《天工開物》中篇·燔石:子之貴者,豈惟五金哉。金與水相守而流,功

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《天工開物》中篇·燔石

天工開物

中篇·燔石

宋子曰:五行之內,土為萬物之母。

子之貴者,豈惟五金哉。

金與水相守而流,功用謂莫尚焉矣。

石得燔而成功,蓋愈出而愈奇焉。

水浸一婬一而敗物,有隙必攻,所謂不遺絲發者。

調和一物以為外拒,漂海則沖洋瀾,粘?則固城雉。

不煩歷候遠涉,而至寶得焉。

燔石之功,殆莫之與京矣。

至於礬現五金色之形,硫為群石之將,皆變化於烈火。

巧極丹鉛爐火,方士縱焦勞唇舌,何嘗肖像天工之萬一哉!

○石灰

凡石灰經火焚煉為用。

成質之後,入水永劫不壞。

億萬舟楫,億萬垣牆,窒隙防一婬一,是必由之。

百里內外,土中必生可燔石,石以青色為上,黃白次之。

石必掩土內二三尺,掘取受燔,土面見風者不用。

燔灰火料煤炭居什九,薪炭居什一。

先取煤炭泥和做成餅,每煤餅一層疊石一層,鋪薪其底,灼火燔之。

最佳者曰礦灰,最惡者曰窯滓灰。

火力到後,燒酥石性,置於風中久自吹化成粉。

急用者以水沃之,亦自解散。

凡灰用以固舟縫,則桐油、魚油調厚絹、細羅,和油杵千下塞?念。

用以砌牆石,則篩去石塊,水調粘合。

?墁則仍用油灰。

用以堊牆壁,則澄過入紙筋塗墁。

用以襄墓及貯水池,則灰一分,入河沙、黃土二分,用糯粳米、羊桃籐汁和勻,輕築堅固,永不隳壞,名曰三和土。

其餘造澱造紙。

功用難以枚述。

凡一溫一 、台、閩、廣海濱石不堪灰者,則天生蠣蠔以代之。

○蠣灰

凡海濱石山傍水處,鹹浪積壓,生出蠣房,閩中曰蠔房。

經年久者長成數丈,闊則數畝,崎嶇如石假山形象。

蛤之類壓入巖中,久則消化作肉一團一 ,名曰蠣黃,味極珍美。

凡燔蠣灰者,執椎與鑿,濡足取來,(藥鋪所貨牡蠣,即此碎塊。

)疊煤架火燔成,與前石灰共法。

粘砌成牆、橋樑,調和桐油造舟,功皆相同。

有誤以蜆灰(即蛤粉)為蠣灰者,不格物之故也。

○煤炭

凡煤炭普天皆生,以供鍛煉金石之用。

南方禿山無草木者,下即有煤,北方勿論。

煤有三種,有明煤、碎煤、末煤。

明煤大塊如斗許,燕、齊、秦、晉生之。

不用風箱鼓扇,以木炭少許引燃,??熾達晝夜。

其傍夾帶碎屑,則用潔淨黃土調水作餅而燒之。

碎煤有兩種,多生吳、楚。

炎高者曰飯炭,用以炊烹;炎平者曰鐵炭,用以治鍛。

入爐先用水沃濕,必用鼓韝後紅,以次增添而用。

末煤如面者,名曰自來風。

泥水調成餅,入於爐內,既灼之後,與明煤相同,經晝夜不滅,半供炊爨。

半供熔銅、化石、升朱。

至於燔石為灰與礬、硫,則三煤皆可用也。

凡取煤經歷久者,從土面能辨有無之色,然後掘挖,深至五丈許方始得煤。

初見煤端時,毒氣灼人。

有將巨竹鑿去中節,尖銳其末,插入炭中,其毒煙從竹中透上,人從其下施?拾取者。

或一井而下,炭縱橫廣有,則隨其左右闊取。

其上枝板,以防壓崩耳。

凡煤炭取空而後,以土填實其井,以二三十年後,其下煤復生長,取之不盡。

其底及四周石卵,土人名曰銅炭者,取出燒皂礬與硫黃。

(詳見後款)凡石卵單取硫黃者,其氣薰甚,名曰臭煤,燕京房山、固安、湖廣荊州等處間有之。

凡煤炭經焚而後,質隨火神化去,總無灰滓。

蓋金與土石之間,造化別現此種雲。

凡煤炭不生茂草盛木之鄉,以見天心之妙。

其炊爨功用所不及者,唯結腐一種而已。

(結豆腐者用煤爐則焦苦。

○礬石白礬

凡礬燔石而成。

白礬一種,亦所在有之。

最盛者山西晉、南直無為等州,值價低賤,與寒水石相仿。

然煎水極沸,投礬化之,以之染物,則固結膚膜之間,外水永不入,故制糖餞與染畫紙、紅紙者需之。

其末干撒,又能冶浸一婬一惡水,故濕瘡家亦急需之也。

凡白礬,掘土取磊塊石,層疊煤炭餅鍛煉,如燒石灰樣。

火候已足,冷定入水。

煎水極沸時,盤中有濺溢如物飛出,俗名蝴蝶礬者,則礬成矣。

煎濃之後,入水缸內澄,其上隆結曰吊礬,潔白異常。

其沉下者曰缸礬。

輕虛如棉絮者曰柳絮礬,燒汁至盡,白如雪者,謂之巴石。

方藥家鍛過用者曰枯礬雲。

○青礬紅礬黃礬膽礬

凡皂、紅、黃礬,皆出一種而成,變化其質。

取煤炭外礦石(俗名銅炭)子,每五百斤入爐,爐內用煤炭餅(自來風不用鼓韝者)千餘斤,周圍包裹此石。

爐外砌築土牆圈圍,爐巔空一圓孔如茶碗口大,透炎直上,孔傍以礬滓厚罨。

(此滓不知起自何世,欲作新爐者,非舊滓罨蓋則不成。

)然後從底發火,此火度經十日方熄。

其孔眼時有金色光直上。

(取硫,詳後款。

鍛經十日後,冷定取出。

半酥雜碎者另揀出,名曰時礬,為煎礬紅用。

其中清淬如礦灰形者,取入缸中浸三個時,漉入釜中煎煉。

每水十石煎至一石,火候方足。

煎干之後,上結者皆佳好皂礬,下者為礬滓。

(後爐用此蓋。

)此皂礬染家必需用。

中國煎者亦惟五六所。

原石五百斤成皂礬二百斤,其大端也。

其揀出時礬(俗又名雞屎礬)每斤入黃土四兩,入罐熬煉,則成礬紅。

圬墁及油漆家用之。

其黃礬所出又奇甚,乃即煉皂礬爐側土牆,春夏經受火石一精一氣,至霜降、立冬之一交一 ,冷靜之時,其牆上自然爆出此種,如淮北磚牆生焰硝樣。

刮取下來,名曰黃礬,染家用之。

金色淡者塗炙,立成紫赤也。

其黃礬自外國來,打破,中有金絲者,名曰波斯礬,別是一種。

又山、陝燒取硫黃山上,其滓棄地,二三年後雨水浸淋,一精一液流入溝麓之中,自然結成皂礬。

取而貨用,不假煎煉。

其中色佳者,人取以混石膽雲。

石膽一名膽礬者,亦出晉、隰等州,乃山石穴中自結成者,故綠色帶寶光。

燒鐵器淬於膽礬水中,即成銅色也。

《本草》載礬雖五種,並未分別原委。

其崑崙礬狀如黑泥,鐵礬狀如赤石脂者,皆西域產也。

○硫黃

凡硫黃,乃燒石承液而結就。

著書者誤以焚石為礬石,逐有礬液之說。

然燒取硫黃,石半出特生白石,半出煤礦燒礬石,此礬液之說所由混也。

又言中國有一溫一 泉處必有硫黃,今東海、廣南產硫黃處又無一溫一 泉,此因一溫一 泉水氣似硫黃,故意度言之也。

凡燒硫黃石,與煤礦石同形。

掘取其石,用煤炭餅包裹叢架,外築土作爐。

炭與石皆載千斤於內,爐上用燒硫舊渣罨蓋,中頂隆起,透一圓孔其中。

火力到時,孔內透出黃焰金光。

先教陶家燒一缽盂,其盂當中隆起,邊弦捲成魚袋樣,覆於孔上。

石一精一感受火神,化出黃光飛走,遇盂掩住不能上飛,則化成汁液靠著盂底,其液流入弦袋之中,其弦又透小眼流入冷道灰槽小池,則凝結而成硫黃矣。

其炭煤礦石澆取皂礬者,當其黃光上走時,仍用此法掩蓋以取硫黃。

得硫一斤則減去皂礬三十餘斤,其礬一精一華已結硫黃,則枯滓逐為棄物。

凡火藥,硫為純一陽一,硝為純一陰一,兩一精一逼合,成聲成變,此乾坤幻出神物也。

硫黃不產北狄,或產而不知煉取亦不可知。

至奇炮出於西洋與紅夷,則東徂西數萬里,皆產硫黃之地也。

其琉球土硫黃、廣南水硫黃,皆誤紀也。

○砒石

凡燒砒霜,質料似土而堅,似石而碎,穴土數尺而取之。

一江一 西信郡、河南信一陽一州皆有砒井,故名信石。

近則出產獨盛衡一陽一,一廠有造至萬鈞者。

凡砒石井中,其上常有濁綠水,先絞水盡,然後下鑿。

砒有紅、白兩種,各因所出原石色燒成。

凡燒砒,下鞠土窯,納石其上,上砌曲突,以鐵釜倒懸覆突口。

其下灼炭舉火。

其煙氣從曲突內熏貼釜上。

度其已貼一層厚結寸許,下復息火。

待前煙冷定,又舉次火,熏貼如前。

一釜之內數層已滿,然後提下,毀釜而取砒。

故今砒底有鐵沙,即破釜滓也。

凡白砒止此一法。

紅砒則分金爐內銀銅腦氣有閃成者。

凡燒砒時,立者必於上風十餘丈外,下風所近,草木皆死。

燒砒之人經兩載即改徙,否則鬚髮盡落。

此物生人食過分厘立死。

然每歲千萬金錢速售不滯者,以晉地菽麥必用拌種,且驅田中黃鼠害,寧、紹郡稻田必用蘸秧根,則豐收也。

不然火藥與染銅需用能幾何哉!

【譯文】

宋子說:在水、火、木、金、土這五行之中,土是產生萬物之根本。

從土中產生的眾多物質之中,貴重的豈止有金屬這一類呢!金屬和火相互作用而熔融流動,這種功用真可以算是足夠大的了。

但是石頭經過烈火焚燒以後也都有它的功用,而且越來越奇特。

水會浸壞東西,凡是有空隙的地方,水都可以滲透,可以說水連一根頭髮大小的裂縫都不放過。

但是,有了石灰這一類填補縫隙的東西,用它來填補船縫就能確保大船安全漂洋過海,用來砌磚築城也能使城牆堅固。

這種寶物,並不需要經過長途跋涉的艱苦努力就能得到。

因此,大概沒有什麼東西比燒石的功用更大的了。

至於礬能呈現出五色的形態,硫能夠成為群石的主將,這些也都是從烈火中變化生成的。

煉丹術可以說是最巧妙的了,然而,儘管煉丹術士唇焦舌爛地吹噓,又怎能比得上自然力的萬分之一呢!

石灰

凡是石灰都是由石灰石經過烈火鍛燒而成的。

石灰一旦成形之後,即便遇到水也永遠不會變壞。

多少船隻,多少牆壁,凡是需要填隙防水的,一定要用到它。

方圓百里之間,必定會有可供鍛燒石灰的石頭。

這種石灰石以青色的為最好,黃白色的則差些。

石灰石一般埋在地下二三尺,可以挖取進行鍛燒,但表面已經風化的石灰石就不能用了。

鍛燒石灰的燃料,用煤的約佔十分之九,用柴火或者炭的約佔十分之一。

先把煤摻和泥做成煤餅,然後一層煤餅一層石相間著堆砌,底下鋪柴引燃鍛燒。

質量最好的叫做礦灰,最差的叫做窯滓灰。

火候足後,石頭就會變脆。

放在空氣中會慢慢風化成粉末。

著急用的時候灑上水,也會自動散開。

石灰的用途有很多,它能與桐油、魚油調拌後同時加上舂爛的厚絹、細羅,則可以用來塞補船縫;用來砌牆時,則要先篩去石塊,再用水調勻黏合;用來砌磚鋪地面時,則仍用油灰;用來粉刷或者塗抹牆壁時,則要先將石灰水澄清,再加入紙筋,然後塗抹;用來造墳墓或者建蓄水池時,則是一份石灰加兩份河沙和黃泥,再用粳糯米飯和獼猴桃汁拌勻,不必夯打便很堅固,永遠不會損壞,這就叫做三和土(按原文稱謂)。

此外,石灰還可以用於染色業和造紙業等方面,用途繁多而難以一一列舉。

大體上說,在一溫一 州、台州、福州、廣州一帶,沿海的石頭如果不能用來鍛燒石灰,可以尋找天然的牡蠣殼來代替它。

蠣灰

海濱一些背靠石山面臨海水的地方,由於成質的海浪長期衝擊,生長出一種蠣房,福建一帶稱為「蠔房」。

經過長時間積累而形成的這種蠔房可以達到幾丈高、幾畝寬,外形高低不平,如同假石山一樣。

一些蛤蜊一類的生物被衝入像岩石似的蠣房裡面,經過長久消化就變成了肉一團一 ,名叫「蠣黃」,味道非常珍美。

鍛燒蠣灰的人,拿著椎和鑿子,涉水將蠣房鑿取下來(藥房銷一售的牡蠣就是這種碎塊兒),去肉後,將蠣殼和煤餅堆砌在一起鍛燒,方法與燒石灰的方法相同。

凡是砌城牆、橋樑等工程,將蠣灰調和桐油造船,功用都與石灰相同。

有人誤以為蜆灰(即蛤蜊粉)是牡蠣灰,是因為沒有考察客觀事物的緣故。

煤炭

煤炭各地都有出產,供冶金和燒石之用。

南方不生長草木的禿山底下便有煤,北方卻不一定是這樣。

煤大致有三種:明煤、碎煤和末煤。

明煤塊頭大,有的像米斗那樣大,產於河北、山東、陝西及山西。

明煤不必用風箱鼓風,只需加入少量木炭引燃,便能日夜熾烈地燃燒。

明煤的碎屑,則可以用乾淨的黃土調水做成煤餅來燒。

碎煤有兩種,多產於一江一 蘇、安徽和湖北等地區。

碎煤燃燒時,火焰高的叫做飯炭,用來煮飯;火焰平的叫做鐵炭,用於冶煉。

碎煤先用水澆濕,入爐後再鼓風才能燒紅,以後只要不斷添煤,便可繼續燃燒。

末煤呈粉狀的叫做自來風,用泥水調成餅狀,放入爐內,點燃之後,便和明煤一樣,日夜燃燒不會熄滅。

末煤有的用來燒火做飯,有的用來煉銅、熔化礦石及升煉硃砂。

至於燒製石灰、礬或者硫,上述三種煤都可使用。

采煤經驗多的人,從地面上的土質情況就能判斷地下是不是有煤,然後再往下挖掘,挖到五丈深左右才能得到煤。

煤層出現時,毒氣冒出能傷人。

一種方法是將大竹筒的中節鑿通,削尖竹筒末端,插入煤層,毒氣便通過竹筒往上空排出,人就可以下去用大鋤挖煤了。

井下發現煤層向四方延伸,人就可以橫打巷道進行挖取。

巷道要用木板支護,以防崩塌傷人。

煤層挖完以後,如果用土把井填實,二三十年後,煤又會重生,取之不盡。

煤層底板或者圍巖中有一種石卵,當地人叫做銅炭,可以用來燒取皂礬和硫黃(在下文詳述)。

只能用來燒取硫黃的銅炭,氣味特別臭,叫做臭煤,在北京的房山、固安與湖北的荊州等地有時還可以採到。

煤炭燃燒的時候,煤質全部燒完,不會留下灰燼,這是自然界中介於金屬與土石之間的特殊品種。

煤不產於草木茂盛的地方,可見自然界安排得十分巧妙。

如果說煤在炊事方面還有不足之處的話,那它僅僅是不適合用於做豆腐而已(用煤爐煮豆漿,結成的豆腐會有焦苦味)。

礬石白礬

明礬是由礬石燒製而成的。

白礬到處都有,出產最多的是山西的晉州和安徽的無為州等地,它的價錢十分便宜,同寒水石的價錢差不多。

然而,當水煮開之後,將明礬放入沸水中溶化並用它來染東西時,它就能夠固結在所染物品的表面,使其他的水分永不滲入。

所以,制蜜餞、染畫紙、染紅紙都要用到明礬。

此外,用乾燥的明礬粉末撒在患處,能治療流出臭水的濕疹和皰瘡等病症,因此也是皮膚科急需的藥品。

燒製明礬時,先挖取礬石,用煤餅逐層壘積再行燒煉,燒製的方法與燒石灰大體相同。

等到火候燒足的時候,讓它自然冷卻,再放入水中進行溶解。

再將水溶液煮沸,當看見有一些俗名叫做「蝴蝶礬」的東西飛濺出來之時,明礬便可算製成功了。

煮濃之後,要裝入缸內澄清。

上面凝結的一層,顏色非常潔白,叫做吊礬;沉澱在缸底的叫做缸礬;質地輕如棉絮的叫做柳絮礬。

溶液蒸發乾之後,剩下的便是雪白的巴石。

經方藥家鍛制後用來當做藥的,叫做枯礬。

青礬 紅礬 黃礬 膽礬

皂礬、紅礬、黃礬,都是由同一物質變化而來,性質卻各不相同。

先收取五百斤煤炭外層的礦石子(俗名「銅炭」)放入爐內,將一千多斤煤餅(不必鼓風就能燃燒的那種煤粉,因此名叫「自來風」)放在銅炭周圍並包住這些礦石。

在鍋爐外修築一個土牆繞圈圍著,在爐頂留出一個圓孔,孔徑好像茶碗口大,讓火焰能夠從爐孔中透出,爐孔旁邊用礬渣蓋嚴實(不知是從什麼時候開始有的礬渣。

奇妙的是,凡是起新爐子,不用舊渣掩住爐孔就會燒不成功),然後從爐底發火,大概估計這爐火要連續燒十天才能熄滅。

燃燒時爐孔眼不時會有金色光焰冒出來(後文將詳細敘述具體如何取硫),鍛燒十天以後,等待礬石都冷卻了這才取出。

其中半酥碎的另外挑出,名叫「時礬」,用來煎煉紅礬。

將礦灰樣的一精一華部分放進缸裡,用水浸泡約六個小時,把它過濾後再放入鍋中煎煉,要將十石水熬成一石水,這才說明火候夠足。

等水快干時,上層結成的是優質的皂礬,下層便是礬渣了(下一爐用另外一隻孔)。

這種皂礬是印染業所必需的原料,整個中國制礬的也不外五六家。

大概每五百斤石料可以煉出二百斤皂礬來。

另外挑出的「時礬」(俗名又叫「雞屎礬」),每斤加進黃土四兩,再入罐熬煉,便成紅礬了。

泥水工和油漆工經常用到這兩種礬。

至於黃礬的出現就更加奇異了。

在每年春夏煉皂礬時,爐旁的土牆因為吸附了礬的蒸氣,到了霜降與立冬相一交一 的季節,土牆干冷,礬便析出來就好像淮北的磚牆上生出火硝一樣,刮取下來,便是黃礬了,染坊經常會用到它。

如果金色太淡了,把黃礬塗上去放在火上一烤,立刻就會變成紫赤色。

此外,還有外國運來的黃礬,打破以後中間會現出金絲來,名叫波斯礬,這是另外一個品種。

山西、陝西等地燒硫黃的山上,隨地丟棄廢渣兩三年後,其中的礬質經過雨水的淋洗溶解後流到山溝裡,經過蒸發也能結成皂礬。

這種皂礬,取用或拿去出一售時就不必再煉了,其中色澤美麗的,聽說還可以用來冒充石膽。

石膽又叫做膽礬,產自陝西省隰縣等地。

膽礬是在山崖洞穴中自然結晶的,因此它的綠色具有寶石般的光澤。

將燒紅的鐵器淬入膽礬水中,鐵器會立刻現出黃銅的顏色。

明朝李時珍的《本草綱目》中雖然記載了礬有五類,但並沒有區別它們的來源和關係。

崑崙礬好像黑泥,鐵礬好像赤石脂,都是西北出產的。

硫黃

硫黃是由燒煉礦石時得到的液體經過冷卻後凝結而成的,過去的著書者誤以為硫黃都是鍛燒礬石而取得的,就把它叫做礬液。

事實上,鍛燒硫黃的原料,有的是來自當地特產的白石,有的是來自煤礦的鍛燒礬石,礬液的說法就是這樣混雜進來的。

又有人說中國凡是有一溫一 泉的地方就一定會有硫黃,可是,東南沿海一帶出產硫黃的地方並沒有一溫一 泉,這可能是因為一溫一 泉的氣味很像硫黃而猜想到的吧。

燒取硫黃的礦石與煤礦石的形狀相同。

鍛燒硫黃的大致步驟是:先用煤餅包裹礦石並堆壘起來,外面用泥土夯實並建造熔爐。

每爐的石料和煤餅都有千斤左右,爐上用燒硫黃的舊渣掩蓋,爐頂中間要隆起,空出一個圓孔。

燃燒到一定程度,爐孔內便會有金黃色的氣體冒出。

預先請陶工燒製一個中部隆起的盂缽,盂缽邊緣往內捲成像魚膘狀的凹槽,燒硫黃時,將盂缽覆蓋在爐孔上。

硫黃的黃色蒸氣沿著爐孔上升,被盂缽擋住而不能跑掉,於是便冷凝成液體,沿著盂缽的內壁流入凹槽,又透過小眼沿著冷卻管道流進小池子,最終凝結而變成固體硫黃。

用含煤黃鐵礦燒取皂礬,當黃色的蒸氣上升時,也可以用這種方法收取硫黃。

得硫一斤,就要減收皂礬三十多斤,因為皂礬的一精一華都已經轉化為硫了,剩下的枯渣便成了廢物。

火藥的主要原料是硫黃和硝石,硫黃是純一陽一,硝石是純一陰一,兩種物質相互作用能引起爆炸,產生巨大的聲響,這真是自然界變化出來的奇物。

北方少數民族居住的地方不出產硫黃,或者也有可能是有硫黃出產而不會煉取。

新式槍炮出現在西洋與荷蘭,這說明由東往西數萬里,都有出產硫黃的地方。

但是所謂琉球的土硫黃、廣東南部的水硫黃,卻都是一種錯誤的記載。

砒石

燒砒霜的原料好像泥土卻又比泥土硬實,類似石頭但又比石頭堅脆,向下掘土幾尺就能夠獲取到。

一江一 西信郡(今天的上饒地區)、河南信一陽一一帶都有砒井,因此砒石又名信石。

近來生產砒霜最多的則是湖南衡一陽一,一間工廠的年產量,能有達到上萬斤的。

砒井中,常常積有綠色的濁水,開採時要先將水除盡,然後再往下鑿取。

砒霜有紅、白兩種,各由原來的紅、白色砒石燒製而成。

燒製砒霜的時候,先在下面挖個土窯堆放砒石,在上面砌個彎曲的煙囪,然後把鐵鍋倒過來覆蓋在煙囪口上。

在窯下引火焙燒,煙便從煙囪內上升,熏貼在鍋的內壁上。

估計累計達到約有一寸厚時就熄滅爐火,等煙氣已經冷卻,便再次起火燃燒。

這樣反覆幾次,一直到鍋內貼滿砒霜為止,才把鍋拿下來,打碎鍋而剝取砒霜。

因此接近鍋底的砒霜常留有鐵渣,那是鍋的碎屑。

白砒霜的製作方法只有這一種,至於紅砒霜,則還有在冶煉含砷的銀銅礦石時,由分金爐內析出的蒸氣冷結而成的。

燒製砒霜時,操作者必須站在風向上方十多丈遠的地方。

風向下方所觸及的地方,草木都會死去。

所以燒砒霜的人兩年後一定要改行,否則就會鬚髮全部脫光。

砒霜有劇毒,人只要吃一點點就會立即死亡。

然而,每年卻都有價值千百萬的砒霜暢銷無阻,這是因為山西等地鄉民都要用它來給豆和麥子拌種,而且還用它來驅除田中的鼠害;浙一江一 寧波紹興一帶,也有用砒霜來蘸秧根而使水稻獲得豐收的。

不然的話,如果砒霜僅僅是用於火藥和煉銅方面,那又能用得了多少呢!

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