由电视剧“宫”想到的对古代硫酸制法的考证与实证
2011-10-20 21:51阅读:
由电视剧“宫”想到的对古代硫酸制法的考证与实证
摘 要 本文由热播电视剧《宫》中剧情引发对古代硫酸制法的考证与实证,并指出该剧的部分瑕疵和科学错误,通过系列考证与实证,对学生进行了科技史教育和科普教育,又培养了学生实事求是的科学态度和爱国主义情怀,是难得的时效性教育素材。
关键词
宫 硫酸 制备
实证
电视剧《宫》以清朝
“九子夺嫡”为题材,介绍了杨幂扮演的现代少女洛晴川,穿越到清朝,经历古代宫廷生活,回到现实中,更懂得珍惜当下的故事。该剧第13集女主角洛晴川为逃出地宫想起了现代学校里老师的一段话:“硫酸早在我国古代就已经有了,不过当时不叫硫酸,而叫绿矾,也不会作用于工业生产,通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾病,有野史记载,古代的盗贼把从药店里收集来的绿矾用火点燃,制成液体,腐蚀富户人家的墙壁进屋偷盗,由此可见硫酸早在一千多年前,已经被人广泛应用了。”在第14集中女主角用装病收集的绿矾制备硫酸腐蚀地宫通气口。这段故事在学生中产生了巨大影响以及些许疑惑。本文就学生关心的问题进行考证与实证。
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硫酸和绿矾
表1
硫酸和绿矾的比较
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硫酸(古称矾油)
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绿矾
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化学式
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H2SO4
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FeSO4·7H2O(主要成分)
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化合物类别
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酸
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盐
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物理性质
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常温下,无色粘稠高密度的液体
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一种绿色晶体
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显然电视剧将这二者混为一谈,既然硫酸又叫绿矾,怎么还需要用绿矾来制备硫酸呢?据《本草纲目》[1]记载:绿矾确为中药,可以治疗伤寒、疟疾等疾病。但绿矾并不能燃烧,故用点燃绿矾的方法来制备硫酸肯定是错误的。
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国内外古代硫酸制备的考证
在我国,最早,唐初(公元7世纪中期)人(撰人不祥)所辑《黄帝九鼎神丹经诀·卷九》[2]所引炼丹家狐刚子《出金矿图录》(原书已散佚)记载了“炼石胆取精华法”,全文如下:
“以土罄(即砖坯)垒作两个方头炉,相去二尺,各表里精泥其间,旁开一孔,亦泥表里,使精薰,使干。一炉中著铜盘,使定,即密泥之;一炉以碳烧石胆使作烟,以物扇之,其精华尽入铜盘。炉中却火待冷,开取任用。入万药,药皆神。”
图1
《黄帝九鼎神丹经诀·卷九》“炼石胆取精华法”
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这里所说的便是利用五水合硫酸铜加热分解,生成氧化铜、三氧化硫和水蒸气,三氧化硫和水蒸气的白烟被扇入另一炉里,冷凝就成硫酸。这里用精泥涂抹是为了防腐蚀和避免“胆精”损耗,用铜盘是因为铜能耐稀硫酸的腐蚀。这段文字准确记载了古人干馏五水合硫酸铜的装置、方法、现象、防硫酸腐蚀措施等内容。
狐刚子这位炼丹家是什么时代的人呢?据北京大学化学史家赵匡华先生考证狐刚子为东汉末(公元2世纪中期)人[3]。可以推断我国古人在东汉末年就已经在大量炼丹过程中制备出硫酸,并总结出制备方法及少数性质了。
在国外,公元8世纪,据说阿拉伯炼金家查比尔(جابر بن حيان,约721—约815)曾提出把矾加热可以蒸馏出一种“矾精”(就是硫酸),说它具有比较大的溶解力。公元13世纪,德国炼金家大阿尔伯图斯(Albertus
Magnus,约1200—1280)用干馏胆矾的方法制得矾精。
可见,我国狐刚子制的硫酸较西方要早五六百年,而且记录如此详实、完整,及其罕见。遗憾的是这项发现缺少进一步的研究和应用[4]。
公元15世纪,众多化学家已普遍使用绿矾来制备硫酸,如:德国化学家格劳贝尔(R.Johann Rudolf
Glauber