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大型“火藥工坊遺址群”外景
火藥工坊遺址 近日,，有媒體報道稱,，重慶市黔江區(qū)石家鎮(zhèn)石家社區(qū)居民在賀家洞尋找地下水抗旱救災(zāi)時,，在洞中發(fā)現(xiàn)了一處大型“火藥工坊遺址群”,，其煉硝場所,、設(shè)施均未受損,?？脊艑＜冶硎?，該“火藥工坊遺址群”從形態(tài)看始于清朝,，因為在溶洞內(nèi),，保存比較完好，屬國內(nèi)少見，對研究明清時期的礦冶開采具有較高價值,。 硝石與火藥 賀家洞是重慶市黔江區(qū)石家鎮(zhèn)石家社區(qū)附近的一處溶洞,，洞長約2公里，洞內(nèi)寬二三十米,，高數(shù)十米,。報道中所說的“火藥工坊遺址群”距洞口約五六百米，有灶臺,、硝池20多個,。灶臺和硝池均呈圓形，塊石砌成,，跟土家族煮飯的灶臺一樣,，灶臺口徑在60厘米至150厘米之間，硝池口徑在30厘米至50厘米之間,。整個洞內(nèi)都有采挖硝土的痕跡,。 “從報道來看，重慶發(fā)現(xiàn)的遺址并非‘火藥工坊’,，而是大型‘硝洞’,，是開采、加工硝石的場所,，為火藥工場提供原料,。”中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所助理研究員鄭誠告訴《中國科學(xué)報》記者,，“在西南地區(qū),，云貴川多地曾發(fā)現(xiàn)此類硝洞?！?/P> 硝石,，即硝酸鉀，是火藥中最重要的成分,。鄭誠介紹說,，天然硝石受風(fēng)土氣候影響，在世界范圍內(nèi)分布極不平衡,。古代中國,，硝石產(chǎn)地相對廣泛，西南地區(qū)尚有不少天然硝洞,。 從硝土中有效分離雜質(zhì)進而獲得高純度的硝酸鉀,，是決定火藥品質(zhì)的關(guān)鍵。于是,，在漫長的歷史發(fā)展過程中,，也形成了各種提純硝石的方法。 據(jù)唐宋間文獻記載，用作醫(yī)藥或丹藥的硝石,，是通過煎煉硝土水溶液,，再結(jié)晶而獲得的。萬歷二十六年（1598）,，趙士楨在《神器譜》中較為詳細地記載了火藥用硝提純法,，可用現(xiàn)代化學(xué)知識解釋：蘿卜與硝水同煮，可清除吸潮性很強的鎂鹽,，防止火藥變質(zhì),；加入雞卵清，可使硝水中的泥沙類雜質(zhì)凝聚沉降,；煮沸后冷卻再結(jié)晶,，可將硝石與氯化鈉分離。此外,，用草木灰水提純硝石也是常見的方法。草木灰水可與硝水中的各種鈣鹽,、鎂鹽,、鐵鹽反應(yīng)，形成碳酸鹽或氫氧化物,，沉淀析出,。煮沸后靜置冷卻結(jié)晶。 “這種提硝法更為簡單方便,，便于批量生產(chǎn),，或許是當時北方邊軍的慣例?！编嵳\說,。 中古術(shù)士的煉丹爐 火藥的發(fā)明要追溯到中古術(shù)士的煉丹實踐。一般認為,，術(shù)士在煉丹過程中發(fā)現(xiàn)了含有硝石,、硫磺和木炭成分的混合物會發(fā)生燃燒、爆炸的現(xiàn)象,，時間不遲于唐代,。 自漢代以來，硝石和硫磺即為醫(yī)家與丹師常用之物,。中土煉丹術(shù)的藥物配伍原則遵循陰陽學(xué)說,，硝石、硫磺分別被視作陰藥與陽藥,，同時燒煉的機會較多,。東晉年間，即4世紀時，或許就已經(jīng)有煉丹術(shù)士發(fā)現(xiàn)了含硝混合物的爆炸現(xiàn)象,。唐代流行的伏火法與火藥的發(fā)明關(guān)系密切,。 “由于史料極為有限，且形成年代難以確考,，目前僅可大致推測,，唐代煉丹術(shù)士利用硝與草木藥合燒硫磺，改造硫磺藥性,，獲得不易揮發(fā)的‘伏火硫磺’,；又以硝與草木藥合燒，獲得喪失助燃性的‘伏火硝石’,，可見當時對于硝硫炭質(zhì)混合物易燃易爆,，已有了明確的認識?！编嵳\說,，“當某些術(shù)士開始嘗試利用這類混合物的破壞力時，火藥的發(fā)明也就不遠了,?！?/P> 降及清代，官方火藥產(chǎn)量巨大,，但在工藝技術(shù)層面卻缺乏革新,。“總體而言,，直到19世紀中期,，軍用黑火藥生產(chǎn)工藝，包括制硝工藝,，較之17世紀初并沒有特別改進,。”鄭誠說,，“原材料方面,，硝土分布廣泛，各省大體能自給自足,，而硫磺產(chǎn)地相對較少,，往往需要從他省采買。官造火藥大體分中央制造與地方制造兩部分,，供應(yīng)軍需之用,。” 清朝在重慶開設(shè)了火藥局,，生產(chǎn)軍用火藥,，主要由附近若干硝洞供應(yīng)原料,。按嘉慶《大清會典事例》卷六八六，乾隆二十年（1755）奏準：“川省需硝,，向在重慶設(shè)局,，於川東所屬南川、彭水,、酉陽三場采辦,，但南、彭二廠,，洞老土淡,，酉陽所產(chǎn)甚微。江油縣有硝洞八,，無礙田廬,，請行開采?！笨梢娫?8世紀中期之前,，四川東部的南川、彭水,、酉陽是省內(nèi)軍需硝石的主要產(chǎn)地,。2014年，彭水縣的紅巖洞也曾發(fā)現(xiàn)大型硝洞遺跡,。乾隆年間，彭水縣,、黔江縣（今黔江區(qū)）均屬酉陽直隸州,。至于賀家洞的具體開采年代，尚需探索,。結(jié)合傳世文獻與遺址考察,，對于認識古代開采、加工硝石的實態(tài)與軍需供應(yīng)鏈均有幫助,。 與武器發(fā)展相伴 火藥在發(fā)明之初便被用作武器,。10世紀末至11世紀初，宋朝開始量產(chǎn)軍用火藥,，主要是含硝量較低的火藥膏,，用于制造弓弩發(fā)射的燃燒箭與投石機拋擲的燃燒彈。12世紀至13世紀,，在宋金元三朝的長期戰(zhàn)爭中,，出現(xiàn)了利用高硝火藥沖擊波的硬殼爆炸彈以及原始的管形火器。最遲13世紀末,，元朝軍隊已開始裝備管形金屬火器,，此后火藥主要用作發(fā)射藥,。 “到了14世紀中葉，元末群雄混戰(zhàn),，火銃已非罕見之物,。”鄭誠介紹說,，“至14世紀后期,，明朝軍隊裝備了大量金屬火器，如銅手銃,、碗口銃等,。15世紀初，以永樂天字銅手銃為代表的傳統(tǒng)火器達到了技術(shù)高峰,?！?/P> 同時，中國火器技術(shù)也在向外擴散,。13世紀前后,，中國火器技術(shù)向周邊擴散，間接催生了歐洲的火藥武器,。16世紀前葉,，歐洲火器又經(jīng)海路傳入東亞。17世紀末,，清廷掌握的火炮技術(shù)接近歐洲水平,，但此后便長期停滯。 “18世紀至19世紀初,，中國的火器技術(shù)大體上沒有什么改進,，仍采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)16-17樣式的槍炮?！编嵳\介紹說,，“到第一次鴉片戰(zhàn)爭時期，清軍的火器已與歐洲產(chǎn)品存在代差,。工業(yè)革命推動軍火工業(yè)快速發(fā)展,，到第二次鴉片戰(zhàn)爭時期，雙方的差距進一步加大,?！?/P> 最終，在19世紀中后期,，經(jīng)過兩次鴉片戰(zhàn)爭及太平天國戰(zhàn)爭,，清末轉(zhuǎn)向全面引進西方近代軍事技術(shù)。19世紀末,，隨著近代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,，古老的黑火藥也被各類無煙火藥取代,，逐漸退出了軍事領(lǐng)域。
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