文/中國(guó)化工博物館 黎戈寧

從郵票了解化工之四：火的利用

文/中國(guó)化工博物館 黎戈寧

在人類的進(jìn)化過(guò)程中，火的利用發(fā)揮了極其重要的作用。人類從掌握了火的使用時(shí)，就開始了人類最早的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

火是一種燃燒氧化現(xiàn)象，是諸多化學(xué)變化中最常見的化學(xué)變化，是氧氣與碳結(jié)合的反應(yīng)，不管原始人是否意識(shí)到這種化學(xué)反應(yīng)的存在，但火的發(fā)生和利用，確實(shí)為人類進(jìn)化提供了最好的條件。

最早的火純粹是一種自然現(xiàn)象，當(dāng)?shù)厍蚰程幓鹕奖l(fā)或因雷擊引燃森林時(shí)，熊熊烈火讓原始人類及動(dòng)物們感到無(wú)比恐懼。圖1是意大利發(fā)行的郵票，反映了森林大火后，動(dòng)物對(duì)火的恐慌。

當(dāng)大火熄滅后，原始人發(fā)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)大火燒烤后的動(dòng)物肉及其他食物有種特別的香味，開始有意識(shí)地保留火種、利用火種，并把野火引入到居住的山洞內(nèi)以備隨時(shí)使用?？脊艑W(xué)家在北京房山周口店北京猿人居住過(guò)的洞穴中發(fā)現(xiàn)了厚達(dá)數(shù)米的灰燼層，并論證了北京人此時(shí)已經(jīng)懂得保存火種，當(dāng)不需要火時(shí)用灰土蓋上，使火陰燃，到下次要用火時(shí)，扒開灰土，添上草木，經(jīng)風(fēng)一吹便能引燃。從灰燼中被火燒過(guò)的石塊、獸骨和樸樹籽中，證明了北京猿人已經(jīng)能使用火燒熟食物。圖2為我國(guó)發(fā)行的猿人郵票。

圖1

圖2

當(dāng)然原始人也發(fā)現(xiàn)火可以給黑暗的山洞帶來(lái)光明和溫暖，還可以對(duì)野獸的侵?jǐn)_發(fā)揮相當(dāng)?shù)耐{作用，因而對(duì)火的認(rèn)識(shí)變?yōu)槔茫鸪蔀榱巳祟惖纳钏匦?。人類早期利用的火都是自然界的野火，從野火中取得火種，再讓它延續(xù)和繁衍下來(lái)。保存火種曾是原始人群的一項(xiàng)重要任務(wù)，故都設(shè)專人來(lái)保管。無(wú)論是引進(jìn)野火，還是保存火種，都要受到自然條件的限制，萬(wàn)一遇到突發(fā)的自然變故，有時(shí)會(huì)造成火種的中斷，給原始人生活帶來(lái)極大的不方便。圖3為法屬玻利尼亞發(fā)行的人類用火的郵票。

圖3

古代人在打制石器中，發(fā)現(xiàn)某些石塊相擊會(huì)產(chǎn)生火星，但是這種火星一閃即熄，要使它燃燒變成火焰，在當(dāng)時(shí)是很不容易的。他們?cè)谑褂媚局乒ぞ邥r(shí)，也發(fā)現(xiàn)某些枯木被猛力相摩擦?xí)r，時(shí)間長(zhǎng)了不僅會(huì)磨出一些木屑，還會(huì)發(fā)熱，當(dāng)熱到一定程度也會(huì)生出火星，這種火星若遇到易燃的物質(zhì)時(shí)，能燃燒起火焰。于是他們發(fā)現(xiàn)了鉆木取火的方法。鉆木取火使火源開始有了相對(duì)可靠的保證，人類從此也逐漸告別了茹毛飲血的時(shí)代，進(jìn)入了吃熟食的時(shí)代。圖4是臺(tái)灣發(fā)行的鉆燧取火的郵票。

圖4

后來(lái)人們發(fā)明并制作了以青銅為材料的凹面鏡，以銅鏡聚集陽(yáng)光取火。同時(shí)在擊石的過(guò)程中，又發(fā)現(xiàn)以火鐮擊石取得火源。在與自然界的接觸過(guò)程中，人們還采用油松之類的木材，發(fā)現(xiàn)硫磺等易燃物質(zhì)的功能，而在木材頭蘸粘硫磺等，借助硫磺而迅速點(diǎn)接火種，這是一種引火上的偉大發(fā)明，成為了火柴技術(shù)的雛形。

歐洲最早制造出的原始火柴也是小木條蘸點(diǎn)硫磺制成的。1669年，沉醉于煉金術(shù)中的德國(guó)醫(yī)生波蘭特在干餾尿液后，得到了一種色白質(zhì)軟、好像白蠟一樣的物質(zhì)，這物質(zhì)在黑暗中仍能發(fā)出閃爍的亮光。這一發(fā)現(xiàn)不久被其他化學(xué)家所驗(yàn)證，但是直到1735年制造白磷的秘密才被公開。約到1830年，用黃磷、硫磺和氯酸鉀混合物制成的摩擦火柴問(wèn)世，后來(lái)又用赤磷代替黃磷制成了沿用至今的安全火柴。從化學(xué)的角度講，火柴頭主要由氧化劑、易燃物（如硫等）和粘合劑等組成?；鸩窈袀?cè)面主要由紅磷、三硫化二銻、粘合劑組成。當(dāng)劃火柴時(shí)，火柴頭和火柴盒側(cè)面摩擦發(fā)熱，產(chǎn)生少量氧氣，使紅磷發(fā)火，從而引起火柴頭上易燃物燃燒，這樣火柴便劃著了。圖5為奧地利發(fā)行的火柴郵票。

圖5

火的制取和運(yùn)用，是人類的第一項(xiàng)偉大發(fā)明，它使古代化學(xué)所采用的全部方法如燃燒、煅煉、煮沸、蒸餾、升華乃至溶解，全部與火有了直接或間接地聯(lián)系?；?，不但是人類最早認(rèn)識(shí)和運(yùn)用的化學(xué)反應(yīng)，也是人類最早的一次技術(shù)革命。

利用火不但在生活上，在軍事中也比比皆是?！度龂?guó)演義》火燒連營(yíng)就是婦孺皆知的典型例子。我國(guó)發(fā)行的火燒連營(yíng)郵票（圖6）就講了利用火的故事。東吳派小將陸遜做大都督，攻打漢軍。劉備聽說(shuō)不把陸遜放在眼里，結(jié)果被陸遜指揮的大隊(duì)人馬帶著茅草和火種，兵分三路，一起殺進(jìn)蜀營(yíng)，把蜀軍40個(gè)營(yíng)地?zé)梢黄鸷?，劉備在趙云的保護(hù)下逃到了白帝城。

到了當(dāng)代科技高度發(fā)展的今天，無(wú)論縱向橫向，火依然是各方面不可或缺的重要?jiǎng)幽堋；鸺欤强炕て髽I(yè)生產(chǎn)的高能液體燃料作為強(qiáng)大動(dòng)力，使得火箭一飛沖天。圖7為我國(guó)發(fā)行1999年發(fā)射“神舟”號(hào)飛船的新型長(zhǎng)征火箭郵票。

圖6

圖7