趣谈古代炼丹家的“化学知识课”

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。在搜索引擎输入焰色反应，显示的是一道

曾经困扰过无数小同学的选择题

焰色反应到底是化学变化or物理变化来着？

在得到答案前，先来看看它的反应过程。

--初中化学知识点回顾--

焰色反应是某些金属或它们的化合物，在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。

它的本质是，金属原子或离子外围电子发生跃迁，然后回落到原位时放出的能量。由于电子回落过程放出能量的频率不同而产生不同的光。其中物质本身不与空气反应。

简单地说，这一过程因为没有新物质的生成，所以不是化学变化。

焰色反应是鉴别金属离子比较快捷的一种方法。

我们日常生活中都有见过噢。

春节联欢晚会上零点准时点燃的五彩缤纷的烟花，就是碱金属以及锶、钡等金属化合物焰色反应所呈现出的色彩。

由于18世纪欧洲冶金、机械工业的巨大发展，如何合理使用原材料及提高产品质量，成为对分析化学提出的新要求。德国定性分析化学家马格拉夫

发现，钠盐和钾盐可以分别使火焰呈现各自特征的颜色，此后，利用焰色反应鉴别钾、钠盐就成为常用手段了。

殊不知，早在魏晋南北朝时期，我国的炼丹家们就做过很多类似的化学试验，并对焰色反应的实验现象有过记载。

著名炼丹家、医药家陶弘景，茅山修道几十年，虽未能长生不老，却在丹鼎炉旁积累了许多化学知识。

据说，陶弘景不但能区分出水银有生熟，还通晓水银与其他金属组合的性能。

在《养性延命录》中，他说水银能消化金银使成泥，人以镀物也。

这是我国关于水银能镀金、镀银的第一次记载。

对于烧炼砂物时的实验现象，他还明确指出，真硝石（硝酸钾）以火烧之，紫青烟起，与芒硝（硫酸钠）的反应是不同的。

这么说，早在1400多年以前，我国的炼丹家就已经掌握了钾盐和钠盐的火焰分析法了。

魏晋南北朝时期，在炼丹方面取得重大成就的首推葛洪。他曾在罗浮山炼丹数十年，了不少炼丹过程中的化学反应现象。

比如，丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。

意思是当丹砂（硫化汞）加热到一定温度时，硫被氧化而成二氧化硫，从而分离出金属汞（水银）。然后将汞与硫黄化合，生成黑色硫化汞，经升华后又得出了红色硫化汞结晶。

再比如，铅性白也，而赤之以为丹；丹性赤也，而白之而为铅。

用近代化学的话说，白色的铅经过加热后，由于化学反应而变成了黄丹（四氧化三铅）。反之，黄丹经过一系列的化学反应，又可以炼成白色的铅。

在炼丹家们看来，人们服食用矿石烧炼而成的金丹玉液，不但能够返老还童，甚至可以长生不死。

虽然荒谬可笑，但实际上，某些丹药确实有医用价值。比如密陀僧（氧化碳铅）、三仙丹（氧化汞）等化合药物，作为外用药有消毒杀菌的医疗效用。

不过，若是内服以求发白更生黑，齿落出旧所是不可能的。

1965年，南京北郊象山出土了一座东晋墓，墓中保存有200多粒形同豌豆的长生丹。据化验分析，长生丹中含有丹砂、雄黄、石胆、云母、赤石脂等10多种矿石成分，与葛洪《抱朴子》内篇记载的矿石相同。

该墓的女主人名叫王丹虎，为大书法家王羲之的从妹，一生从未出嫁，只活了56岁，而雅好服食养性的王羲之本人，也只活了58岁。

我国古代的炼丹术，虽然掺杂着种种迷信的成分，但炼丹家们在实践中却积累了许多关于物质变化的经验知识，摸索到不少物质变化的规律，并将经过化学反应而产生出来的新物质，作为昂贵的药物。为此，炼丹术丰富了我国传统药物学的内容。