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火药浅谈 历史系 李晓倩 关键词：发明，制作，分类，传播，应用 “爆竹声声除旧岁” ，说起这句话，就会让人想起新春佳节时的热闹景象。然而有没有 人想过， 为什么爆竹会响呢？它有什么独特的成分呢？要回答这些问题， 就需要研究一下火 药。 火药为什么叫作火药呢？“火”是因为它容易着火，爆炸性很强。 “药”则是因为它的 主要成分硫磺和硝石都是医病的药。硫磺和硝石在木炭里容易燃烧，自然就叫作火药了。 下面就详细谈谈火药的一些具体知识。 发明戏剧化的诞生 火药的发明与炼丹术关系密切。宋代太平广记中有一个故事，说的是隋朝初年， 有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人，当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒，看见炼丹 炉内有“紫烟穿屋上”，顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起的火 灾。 炼丹术中有所谓“伏火法” ，其实质为对硝石、硫磺、雄黄中草药等物在共同火炼前的 预处理方案，旨在改变它们的易燃易爆的剧烈性质。唐代丹房镜源中已经有用炭使硝石 伏火的方法；唐元和年间成书的太上圣祖金丹秘诀所载“伏火矾法”前一部分为“伏硫 磺房” ，此方的配伍实际上就是原始的火药方。然而， 炼丹家虽然掌握了一定的化学方法， 但是他们的方向是求长生不老之药，因此火药的发明具有一定的偶然性。 火药不能解决长 生不老的问题， 又容易着火， 炼丹家对他并不感兴趣。 火药的配方由炼丹家转到军事家手里， 就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。随着炼丹家们不断的改进，大约到晚唐时期（9 世纪末） ，我国首创的黑色火药问世，并很快应用于军事。 火药的成分 火药由硫磺、硝石、木炭硫磺、硝石、木炭混合而成。很早以前，我们的先人对这个三种物质就有了 一定认识。早在新石器时代人们在烧制陶器时就认识了木炭，把它当做燃料。商周时期，人 们在冶金中广泛使用木炭。木炭灰分比木柴少，强度高，是比木柴更好的燃料。硝石（硝酸 钾）的利用是火药发明的关键。中国在炼丹术和医药中利用硝石开始很早：马王堆三号汉墓 出土帛书的医方中已有硝石； 史记*扁鹊仓公列传提到汉初名医淳于意用硝石为药剂。炼 丹术兴起后，硝石成为一种主要的炼丹药剂。中国使用硫磺大约始于西汉。西汉刘安的淮 南子中，已有关于硫磺的最早记载。 神农本草经列为中品，说它“能化金银铜铁奇物” ， 已经知道它能腐蚀各种金属。在宋代的天工开物中也有“烧取硫磺图” 。 火药是木炭粉、硫磺粉和硝酸钾粉末的混合物，在混合物中，三种成分的质量分数大约 为：硝酸钾 75%，木炭 15%，硫磺 10%。燃烧时发生的主要反应为： 在反应方程式中，三种反应物系数（按国家标准规定应叫做化学计量数）之比 1：2：3， 为便利于记忆可称为“一硫二硝三木炭”。 火药的分类 1、 火药是武器发射弹丸的能源，按用途按用途可分为:点火药、发射药、固体推进剂。其中发 射药又分为：枪用发射药、炮用发射药、弹射座椅发射药等。固体推进剂又分为火 箭用固体推进剂、导弹用固体推进剂 2、 按火药燃烧时外部特征按火药燃烧时外部特征可分为:有烟药与无烟药： 按火药燃烧时的表面积变化情况不 同，可分为减面燃烧火药、恒面燃烧火药、增面燃烧火药。 3、 按火药成型工艺按火药成型工艺可分为：压制火药、铸造火药、混合火药等。按火药的某些特点可 分为易挥发性火药、难挥发性火药 4、 按火药按结构分为:均质火药和异质火药，因为结构不同，带来工艺性质、燃烧性质 和物理力学性能等均有显著差别。均质火药又分为：单基药、双基药、多基药、改 性双基药。双基药再分为柯达型双基药、巴列斯太型双基药。异质火药又分为黑火 药、复合火药等。 火药在中国古代的应用 火药最早的应用是在燃烧方面。据记载，第一个用火药制造爆竹的是三国的马钧。爆 竹为什么会响呢？这是因为爆竹的外壳是纸筒，筒内装黑色火药（50%的木炭粉，10%的硫 磺， 15%的硝酸钾） 。 木炭硫磺都极易燃烧， 而硝酸钾受热分解放出氧气。 当用木柴点燃时， 就会发生剧烈的化学反应，产生大量二氧化碳、二氧化硫气体，放出大量的热。这些气体 受热膨胀，产生强大气体压力，使纸壳破裂，振动空气而发生 巨响。像“浏阳花炮响天下”就是这个原理。 火药应用于军事，大约起于唐末。宋代路振九国志记 载：唐哀帝天佑元年（904 年） ，郑璠攻豫章，曾以“发机飞火” 烧了龙沙门。但唐末使用火药火器还不普遍。事实上，直到 宋初，火箭、火球、火蒺藜等火药武器仍属于新式武器。北宋 曾公亮著有武经总要 ，翔实记载了用于制作“毒药烟球” 、 “蒺藜火球”的火药方。到了两宋时期火药武器发展很快。据 宋史.兵记记载：公元 970 年兵部令史冯继升进火箭法， 这种方法是在箭杆前端缚火药筒，点燃后利用火药燃烧向后喷 出的气体的反作用力把箭簇射出，这是世界上最早的喷射火器。 明代在作战火器方面， 发明了多种“多发火箭”， 如同时发射 10 支箭的“火弩流星箭”； 发射 32 支箭的“一窝 蜂”；最多可发射 100 支箭的“百虎齐奔箭”等。 火药的外传与影响 早在八、九世纪时，和医药、炼丹术的知识一起，硝也由中国传到阿拉伯。当时的阿 拉伯人称它为“中国雪“，而波斯人称它为“中国盐“。他们仅知道用硝来治病、冶金和做玻 璃。13 世纪时，约在南宋理宗年间（1224-1264） ，中国火药由商人经印度传入阿拉伯国 家。而希腊人通过翻译阿拉伯人的书籍才知道火药。1253 年蒙古大汗蒙哥率军大举西侵， 将中国火药、火器及其技术传到了西方。火药武器通过战争传到阿拉伯国家，成吉思汗西 征时，蒙古军队使用了火药兵器。公元 1260 年元世祖的军队在与叙利亚作战中被击溃， 阿拉伯人缴获了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火药武器，从而掌握火药武器的制造和使 用。阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争，战争中阿拉伯人使用了火药兵器，例 如阿拉伯人进攻西班牙的八沙城时就使用过火药兵器。 在与阿拉伯国家的战争中， 欧洲人 逐步掌握了制造火药和火药兵器的技术。 中国的火药传到欧洲， 对欧洲社会产生了历史性的影响。 正如马克思所说的那样，“火 药把骑士阶层炸得粉碎变成科学复兴的手段， 变成对精神发展创造必要前提的最强大 的杠杆” 。 欧洲人自行改进了火器,并创造了相应的战术.经过 1517 这几个世纪的实践研 究,欧洲的军事得到发展,并在下几个世纪称雄于世界.相比之下亚洲国家,尤其是中国,虽然差不多与欧洲同时代研制火器,但并未有所发展,这是值得我们深思的.例如，1900 年， “刀枪不入”的义和团惨死于八国联军的炮火之下。中国人用火药造鞭炮，而欧洲人用来 造枪炮；最终的差距令人痛心疾首，感慨万千。 火药在现代社会 火药在现代社会的某些领域依然十分重要，它在娱乐方面给人们带来了许多乐趣。 枪花炮就是一种与火药密切相关的娱乐活动。 抢花炮是壮族、侗族的传统体育项目，历 史悠久，具有强烈的对抗性和民族特色，被列为少数民族运动会竞赛项目。比赛在长 60 米、宽 50 米的场地上进行，双方各出场 8 名运动员；在场上激烈争抢花炮。但是在这种 场合，火药的应用有很大的危险性。 第六届全国火数民族运动会，以加强竞赛安全、避 免人身伤害事故，提高竞赛质量为目的，组织工程技术人员研制了科学、安全的电动发炮 器：以电机旋转为动力带动花炮高速飞旋，其发炮方向、角度均可调节；并保持了原始方 法发炮、声音、炮烟三者齐出的民族项目特色。经过本届运动会的技术改革，抢花炮项目 更动适应干现代化发展，古老项目焕发青春。 由于火药的危险性，其在现代社会的存废问题成为人们争论的一个话题。目前，一种 新型无火药鞭炮机悄然兴起， 以其配方科学、 生产快速有效的优点赢得了人们的普遍欢迎。 它是否会取代传统爆竹？火药会不会从社会上渐渐消失？我们无法知道。 但无论如何， 火 药确确实实曾为人类社会的进步做出了巨大的贡献，这一点是毋庸置疑的。 参考文献： （1） ISBN7-5000-0223-4,中国大百科全书 ，1989 年版，中国大百科全书出版 社 （2） ISBN7-5357-0793-9，罗盛祖、李朝略主编， 化学科普集萃 ，1990 年版， 湖南科学技术出版社 参考网站： yushiyanhua.blog.bokee.net baike.baidu.com www.mmit.stc.sh.cn