13—14世纪

13—14世纪

大阿尔伯图斯[德]著《炼金术》 1260年,德国理论家和科学家大阿尔伯图斯(Albertus,Magnus Saint 约1200—1280)写成《炼金术》(De Alchymia)一书。他在该书中记载了明矾、绿矾、铅丹、砒石、苛性碱、酒石等物质,描述了蒸馏甑、曲颈瓶、黏土制容器、坩埚等实验设备。他在《矿物学》中,把炼金术称为“天才与火的卑下结合”。他倡导把对自然界的研究建成教义中的一门合法学科。他还提出了炼金术的方法,即将金属还原回纯粹的硫和汞,然后挖掘金属的潜力,使之重新融合,得到新金属。他一生留下了大约30部炼金术著作,是当时重要的炼金家、主教和哲学家,是中世纪唯一的一位对亚里士多德全部著作加以注释的学者。他与罗吉尔·培根一道,基本结束了欧洲炼金术以翻译(或委托翻译)阿拉伯文献为主的时代,他的著作基本代表了那个时代欧洲的全部知识。

蒋祈[中]著《陶记》 1213—1234年,中国南宋科学家蒋祈著成《陶记》。此书无单行本,始载于清代《浮梁县志》。全文1090字,翔实记载了景德镇的瓷用原料产地、胎釉制备、成型、装饰、焙烧、制匣等,准确描述了当时陶瓷市场、地方习尚、税收制度、瓷器品类和景德镇瓷业内部的精细分工情况:“景德陶,昔三百余座”,“陶工、匣工、土工之有其局,利坯、车坯、釉坯之有其法,印花、画花、雕花之有其技,秩然规制,名不相紊”。该文被收录到清代《浮梁县志》中,是记录景德镇瓷器生产的文献,是我国最早一部系统叙述景德镇陶瓷发展史的著作,也是研究中国陶瓷史、手工业史、科技史的珍贵文献。

《教士智书》成书 13—14世纪,《教士智书》(Liber Sacerdotumn)出版。该书在内容上囊括了200多个专业配方,这些配方原本是作者从不同时代的著作中精选出来的。作者按自己的意愿将配方分为四类:(1)“贱”金属变为“贵”金属;(2)焊接方法,例如铜的焊接:取三份锡、一份优质铅,把锡溶化,并加入铅,像银那样处理……然后,再把此焊料涂在想要焊接的物品上,并在上面加入硼砂水,在文火上熔化这些焊料的粉末;(3)金属硫化物或氧化物的制备或操作,例如金属硫化物、氧化锌、硫酸盐、硫化锑、朱砂、黄丹等;(4)其他。该书于13世纪上半叶被译成拉丁文,反映了早期东西方知识交流的状况,是拉丁学术早期最为典型的代表作。

盖博[阿]最早记述硝酸制备方法 8世纪,阿拉伯炼金术士查比尔·伊本·赫扬(Jābir ibn Hayyān)采用干馏硝石的方法制取硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。13—14世纪,以“盖博(Geber)”署名(“盖博”是查比尔·伊本·赫杨的西洋名字。当时,许多阿拉伯语炼金术著作被归到他的名下,其中的大部分可能是他原著的修订和扩充)的炼金术著作《完美的总结》(Summa Perfectionis)首次提及硝酸的制备方法:在高温条件下,用事前部分脱水的铝、铜或铁的硫酸盐蒸馏提取硝酸(蒸馏器皿必须耐热和耐酸)。硝酸的工业用途主要是盐析,从银中分离出金来,即把银溶解掉而保留金。该书对硝酸制法的描述标志着这一时期硝酸开始得到某种程度的广泛运用。17世纪中叶,德国人格劳贝尔(Glauber,J.R.1604—1668)用硝石和浓硫酸作用制得硝酸。1895年,英国人瑞利(Rayleigh,J.W.S.1842—1919)将空气通过电弧,使氮和氧直接化合生成一氧化氮,进而加工成硝酸。1903年,挪威建成世界第一座电弧法生产硝酸的工厂,1905年投产。1908年,德国建成以氨为原料生产硝酸的工厂。1913年,合成氨法诞生,从而降低了生产硝酸的成本。

欧洲人发明水力风箱 水力风箱,又称水排。它最早是中国东汉南阳(今河南南阳)太守杜诗(?—38)在前人基础上设计并制造的以水力为动力的冶铁鼓风机具。其基本构造和工作原理为:在激流中置一木轮,让水冲击木轮转动,然后通过轮轴、拉杆等机械传动装置,把圆周运动改变为直线往复运动,从而使皮制鼓风囊连续开合,达到鼓风目的。13世纪,欧洲人发明了水力驱动的风箱,比中国晚1200年。14世纪,该风箱逐渐被采用,由此能够迅速提高燃烧炉的温度,达到熔化铁的目的,提高高温下化学工艺的效率和效果。水力鼓风机的发明,是冶铁技术的一次大革命,它有力地推动了我国古代冶铁业的发展。

欧洲人提取硝石 约1300年前,欧洲从印度进口硝石(硝酸钾)。后来,欧洲人开始从本地的硝石沉淀物(干燥的羊厩或马厩的泥土、墙上和天花板上结的硬壳等)中提取硝石。硝石的提取方法是:先在大缸中装满不同层的硝石泥、木灰和石灰;然后用细水流渗透这些层;再向由此产生的溶液中加入少量的灰汁和明矾,并煮沸浓缩;接着,从煮沸的溶液中结晶出食盐;再倒出残余的溶液,冷却,产生硝石晶体。这种硝石含有较多杂质,因此,如果要制造火药,必须再重新结晶一到两次。印度的硝石也是用类似的方法制造出来的。

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硝的采集者用一种特殊的刷子把盐霜从马厩墙上刷下来

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硝石工场

火药被传入欧洲 13世纪,火药被传入欧洲。罗吉尔·培根(Bacon,Roger 约1214—约1292)曾描述过“火药”配方。1340年,欧洲人在奥格斯堡建立了黑火药工厂。15世纪末,欧洲火药的生产和军事用途被普遍化。此后,黑火药配方被确定为:硝酸钾 75%、碳15%、硫黄10%左右;火药加工时通常保持潮湿,以免意外。16世纪中期,火药加工改为湿筛,使之成颗粒状。火药被传入欧洲以后,产生重大社会影响。对此,马克思称赞道:“火药、罗盘针、印刷术——这是预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,罗盘针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术却变成新教的工具,并且一般地说,变成科学复兴的手段,变成创造精神发展的必要前提的最强大的推动力。”

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从黄铁矿中用蒸馏法提取硫黄