倭鉛

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倭鉛

明宋應星《天工開物》記載了用爐甘石（菱鋅礦）煉鋅的過程：“每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，封裹泥固，以漸砑乾，勿使見火拆裂。然後逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火煅紅，罐中爐甘石熔化成團。冷定毀罐取出，每十耗去其二，即倭鉛也。”並繪製了“升煉倭鉛”示意圖。氧化鋅的還原溫度為904,鋅的沸點906，由於還原溫度與沸點非常接近，還原后獲得的是氣態鋅。如果沒有快速冷凝的回收裝置，氣態鋅會迅速氧化或與爐氣中的二氧化碳作用，成為氧化鋅。中國西南地區尚存有古代（不晚於清代）使用過的煉鋅坩堝。

中國煉鋅的一種傳統工藝如下：加熱用爐為長方形槽爐，煉鋅罐呈圓錐形（圖1[煉鋅坩堝和蓋板]）,將混勻的菱鋅礦（含鋅約16～17%）和煤（還原劑）裝入反應罐，置於方形槽爐。在反應罐四周墊塞煤餅到一定高度後點火。在反應罐上部用耐火泥做成兜形隔板，一側留出通氣孔（圖2[ 煉鋅坩堝剖面]），加蓋，加熱到還原溫度以上（約1100），此時產生的鋅蒸氣進入兜室，在蓋板內側冷凝成鋅液，滴入兜中，得到金屬鋅。

凡倭鉛古書本無之，乃近世所立名色。其質用爐甘石熬煉而成。繁產山西太行山一帶，而荊、衡為次之。每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，封裹泥固以漸砑(1)干，勿使見火拆裂。然後逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火煅紅。罐中爐甘石熔化成團，冷定毀罐取出。每十耗去其二，即倭鉛也。此物無銅收伏，入火即成煙飛去。以其似鉛而性猛，故名之曰倭(2)雲。選自《天工開物》

(1)砑：碾壓。

(2)故名之曰倭：此言“倭鉛”之倭乃猛烈的意思，非日本之倭也。

“倭鉛”（鋅）在古書里本來沒有什麼記載，只是到了近代才有了這個名字。它是由爐甘石熬煉而成的，大量出產于山西省的太行山一帶，其次是湖北省荊州和湖南省衡州。熔煉的方法是：每次將十斤爐甘石裝進一個泥罐里，在泥罐外面塗上泥封固，再將表面碾光滑，讓它漸漸風乾。千萬不要用火烤，以防泥罐拆裂。然後用煤餅一層層地把裝爐甘石的罐墊起來，在下面鋪柴引火燒紅，最終泥罐里的爐甘石就能熔成一團了。等到泥罐冷卻以後，將罐子打爛后取出來的就是倭鉛（鋅），每十斤爐甘石會損耗兩斤。但是，這種倭鉛如果不和銅結合，一見火就會揮發成煙。由於它很像鉛而又比鉛的性質更猛烈，所以把它叫做“倭鉛”。

《天工開物》初刊於1637年（明崇禎十年）。《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作，是中國古代一部綜合性的科學技術著作，有人也稱它是一部百科全書式的著作，作者是明朝科學家宋應星。外國學者稱它為“中國17世紀的工藝百科全書”。作者在書中強調人類要和自然相協調、人力要與自然力相配合。是中國科技史料中保留最為豐富的一部，它更多地著眼於手工業，反映了中國明代末年出現資本主義萌芽時期的生產力狀況。

宋應星（1587～1661），字長庚，江西奉新縣宋埠鎮牌樓村人。明末清初科學家。萬曆四十三年（公元1615年）他2次考中舉人。但以後五次進京會試均告失敗。五次跋涉，見聞大增，他說：“為方萬里中，何事何物不可聞”。他在田間、作坊調查到許多生產知識。他鄙棄那些“知其味而忘其源”的“紈絝子弟”與“經士之家”。在擔任江西分宜縣教諭（1638~1654）年間寫成了《天工開物》。

他在《序》中描寫這段情況時說：“傷哉貧也！欲購奇考證，而乞洛下之資，欲招致同人，商略贗真，而缺陳思之館。”（想加以驗證而無錢，想與同人們討論真偽而無場館），只得“炊燈具（備）草”，日夜寫書，但“大業文人，棄擲案頭，此書於功名進取毫不相關也。”崇禎七年（公元1634年）出任江西分宜縣教諭（縣學教官）。期間，他將其長期積累的生產技術等方面知識加以總結整理，編著了《天工開物》一書，在崇禎十年（公元1637年）由其朋友塗紹煃資助刊行。稍後，他又出任福建汀州（今福建省長汀縣）推官、亳州（今安徽省亳州）知府。明亡後作為明遺民，約在清順治年間（公元1661年前後）去世。宋應星一生講求實學，反對士大夫輕視生產的態度。