十一两二钱四分八毫八丝。……火漆钱一万文，合用二火黄铜，斤两同前。…… 我国自元代以后，已经把用炉甘石 点化 赤铜所得到的铜锌合金称为 黄铜 了。例如元人撰《格物粗谈》说： 赤铜入炉甘石炼为黄铜，其色如金。 明弘治十八年（１５０５年）刘文泰所撰《本草品汇精要》也说： 炉甘石……
　　今以点炼蟹壳铜而成黄铜者即此也。 可见上文中嘉靖、万历年间铸钱所用 二火黄铜 、 四火黄铜 肯定为铜锌合金。至于是用金属铜、锌合炼而成，还是用红铜与炉甘石合炼而成，还有待进一步研究，但笔者倾向于是后者，因刘文泰在弘治十八年仍说当时所炼黄铜乃是以炉甘石 点炼蟹壳铜 而得。即使到了万历年间，李时珍在其《本草纲目》中还是说： 人以炉甘石炼为黄铜 、炉甘石……赤铜得之，即化为黄。今之黄铜，皆此物点化也。 只提到某些方士在利用倭铅 勾金.清初顾祖禹《读史方舆纪要》也说： 宁州水角甸山在州东百三十里，地名备录村，产芦（炉）甘石，旧封闭。嘉靖中，开局铸钱，取以入铜，自是复启。 因此可以认为嘉靖至万历中铸钱所用黄铜至少主要仍是由炉甘石直接入赤铜点化而成。那么 二火 、 四火 的含义当指 合炼 、 点化 的次数，所以 四火 当较 二火 黄铜含锌量高。最近有学者对一批明代嘉靖、万历铜钱进行了化学分析，结果表明上述推断是符合实际的。至于 水锡 ，可能就是金属锡，但宋应星在其《天工开物》记载，当时（崇祯年间）北京有称倭铅为 水锡 的，那么嘉靖年间铸钱所用 水锡 究竟是什么？就必须从嘉靖铜钱的分析结果来判断了，如果是指金属锌，那么按《明会典》的配方，嘉靖钱是以黄铜与锌合炼而成，当不含锡，但根据对２０枚 嘉靖通宝 的分析结果，这些铜钱中除铜、锌为主要成分外，都含有金属锡，含量一般在４- ８％，这表明当时的水锡仍指金属锡，称 倭铅 为 水锡 那是嘉靖以后的事了。而且黄铜既然已经是铜锌合金，再加少量金属锌（如果 水锡 为金属锌）铸钱也似无道理。
　　据《天工开物》记载： 凡铸钱每十斤，红铜居六、七，倭铅居四、三，此等分大略，倭铅每见烈火，必耗四分之一。 据所分析的８枚 崇祯通宝 看，含铜在６０- ６４％，含锌在３３- ３６％，已几乎不再含锡，这与以上记载完全符合。这表明到了崇祯年间，铸钱所用黄铜才发展到了以红铜与倭铅合炼，金属锌的生产才有了相当大的规模，也就是说黄铜冶炼迈入了新的发展时期。
　　（四）矾化学
　　１。对各种矾的制取我国古代使用的矾品种繁多，在染色、医药、炼丹、造纸、食品加工、日常生活中都有极为广泛的应用，当然需求量也就相当可观。但在自然界中可以直接使用的天然矾是很少的，仅胆矾、绿矾、黄矾偶有发现，绝大部分需通过对有关矾矿石进行焙烧、煎炼和加工提纯才能取得。而且我国先人也曾用无机合成的方法制造过某些矾，这些生产经验和创造发明为我国古代矾化学的成就添增了光彩。赵匡华先生对此做过深入的研究。
　　白矾的焙制在自然界中并无白矾，只有白矾石，其主要成分是Ｋａｌ３（ＳＯ４）
　　２（ＯＨ）６。在成矿过程中，白矾与其他成分，如黄铁矿、粘土片岩等共生，形成不溶性白矾矿石；又因其形状如垒石，所以我国古代又称之为 马齿矾.经焙烧，便发生如下反应：
　　Ｋａｌ（ＳＯ４）２（ＯＨ）６
　　ＫＡｌ（ＳＯ４）２＋Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ
　　得到粗制白矾，再经水溶浸后，奎、铁质沉淀，然后把浓缩的热清液澄出，便逐步析出纯净的明矾。古代医药学家们往往利用白矾石，亲自焙炼。宋应星在《天工开物》中的有关阐述可算最为翔实明确的了，原文如下： 凡白矾，掘土取垒块石，层垒煤炭饼锻炼，如烧石灰样。火候已足，冷定入水。
　　煎水急沸时，盘中有溅溢如物飞出，俗名蝴蝶矾者，则矾成矣。煎浓之后，入水缸内澄，其上隆结曰吊矾，洁白异常；其沉下者曰缸矾。轻虚如棉絮者曰柳絮矾。烧汁至尽白如雪者谓之巴石。方药家煅过用者曰枯矾云。 绿矾与黄矾的制取至迟在战国时期，我国就已经开始用焙烧涅石法制造绿矾。其做法大致与烧石灰相似，先以土坯砌墙成窑，在其中把涅石与煤炭垒叠起来，点燃焙烧，在空气供应不很充分的情况下，窑中便发生如下反应：
　　ＦｅＳ２＋２Ｏ２
　　ＦｅＳＯ４＋Ｓ↑
　　这种工艺一直是我国古代制绿矾的传统方法，但在早期的古籍中尚未见有明确记载。惟在《天工开物》中才有清晰的说明：
　　取煤炭外矿石子（俗名铜炭），每五百斤入炉，炉内用煤炭饼（自来风，不用鼓鞲者）千余斤，周围包裹此石。炉外砌筑土墙圈围，炉颠空一圆孔，如茶碗口大，透炎直上，孔旁以矾滓厚罨。……然后从底发火，此火度经十日方熄。其孔眼时有金色光直上（取硫）。煅经十日后，冷定取出。……其中精粹如矿灰形者，取入缸中，浸三个时，漉入釜中煎炼。每水十石，煎至一石，火候方足。煎干之后，上结者皆佳好皂矾，……
　　此皂矾染家必需用。……原石五百斤，成皂矾二百斤，其大端也。 这段文字和所附的 烧皂矾图 把该工艺描述得非常清楚了。文中所谓 煤炭外矿石子 当指含煤黄铁矿石，色黑而带有金黄色调的金属光泽，因而又俗名 铜炭.采用这种工艺在制得绿矾的同时，从窑顶导管中便会冷凝流出硫黄来，这正是我国早期取得硫黄的一种方法，所以硫黄约在东汉时就有了 矾石液 的别名。陶弘景所辑《名医别录》中就说： 石硫黄……生东海牧羊山谷中及太山、河西山，矾石液也。 宋应星对此解释道： 凡硫黄乃烧石承液而结就。……遂有矾石液之说。 至于黄矾，则无论是天然产的，还是人工制造的，都是由绿矾经空气氧化而成。在用焙烧法制绿矾的窑炉土壁上经久便会凝结出黄矾；煮胆水炼铜的铁釜周围土地上，溅洒的绿矾水日久往往也会析出黄矾。《天工开物》中记载：其黄矾所出又奇甚，乃即炼皂矾炉侧土墙春夏经受火石精气，至霜降立冬之交，冷静之时，其墙上自然爆出此种。如淮北砖墙生焰硝样，刮取下来，名曰黄矾。染家用之。 ２。矾的作用我们已知，从矿物和金属制得各种无机化学制品，如果没有诸如硫酸、硝酸、盐酸等这些无机酸，那么就会遇到很大的困难。但是我国古代几乎没有用过这类强酸，在医药和炼丹术化学中却出色地制造出了一系列无机化合物，有些则是自然界不存在的；矾类的利用以及矾与硝、盐的结合使用，起了突出的、关键性的作用。因为在火法试验中，矾类将分解出硫酸；矾、硝一起加热，便将产生硝酸；矾与盐或硇砂（ＮＨ４Ｃｉ）一起加热，就会产生盐酸。
　　因此，有了它们的参与，很多反应就可顺利进行了。所以矾类及这些混合物堪称之为 固体强酸.铅丹煎炼明代，制铅丹的工艺就从 硝黄法 过渡到 硝矾法 了，质量进一步提高。在这种工艺中实际上是在矾类参与下利用了硝酸来溶解黑铅，再进一步把硝酸铅分解，氧化成铅丹，反应既快又充分，而且产物经淘洗后十分纯净，成为后世最受推崇的标准法。《本草纲目》对此方法有所论及： 今人以作铅粉不尽者，用硝石、矾石炒成丹。若转丹为铅，只用连须葱白汁拌丹慢煎，煅成金汁倾出，即还铅矣。货者多以盐、硝、砂石杂之。凡用，以水漂去消、盐、飞去砂石，澄干，微火炒紫色。地上去火毒。 这段文字既介绍如何炼铅丹，又指出以丹还铅的技艺，看来也是出自炼丹家的创造。这种方法文是借助了矾的功力，已具有了近代无机合成化学的雏型。这在当时是处于国际先进地位的。因为在《本草纲目》问世近三百年后，１８７５年英国蒲洛山著述的《无机与有机化学》中，介绍的炼铅丹法还与中国东汉时期狐刚子炼制 九转铅丹 时采用的方法基本相同。
　　金银的分离矾类不仅在古代无机合成化学中发挥了它的威力，而且在解决金银分离这一古代难题中，也曾经发挥了特别的作用。
　　中国古代金银分离术中最值得重视的是矾- 硝与矾- 硝- 盐混合剂的应用，也就是接近于借助硝酸和王水来溶解白银了。
　　明初曹昭所撰《格古要论》记载了这种方法。他把焰硝、绿矾及盐的混合物称为 金榨药.原文如下： 用焰硝、绿矾、盐留窑器，入干净水调和，火上煎，色变即止。然后刷金器物上，烘干，留火内略烧焦色，急入净水刷洗，如不黄再上。然俱在外也。 明末方以智在其《物理小识》卷七中记述了 矾硝法 ，实质上即 硝酸法 ，俗称 罩金法 ，也称 炸金法 ，现亦转录如下： ［罩金法］：炭烧黄金，再以盐水调黄土涂烧之，从而涤之。及用焰硝、绿矾等分，水调付（敷）金，置火上炙，色改为止。急入净水洗刷而焙干之，不黄再上。然能加外色而已。俗谓之' 炸金'. 但应指出，硝酸虽可强有效地溶解白银，然而在加热下它很快蒸发、分解，因此以上两法仅可溶解黄金表面的白银。故曹、方二氏说：金之黄色 俱在外也 ，只能 加外色而已.
　　（五）楮皮纸
　　１。制造历史像麻纸一样，楮皮纸也有悠久的历史。制造楮皮纸的原料是楮树的韧皮纤维，楮树皮含有非常适于造纸的木本韧皮纤维。
　　由于楮纸历史悠久，又适由高级书画用，特别受到文人们的重视。有时 楮 这个字竟成为 纸 的代称。如张翥（１２３７- １３６８年）在为当代的吴兴书画家赵孟頫（１２５４- １３２２年）的《木石图》题诗时就写道： 吴兴笔法妙天下，人藏片楮无遗者. 片楮 就是 片纸.明代人徐渭（１５２１-１５９３年）在《画鹤赋》中说： 楮墨如工，反寿终身之玩。 这里的楮墨就是纸墨，意思是说如果纸墨制造精细，作成书画后可供一生欣赏。还有的文人以楮为题材，把它人物化，写成滑稽体传记。
　　２。技术改进明代，是中国手工纸的集大成阶段，楮纸的制造尤为突出，几乎南北各地都有生产，适用于各种用途，产量、质量和加工技术都达到空前的高水平。
　　这一时期还出现了关于楮纸制造的详细文献记载。明人王宗沐（１５２３-１５９１年）在１５５６年主编的《江西省大志？楮书篇》，即是迄今世界上详论楮纸制造的较早一部著作。
　　《江西省大志》主要记载洪武年间江西省广信府（今上饶地区）玉山县设官局造皮纸的技术。这种楮纸供宫廷御用，因而制得十分考究，据潘吉星先生研究，其所经历的工艺流程如下：将楮料水浸数日→用脚踏之，捆成小把→将楮料用清水蒸煮，削去内骨，将楮皮扯成丝→用刀或斧将楮皮丝切短，打成小捆→以石灰浆浸之，存放月余→将浸有石灰浆的楮皮放锅内蒸煮→将料从锅内取出，放布袋内以河水自然漂洗数日→以脚踏去石灰水→楮皮摊在地上或山坡上日晒雨淋，至色白为止→用踏碓或杵臼捣细→在楮料上加滚开的草木灰水沭泡，阴干半月→河水洗料→再次放入锅内蒸煮→水漂→以日光暴晒→用手将次料及杂质剔去→用刀细砍，至揉碎成末→放内袋内洗之→入槽加水搅拌→向槽中加纸药水→打槽捞纸→压去水份→火墙干燥→从墙上揭下纸张→整理切边、打包。这个方法中包括四次蒸煮，其中二次清水蒸煮、二次碱性溶液蒸煮，经这样处理后得到的纸，洁白如玉，纤维匀细，表面光滑，但费去许多时间和劳力，统治者用纸从来是不计较工本的。
　　除《江西省大志》外，明人彭泽主编的《徽州府志》（１５０２）和宋应星的《天工开物》也有关于楮纸技术记载，但较为简略，手续也较少。