幼儿老师闯异界：崖山不沉没 54.科技魔法——湿法炼铜和倭铅
林夕点点头：“先干起来！”
铜大匠说：“我们现在仓促之间制作铜片，不是特别平，有没有问题？”
林夕说：“不太平整？”
铜大匠说：“上人，咱们这里最细腻纯净的铜，是湿法炼铜，就是用铁从胆水里面换出来的铜。”
【注：湿法炼铜，湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，这种方法叫湿法炼铜。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的，其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去。
至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。
在欧洲，湿法炼铜出现比较晚，据说15世纪50年代，人们把铁片浸入硫酸铜溶液，偶尔看出铜出现在铁表面，还感到十分惊讶。】
林夕大致是知道湿法炼铜的，后世学生科学实验中，这个实验是比较受偏爱的，成本不高，效果也很明显，但是铜大匠为什么这么说，林夕就有点搞不懂了，于是鼓励说：“你且说来，简洁一些。”
铜大匠点了点头：
“上人，我朝用铜，因为铜本身是钱，故而算是十分贵重。
天然铜矿，并不常见，冶炼效果也不是最好。但是有地方出胆矾水，最能出好铜。
把铁放在胆矾水（注：五水硫酸铜，CuSO4·5H2O溶液），也叫作胆水之中，会有铜粉沉积。然后就可以收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。
我朝（北宋时期）张潜博通方技，曾读《神农书》，见书载胆矾水可浸铁为铜，张潜勤练不辍，探明德兴兴利场的32泉、138沟盛产胆水，可浸铁取铜，于宋绍圣年间(注：公元1094～1098)写成湿法炼铜专著——《浸铜要略》，命其子张甲献给朝廷。朝廷发文因“用费少而收功博”，下发其法于诸路，“岁收铜百万”，受到朝廷嘉奖。
自此，信州铅山场、德兴兴利场、韶州(今广东韶关)岑水场、潭州(今湖南长沙)永兴场等矿场，均全面推行其湿法炼铜技术，获得很大效益，尤以上饶为最。
胆铜产量年可100到170万斤，占当时铜总产量近二成，如今，怕是全国胆铜产量占铜总产量的八成之多，七八百万斤。
湿法炼铜，经过我朝张潜以后，各地所用的方法虽有不同，但总结起来主要有三种。我等铜匠做的大匠，必须熟悉通晓，并时常往各地督办催差，所见各地情况多多少少有些许不同。
第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将胆水引入沟槽浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来，再引入新的胆水。只要铁未被反应完，可周而复始地进行生产，不过碎铁如果块子大了，就需要长期这样反复，不然铜里杂铁，还需要提炼就麻烦了。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄片排置槽中，用胆水浸没铁片，至铁片表面有一层红色铜粉覆盖，把铁片取出，刮取铁片上的铜粉，刮下来的铜粉以后，铁片露出来，速度就比有了一层铜要快上许多，加之质量控制最好。
第三种方法是煎熬法，把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。此法胜在更快，但需要燃料和专人操作，工多而利少。所以我朝胆铜生产多采用前两种方法。
胆铜粉末细腻，冶炼方便，材质尤为均匀。
其实韶关距离我崖山，不过八九百里，原来应该我们有不少胆铜。
但是因为战事频仍，伪元有意劫掠，加之我们原来备战备荒，除了银子，也多用铜钱从民间购买，尤其是地下运送，多需要好钱，胆铜十之八九，倒是用于铸钱了，所留粗铜居多，杂质太多，上人精铸神器，必然要求纯洁无瑕，恐怕耽误了上人的安排。”
宋庆开口道：“铜大匠，你切不需要慌忙，这玄义号上，所留的铜，本是太后所赐，倒是精铜，只是不多罢了，若是上人要百斤、千斤，那是暂时没有的，若是几斤、几十斤，能够腾出一些来。这些是留着做宫中器物的。”
林夕长出一口气：“铜大匠所虑者，极是，我倒忘了，我们那里这些材质，比现在都要纯净的多，既然有湿法炼铜，你们最好拿那些置换下来的铜粉。否则杂质影响效果很大，产出电力也不足。”
铜大匠说：
“谢上人栽培。
与此类似的，还有倭铅的问题。”
林夕问：“倭铅怎么了？”
铜大匠说：
“职部对于上人熟知倭铅，十分敬服。
我们铜匠做所传，倭铅最早见于五代时的《宝藏论》，其中写到倭铅可勾金，
贵州赫章县志上即有妈姑地区在五代后汉高祖天福年间(公元947年)开始炼锌的记载。
《管子·地数篇》也记载——上有陵石者，下有铅锡赤铜，上有铅者，其下有银，此处之铅常常与倭铅在一处。（注：铅锌矿）。
我们也都会试验，将铜与倭铅加热合炼，可以得到黄铜，极类黄金，有时候叫做倭金、伪金。
黄铜之说于西汉东方朔所撰的《申异经·中荒经》，西北有宫，黄铜为墙，题日地皇之宫。《新唐书·食货志》又有'青铜“、“黄铜“的称谓，分别指矿石颜色和冶炼产品，坑有殊名，山多众朴。
故而朝廷严禁民间使用倭铅。当然提炼倭铅也只能朝廷。
不过私铸铜钱获利丰厚，实际难以尽禁绝。
朝廷铸铜钱，要想用铜少一些，就要多加些倭铅，使用倭铅与铜的比例，在一成五到四成之间，可见获利丰厚。
有人以为倭铅是铅，此大谬矣，故而私铸铜钱着，必然出自大匠，有大匠者，必出于公候权臣，事实上，如果提炼了倭铅，再想和铜炼成黄铜，也是不可得，因为用倭铅与铜合炼之时，铜还没有融化，则倭铅已经飞没有了，且有爆炸之虞，所以需要倭铅矿粉，木炭，与铜一同合炉混合炼制。
书中所记录之法，使用炉甘石熬炼而成。
山西太行山一带，而荆、衡为次之。
每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，等待渐渐干透才行，要不然用火一烧开裂，后果不可预料。
然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红。罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅也。又说，此物无铜收伏，入火即成烟飞去，以其似铅而性猛，故名之曰倭云，因为倭铅极为猛烈，若是不与铜相合炼，遇到火则猛烈燃烧，但是又不像火药一般稳定，这样储存的风险很大。”
米三妹着急了：“铜大叔，你是什么意思？”
铜大匠说：“我们现在没有倭铅的块子，也没有炼倭铅的炉子，这如何是好。”
米三妹转向宋庆：“玄义号船舱里面没有吗？”
宋庆说：“这个，还真没有，我们又不造钱！谁敢私铸铜钱！那是铜匠做那里，甚至他们也只是配合户部，或是某位亲王、郡王。”
米三妹着急地问：“那怎么办？”
短暂沉默了一会，宋敖兴低声说：“清虚真人若是有道观，或许，有倭铅。”
米三妹惊奇道：“为什么呀？”
宋敖兴扭捏了一下，看了看林夕：
“上人，非是我等寻事，败坏清虚真人的清誉。
只是，如今上人急需这倭铅，我曾经闻听，道观有好炼丹的，各样事物变化，最是珍爱，倭铅一物，算得上极易炼制之物，只是需要些机巧。有些道观丹师善制铜器，不输大匠。
还有一样，偶闻有道士作法时候，间或有银像爆燃的，应该就是倭铅。”
米三妹还是疑惑：“那么，这个倭铅，清虚上人为什么就有呢？”
宋敖兴说：“我没有说他一定有，我只说说，若他本来是坐观的，或许有倭铅。”
林夕说：“这有什么，事出紧急，寻人去找清虚真人，若找到此物，我们今后有大用，安定建国之时给他国师之礼。”
宋庆说：“职部这就去传他。”
米三妹急急地说：“上人，这是我问出来的，该我去传？宋庆为什么要抢这个功？”
宋庆说：“因为这是我爹说出来的呀。”
米三妹气鼓鼓地，哑口无言。
林夕拍了拍手：“两人都去吧，速速办来是正经。如果有，把他们的丹师也一道请过来，熟悉这种东西。”
铜大匠说：“我们现在仓促之间制作铜片，不是特别平，有没有问题？”
林夕说：“不太平整？”
铜大匠说：“上人，咱们这里最细腻纯净的铜，是湿法炼铜，就是用铁从胆水里面换出来的铜。”
【注：湿法炼铜，湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，这种方法叫湿法炼铜。
湿法炼铜技术是我国古代人发明的，其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去。
至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。
在欧洲，湿法炼铜出现比较晚，据说15世纪50年代，人们把铁片浸入硫酸铜溶液，偶尔看出铜出现在铁表面，还感到十分惊讶。】
林夕大致是知道湿法炼铜的，后世学生科学实验中，这个实验是比较受偏爱的，成本不高，效果也很明显，但是铜大匠为什么这么说，林夕就有点搞不懂了，于是鼓励说：“你且说来，简洁一些。”
铜大匠点了点头：
“上人，我朝用铜，因为铜本身是钱，故而算是十分贵重。
天然铜矿，并不常见，冶炼效果也不是最好。但是有地方出胆矾水，最能出好铜。
把铁放在胆矾水（注：五水硫酸铜，CuSO4·5H2O溶液），也叫作胆水之中，会有铜粉沉积。然后就可以收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。
我朝（北宋时期）张潜博通方技，曾读《神农书》，见书载胆矾水可浸铁为铜，张潜勤练不辍，探明德兴兴利场的32泉、138沟盛产胆水，可浸铁取铜，于宋绍圣年间(注：公元1094～1098)写成湿法炼铜专著——《浸铜要略》，命其子张甲献给朝廷。朝廷发文因“用费少而收功博”，下发其法于诸路，“岁收铜百万”，受到朝廷嘉奖。
自此，信州铅山场、德兴兴利场、韶州(今广东韶关)岑水场、潭州(今湖南长沙)永兴场等矿场，均全面推行其湿法炼铜技术，获得很大效益，尤以上饶为最。
胆铜产量年可100到170万斤，占当时铜总产量近二成，如今，怕是全国胆铜产量占铜总产量的八成之多，七八百万斤。
湿法炼铜，经过我朝张潜以后，各地所用的方法虽有不同，但总结起来主要有三种。我等铜匠做的大匠，必须熟悉通晓，并时常往各地督办催差，所见各地情况多多少少有些许不同。
第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将胆水引入沟槽浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来，再引入新的胆水。只要铁未被反应完，可周而复始地进行生产，不过碎铁如果块子大了，就需要长期这样反复，不然铜里杂铁，还需要提炼就麻烦了。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄片排置槽中，用胆水浸没铁片，至铁片表面有一层红色铜粉覆盖，把铁片取出，刮取铁片上的铜粉，刮下来的铜粉以后，铁片露出来，速度就比有了一层铜要快上许多，加之质量控制最好。
第三种方法是煎熬法，把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。此法胜在更快，但需要燃料和专人操作，工多而利少。所以我朝胆铜生产多采用前两种方法。
胆铜粉末细腻，冶炼方便，材质尤为均匀。
其实韶关距离我崖山，不过八九百里，原来应该我们有不少胆铜。
但是因为战事频仍，伪元有意劫掠，加之我们原来备战备荒，除了银子，也多用铜钱从民间购买，尤其是地下运送，多需要好钱，胆铜十之八九，倒是用于铸钱了，所留粗铜居多，杂质太多，上人精铸神器，必然要求纯洁无瑕，恐怕耽误了上人的安排。”
宋庆开口道：“铜大匠，你切不需要慌忙，这玄义号上，所留的铜，本是太后所赐，倒是精铜，只是不多罢了，若是上人要百斤、千斤，那是暂时没有的，若是几斤、几十斤，能够腾出一些来。这些是留着做宫中器物的。”
林夕长出一口气：“铜大匠所虑者，极是，我倒忘了，我们那里这些材质，比现在都要纯净的多，既然有湿法炼铜，你们最好拿那些置换下来的铜粉。否则杂质影响效果很大，产出电力也不足。”
铜大匠说：
“谢上人栽培。
与此类似的，还有倭铅的问题。”
林夕问：“倭铅怎么了？”
铜大匠说：
“职部对于上人熟知倭铅，十分敬服。
我们铜匠做所传，倭铅最早见于五代时的《宝藏论》，其中写到倭铅可勾金，
贵州赫章县志上即有妈姑地区在五代后汉高祖天福年间(公元947年)开始炼锌的记载。
《管子·地数篇》也记载——上有陵石者，下有铅锡赤铜，上有铅者，其下有银，此处之铅常常与倭铅在一处。（注：铅锌矿）。
我们也都会试验，将铜与倭铅加热合炼，可以得到黄铜，极类黄金，有时候叫做倭金、伪金。
黄铜之说于西汉东方朔所撰的《申异经·中荒经》，西北有宫，黄铜为墙，题日地皇之宫。《新唐书·食货志》又有'青铜“、“黄铜“的称谓，分别指矿石颜色和冶炼产品，坑有殊名，山多众朴。
故而朝廷严禁民间使用倭铅。当然提炼倭铅也只能朝廷。
不过私铸铜钱获利丰厚，实际难以尽禁绝。
朝廷铸铜钱，要想用铜少一些，就要多加些倭铅，使用倭铅与铜的比例，在一成五到四成之间，可见获利丰厚。
有人以为倭铅是铅，此大谬矣，故而私铸铜钱着，必然出自大匠，有大匠者，必出于公候权臣，事实上，如果提炼了倭铅，再想和铜炼成黄铜，也是不可得，因为用倭铅与铜合炼之时，铜还没有融化，则倭铅已经飞没有了，且有爆炸之虞，所以需要倭铅矿粉，木炭，与铜一同合炉混合炼制。
书中所记录之法，使用炉甘石熬炼而成。
山西太行山一带，而荆、衡为次之。
每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，等待渐渐干透才行，要不然用火一烧开裂，后果不可预料。
然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红。罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅也。又说，此物无铜收伏，入火即成烟飞去，以其似铅而性猛，故名之曰倭云，因为倭铅极为猛烈，若是不与铜相合炼，遇到火则猛烈燃烧，但是又不像火药一般稳定，这样储存的风险很大。”
米三妹着急了：“铜大叔，你是什么意思？”
铜大匠说：“我们现在没有倭铅的块子，也没有炼倭铅的炉子，这如何是好。”
米三妹转向宋庆：“玄义号船舱里面没有吗？”
宋庆说：“这个，还真没有，我们又不造钱！谁敢私铸铜钱！那是铜匠做那里，甚至他们也只是配合户部，或是某位亲王、郡王。”
米三妹着急地问：“那怎么办？”
短暂沉默了一会，宋敖兴低声说：“清虚真人若是有道观，或许，有倭铅。”
米三妹惊奇道：“为什么呀？”
宋敖兴扭捏了一下，看了看林夕：
“上人，非是我等寻事，败坏清虚真人的清誉。
只是，如今上人急需这倭铅，我曾经闻听，道观有好炼丹的，各样事物变化，最是珍爱，倭铅一物，算得上极易炼制之物，只是需要些机巧。有些道观丹师善制铜器，不输大匠。
还有一样，偶闻有道士作法时候，间或有银像爆燃的，应该就是倭铅。”
米三妹还是疑惑：“那么，这个倭铅，清虚上人为什么就有呢？”
宋敖兴说：“我没有说他一定有，我只说说，若他本来是坐观的，或许有倭铅。”
林夕说：“这有什么，事出紧急，寻人去找清虚真人，若找到此物，我们今后有大用，安定建国之时给他国师之礼。”
宋庆说：“职部这就去传他。”
米三妹急急地说：“上人，这是我问出来的，该我去传？宋庆为什么要抢这个功？”
宋庆说：“因为这是我爹说出来的呀。”
米三妹气鼓鼓地，哑口无言。
林夕拍了拍手：“两人都去吧，速速办来是正经。如果有，把他们的丹师也一道请过来，熟悉这种东西。”