《上清明鉴要经》磨镜药方模拟试验研究*

2021-08-18 07:22韩吉绍
关键词:白子药方合金

韩吉绍

(山东大学 历史文化学院,山东 济南 250100)

2005年,笔者发表《〈道藏〉中的两种磨镜药研究》一文(以下简称《磨镜药》),讨论了道经《上清明鉴要经》记载的一种磨镜药方,认为至迟在南北朝时期道教已经发明了用锡汞齐镀镜的技术。[1]最近,笔者发现一些新问题,此前的观点需稍加修正,药方的最终产物应该是锡铅合金而非锡铅汞齐。在此基础上,为了验证这一技术是否真实可行,又对药方进行了模拟试验。文章便是对上述工作的详细介绍,希望这项补充研究能够较好地解决在道教磨镜药问题上存在的疑惑。

1 磨镜药方发明者的补充证据

《上清明鉴要经》中的磨镜药方记载如下:

“昔有摩镜道士,游行民间,赁为百姓摩镜,镜无大小,财费六七钱耳。不以他物摩也,唯以药涂而拭之,而镜光明不常有……是以道士有摩镜之药,药方出于白子高。方用锡四两,烧釜猛下火,令釜正赤,与火同色,乃内锡(《云笈七签》作“乃内锡末”)。又末胡粉(《云笈七签》无“末”字)三两,合内其中。以生白杨刻作人,令长一尺,广二寸,厚一寸,其后柄长短在人耳,以此搅之,手无消息,尽此人七寸。又复内真丹四两,胡粉一两,复搅之。人余二寸,内摩镜锡四两,搅令相得。欲用时,末如胡豆,以唾和之,得膒脂为善。又以如米者于前齿上嘘之,后以唾傅拂其上,以自拂之,即明如日月。”[2]418

《磨镜药》一文认为,《上清明鉴要经》编撰于南北朝时期。经中提到磨镜药方出自白子高,但《磨镜药》一文对此人的身份未作解释。现今找到两条新材料,可证其身份及时代。其一,隋代类书《北堂书钞》卷148“酒六十·仙酒”引《世语》云:

“白子高少好隐沦之术,而未遇至人,常为美酒给过客。一旦有四仙人赍药集其舍求酒,子高知非凡,乃欲取他药杂之。仙人云:吾亦有仙药。于是宾主各出其药。仙人谓子高曰:卿药陈久,可服吾药少许。子高服之,因随仙人飞去。子高仙酒至今称之。”[3]495

其二,唐代梅彪的《石药尔雅》(撰于806年)卷下“叙诸经传歌诀名目”中有《白子高玄图录》。以上两条材料表明,南北朝时期确有炼丹家白子高其人。

2 磨镜药方炼制过程再分析

《磨镜药》一文将磨镜药的炼制过程分为四步,这里再细分为五步,具体内容也有重要修正。

第一步,将釜烧红。

经中要求烧釜要猛下火,令其赤如火色方可下锡。根据此描述判断,他使用的肯定是铁釜,更进一步的讨论见下文。

第二步,加入锡四两。

锡,熔点231.89℃,沸点2260℃,放入釜中会快速熔化。

第三步,加入胡粉三两,用杨木充分搅拌。

胡粉即铅粉,主要成分为碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],加热至400℃左右会分解成氧化铅和氧气。一氧化铅(熔点为888°C),加热至1200℃左右能与碳或一氧化碳(由杨木提供)发生还原反应,生成单质铅(熔点为327.46°C,沸点1740°C)。以上过程的化学反应式为:

第四步,加入真丹四两、胡粉一两,用杨木充分搅拌。

关于真丹,祝亚平曾认为是烧炼过的丹砂,成分为硫化汞或氧化汞。[4]295笔者在《磨镜药》中认为是烧炼成的丹药,成分为氧化铅和氧化汞的混合物。以上两种观点其实都是误解,真丹在经中别无他意,尤其不是真金丹之意,只是铅丹的别名。真丹不仅在中医方剂中经常使用,而且在炼丹术中也是一种常见原料,炼丹家在炼丹过程中经常大量使用。例如初唐《黄帝九鼎神丹经诀》卷十二提到三种铅丹(雄铅、雌铅、神飞铅),其主要原料均为真丹,且用量都多达百斤。[5]此外,南北朝《九转流珠神仙九丹经》说“菌芝有五色,其赤者如真丹”,[6]436证明真丹是红色的。而《抱朴子内篇·金丹》中的“李公丹法”用真丹和五石(书中指丹砂、雄黄、白礜、曾青、慈石,或雄黄、丹砂、雌黄、矾石、曾青)水火之而成,可见真丹也不是丹砂。[7]综上所言,真丹即铅丹,其主要成分为橙红色的四氧化三铅,加热至500℃左右会分解成一氧化铅和氧气。胡粉反应同第三步,亦生成一氧化铅。一氧化铅在高温下与碳生成铅。以上过程,真丹的化学反应式为:

第五步,加入四两锡,用杨木搅拌均匀。

锡搅拌均匀后,得到的理想产物应该是低熔点的锡铅合金。

根据以上分析可以看出,该药方炼制的关键条件是釜的温度能否达到1200℃,只有熟铁或钢釜才能符合这一条件,生铁熔点在1200℃上下,达不到要求。关于该药方的炼制过程以及最终产物的性能描述,有以下两个方面需要特别注意。第一,经中描述釜与猛火的颜色相同,从钢料加热火色与温度的关系来看(表1),这是加热温度极高时表现出来的特征,说明釜质是能承受高温的熟铁或钢。第二,经中描述得到的产物使用的时候要先粉碎,再以唾沫和之,成膒脂状(《玉篇·肉部》:膒,久脂也),然后涂抹到镜面上擦拭。这个步骤的描述或许有夸张之嫌,他尽管没有提到需要将镜子或药物加热,但显然磨镜药可以比较容易地涂抹、擦拭到镜面上,且处理后的映照效果相当突出,明如日月。基于以上两个依据,笔者认为药方最终得到的产物就是锡铅合金。根据各种药物的用量,若胡粉和铅丹完全发生反应,理论上应得到6.8两铅,锡应占合金的质量比为54%,铅占46%,实际操作中铅含量应该会低于理论值。

表1 钢料加热火色和温度的关系[8]

3 炼制磨镜药模拟试验

3.1 试验准备

(1)设备:SP-25A高频感应炉,氧化铝坩埚一个(直径4.5 cm、高9 cm)。

(2)药物:准备纯锡粒80 g、胡粉40 g、铅丹40 g以及干木条一根(直径约0.5 cm,长约50 cm)。

3.2 试验过程

(1)先将锡40 g放入坩埚中。

(2)启动熔炼炉,锡很快熔化。

(3)加入胡粉30 g,用木条不停搅拌。其间用测温计测量数次,坩埚内料物温度达到1100℃以上。

(4)加入铅丹40 g、胡粉10 g,用木条不停搅拌,直至剩余一小截。其间用测温计数次测量,坩埚内物料温度升到1200℃以上。

(5)最后加入锡40 g,以木条搅拌均匀,停止加热,将物料倾入铁模中冷却。

(6)经称量,得到银白色合金一块(图1),重121 g,残渣23 g(图2),共计144 g。

图1 试验所得产物

图2 试验所得残渣

3.3 试验分析

肉眼观察所得残渣,可见混有部分金属和少量木炭等。考虑到残渣收集过程中的损失,所得产物总重量与理论产物148 g(锡80 g、铅68 g)粗略相当。忽略锡的损耗,合金块除去80 g锡,铅为41 g,锡和铅所占合金的质量比分别为66%和34%,与理论值(54%、46%)相差较多,但与最低共熔点的组成很接近。研究称锡铅合金最低共熔点为183℃,其组成中锡占61.9%,铅占38.1%,此时合金具有最大的焊接强度和湿润能力,因此目前的焊料和焊接镀层大都采用60%锡和40%铅的合金镀层。[9]考虑到残渣中混杂的铅,若试验操作更仔细一些,反应更充分一些,合金块中铅的质量应会大一些,锡铅比例能够进一步接近合金最低共熔点时的比例。

4 结论

综上所述,本次模拟试验至少可以得出以下结论:

(1)炼丹家很早懂得用胡粉、铅丹和木炭来炼制单质铅,且对反应物和生成物的数量关系有一定认识。关于胡粉能还原为铅,早在汉代《周易参同契》中就有初步认识:“若胡粉投火中,色坏还为铅。”[10]77氧化铅还原为铅的例子如唐初《黄帝九鼎神丹经诀》卷十七所载:“锡(即铅)本出于黄丹(即铅丹)。”[5]845

(2)磨镜药方实际上是锡铅合金,其组分与合金最低共熔点时接近,表明炼丹家对锡铅合金的规律有相当科学的认识。炼丹家很早就使用锡铅制作伪银,在这方面有长期使用的经验。如《抱朴子内篇·金丹》记载:“成都内史吴大文,博达多知,亦自说昔事道士李根,见根煎铅锡,以少许药如大豆者投鼎中,以铁匙搅之,冷即成银。”[11]284

(3)用磨镜药磨镜,实际上是用涂抹擦拭法在青铜器上镀锡,这为研究古代镀锡工艺提供了重要线索,遗憾的是经中对这一操作叙述不够详细。另外一部丹经《抱朴子神仙金汋经》提到用丹金涂物时说:“可用新烧未凝时涂之。”[6]205

致谢:本文初稿撰于2014年。文中物质熔沸点数据据王箴主编《化工词典》第四版,化学工业出版社,2000年。模拟试验所用熔炼炉和坩埚由山东大学材料科学与工程学院教育部重点实验室材料液固结构演变与加工实验室提供,感谢当时提供无私帮助的实验室主任刘相法教授、张洁高级工程师和朱向镇博士。

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