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        北宋科學家沈括

        2015-05-30 10:48:04沈佳興
        初中生學習·低 2015年4期
        關鍵詞:煉銅鉛山縣夢溪筆談

        沈佳興

        沈括(1031~1095),字存中,號夢溪丈人,杭州錢塘(今浙江杭州)人,北宋科學家、改革家。晚年以平生見聞,在鎮(zhèn)江夢溪園撰寫了筆記體巨著《夢溪筆談》。他是一位非常博學多才、成就顯著的科學家,是我國歷史上最卓越的科學家之一。他精通天文、數(shù)學、物理學、化學、地質(zhì)學,氣象學、地理學、農(nóng)學和醫(yī)學;他還是卓越的工程師、出色的外交家。

        沈括生于宋明道元年(1031年)的一個官宦家庭,他的父親沈周當過福建泉州、河南開封、江蘇南京、四川成都的知府,使得沈括有機會隨父親走過全國許多地方,見識比限于一地一市的讀書人要開闊得多。他讀的也是四書五經(jīng),但他有與眾不同之處,就是每到一地,很關注當?shù)嘏c自然科學相關的新鮮事,用今天的話來說就是很注重勞動人民的創(chuàng)造。在沈括紀念館里,現(xiàn)在還能看到這樣一則記載:他隨父親居住在福建泉州時,就聽說江西鉛山縣有一泓泉水不是甜的,而是苦的,當?shù)卮迕駥⒖嗳旁阱佒屑灏?,苦泉熬干后就得到了黃燦燦的銅。他對這一傳說很感興趣,于是就不遠千里來到鉛山縣,看到了村民“膽水煉銅”的過程,并在《夢筆溪談》中記錄下來。這是我國有關“膽水煉銅”的最早記載,歷史的發(fā)展證明他的記載是正確而可靠的。原來在鉛山縣有幾道溪水不是清的,而是呈青綠色,味道是苦的,當?shù)卮迕穹Q為“膽水”,“膽水”就是亞硫酸溶液。村民將“膽水”放在鐵鍋中煎熬,生成了“膽凡”,“膽凡”就是亞硫酸銅,亞硫酸銅再在鐵鍋中煎熬,與鐵產(chǎn)生了化學反應,就分解成銅與鐵。

        由于歷史的局限,沈括還不能明確地揭示“膽水化銅”的化學原理,但已經(jīng)闡述了“膽水煉銅”的全過程,同時也記錄了在鉛山周圍有一個規(guī)模不小的銅礦。他的記載有著巨大的經(jīng)濟價值,沿著鉛山縣的“膽水”往北尋找,在貴溪縣果然找到了巨大的銅礦,這座銅礦就是現(xiàn)在江西銅業(yè)公司的開采地。如今江西銅業(yè)公司的電解銅已經(jīng)達到年產(chǎn)90萬噸,產(chǎn)量在國內(nèi)居第一位,在世界居第三位,江西銅業(yè)的發(fā)展,常會使后人想起沈括有關“膽水煉銅”的記載。

        我國最早有關石油與石油開采的記載也來自于沈括的《夢溪筆談》。那是北宋元豐三年(1080年),沈括50歲,出任陜西延安府太守,在西北前線對抗強敵西夏的入侵。他在緊張的軍旅生活中,仍不忘考察民間開采石油的過程,在《夢溪筆談》中他記錄了石油的存在狀態(tài)與開采過程。他是這樣寫的:“在鄜州、延州境內(nèi)有一種石油,就是過去說的高奴縣脂水,脂水就是石油。石油產(chǎn)生在水邊,與砂石和泉水相混雜,時斷時續(xù)地流出來。當?shù)鼐用裼靡半u尾毛將其沾取上來,采集到瓦罐里。這種油很像清漆,燃起來像火炬,冒著很濃的煙,帳幕沾上了油煙都變成了黑色。我猜測這種煙可以利用,于是試著掃上它的煙煤用來做成墨,墨的光澤像黑漆,即使是松墨也比不上它。于是就大量制造它,給它標上文字,叫作‘延川石液。這種墨以后一定會廣泛流行在世上,只是從我開始做它罷了。” 根據(jù)現(xiàn)有的史料,他是第一個使用石油的人,他將石油燃燒后產(chǎn)生的煙塵制成了墨,他還寫過一首《延州詩》,描述了延州開采石油形成煙塵滾滾的盛景:“二郎山下雪紛紛,旋卓穹廬學塞人?;M素衣冬未老,石煙多似洛陽塵?!弊钤缣岢觥笆汀币辉~的是沈括,最早描繪石油形態(tài)與開采過程的是沈括,最早用石油煙塵代替松煙制墨的也是沈括。他筆下的延州石油如今已形成我國著名的長慶油田,年產(chǎn)量達到了2 000萬噸,約占全國的十分之一,是我國重要的能源基地。

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