《天工开物》中篇·燔石 翻译 [原文]

　　宋子说：在水、火、木、金、土这五行之中，土是产生万物之根本。从土中产生的众多物质之中，贵重的岂止有金属这一类呢！金属和火相互作用而熔融流动，这种功用真可以算是足够大的了。但是石头经过烈火焚烧以后也都有它的功用，而且越来越奇特。水会浸坏东西，凡是有空隙的地方，水都可以渗透，可以说水连一根头发大小的裂缝都不放过。但是，有了石灰这一类填补缝隙的东西，用它来填补船缝就能确保大船安全漂洋过海，用来砌砖筑城也能使城墙坚固。这种宝物，并不需要经过长途跋涉的艰苦努力就能得到。因此，大概没有什么东西比烧石的功用更大的了。至于矾能呈现出五色的形态，硫能够成为群石的主将，这些也都是从烈火中变化生成的。炼丹术可以说是最巧妙的了，然而，尽管炼丹术士唇焦舌烂地吹嘘，又怎能比得上自然力的万分之一呢！

　　石灰

　　凡是石灰都是由石灰石经过烈火煅烧而成的。石灰一旦成形之后，即便遇到水也永远不会变坏。多少船只，多少墙壁，凡是需要填隙防水的，一定要用到它。方圆百里之间，必定会有可供煅烧石灰的石头。这种石灰石以青色的为最好，黄白色的则差些。石灰石一般埋在地下二三尺，可以挖取进行煅烧，但表面已经风化的石灰石就不能用了。煅烧石灰的燃料，用煤的约占十分之九，用柴火或者炭的约占十分之一。先把煤掺和泥做成煤饼，然后一层煤饼一层石相间着堆砌，底下铺柴引燃煅烧。质量最好的叫做矿灰，最差的叫做窑滓灰。火候足后，石头就会变脆。放在空气中会慢慢风化成粉末。着急用的时候洒上水，也会自动散开。

　　石灰的用途有很多，它能与桐油、鱼油调拌后同时加上舂烂的厚绢、细罗，则可以用来塞补船缝；用来砌墙时，则要先筛去石块，再用水调匀黏合；用来砌砖铺地面时，则仍用油灰；用来粉刷或者涂抹墙壁时，则要先将石灰水澄清，再加入纸筋，然后涂抹；用来造坟墓或者建蓄水池时，则是一份石灰加两份河沙和黄泥，再用粳糯米饭和猕猴桃汁拌匀，不必夯打便很坚固，永远不会损坏，这就叫做三和土（按原文称谓）。此外，石灰还可以用于染色业和造纸业等方面，用途繁多而难以一一列举。大体上说，在温州、台州、福州、广州一带，沿海的石头如果不能用来煅烧石灰，可以寻找天然的牡蛎壳来代替它。

　　蛎灰

　　海滨一些背靠石山面临海水的地方，由于成质的海浪长期冲击，生长出一种蛎房，福建一带称为“蚝房”。经过长时间积累而形成的这种蚝房可以达到几丈高、几亩宽，外形高低不平，如同假石山一样。一些蛤蜊一类的生物被冲入像岩石似的蛎房里面，经过长久消化就变成了肉团，名叫“蛎黄”，味道非常珍美。煅烧蛎灰的人，拿着椎和凿子，涉水将蛎房凿取下来（药房销售的牡蛎就是这种碎块儿），去肉后，将蛎壳和煤饼堆砌在一起煅烧，方法与烧石灰的方法相同。凡是砌城墙、桥梁等工程，将蛎灰调和桐油造船，功用都与石灰相同。有人误以为蚬灰（即蛤蜊粉）是牡蛎灰，是因为没有考察客观事物的缘故。

　　煤炭

　　煤炭各地都有出产，供冶金和烧石之用。南方不生长草木的秃山底下便有煤，北方却不一定是这样。煤大致有三种：明煤、碎煤和末煤。明煤块头大，有的像米斗那样大，产于河北、山东、陕西及山西。明煤不必用风箱鼓风，只需加入少量木炭引燃，便能日夜炽烈地燃烧。明煤的碎屑，则可以用干净的黄土调水做成煤饼来烧。碎煤有两种，多产于江苏、安徽和湖北等地区。碎煤燃烧时，火焰高的叫做饭炭，用来煮饭；火焰平的叫做铁炭，用于冶炼。碎煤先用水浇湿，入炉后再鼓风才能烧红，以后只要不断添煤，便可继续燃烧。末煤呈粉状的叫做自来风，用泥水调成饼状，放入炉内，点燃之后，便和明煤一样，日夜燃烧不会熄灭。末煤有的用来烧火做饭，有的用来炼铜、熔化矿石及升炼朱砂。至于烧制石灰、矾或者硫，上述三种煤都可使用。

　　采煤经验多的人，从地面上的土质情况就能判断地下是不是有煤，然后再往下挖掘，挖到五丈深左右才能得到煤。煤层出现时，毒气冒出能伤人。一种方法是将大竹筒的中节凿通，削尖竹筒末端，插入煤层，毒气便通过竹筒往上空排出，人就可以下去用大锄挖煤了。井下发现煤层向四方延伸，人就可以横打巷道进行挖取。巷道要用木板支护，以防崩塌伤人。

　　煤层挖完以后，如果用土把井填实，二三十年后，煤又会重生，取之不尽。煤层底板或者围岩中有一种石卵，当地人叫做铜炭，可以用来烧取皂矾和硫黄（在下文详述）。只能用来烧取硫黄的铜炭，气味特别臭，叫做臭煤，在北京的房山、固安与湖北的荆州等地有时还可以采到。

　　煤炭燃烧的时候，煤质全部烧完，不会留下灰烬，这是自然界中介于金属与土石之间的特殊品种。煤不产于草木茂盛的地方，可见自然界安排得十分巧妙。如果说煤在炊事方面还有不足之处的话，那它仅仅是不适合用于做豆腐而已（用煤炉煮豆浆，结成的豆腐会有焦苦味）。

　　矾石白矾

　　明矾是由矾石烧制而成的。白矾到处都有，出产最多的是山西的晋州和安徽的无为州等地，它的价钱十分便宜，同寒水石的价钱差不多。然而，当水煮开之后，将明矾放入沸水中溶化并用它来染东西时，它就能够固结在所染物品的表面，使其他的水分永不渗入。所以，制蜜饯、染画纸、染红纸都要用到明矾。此外，用干燥的明矾粉末撒在患处，能治疗流出臭水的湿疹和疱疮等病症，因此也是皮肤科急需的药品。

　　烧制明矾时，先挖取矾石，用煤饼逐层垒积再行烧炼，烧制的方法与烧石灰大体相同。等到火候烧足的时候，让它自然冷却，再放入水中进行溶解。再将水溶液煮沸，当看见有一些俗名叫做“蝴蝶矾”的东西飞溅出来之时，明矾便可算制成功了。煮浓之后，要装入缸内澄清。上面凝结的一层，颜色非常洁白，叫做吊矾；沉淀在缸底的叫做缸矾；质地轻如棉絮的叫做柳絮矾。溶液蒸发干之后，剩下的便是雪白的巴石。经方药家煅制后用来当做药的，叫做枯矾。

　　青矾 红矾 黄矾 胆矾

　　皂矾、红矾、黄矾，都是由同一物质变化而来，性质却各不相同。先收取五百斤煤炭外层的矿石子（俗名“铜炭”）放入炉内，将一千多斤煤饼（不必鼓风就能燃烧的那种煤粉，因此名叫“自来风”）放在铜炭周围并包住这些矿石。在锅炉外修筑一个土墙绕圈围着，在炉顶留出一个圆孔，孔径好像茶碗口大，让火焰能够从炉孔中透出，炉孔旁边用矾渣盖严实（不知是从什么时候开始有的矾渣。奇妙的是，凡是起新炉子，不用旧渣掩住炉孔就会烧不成功），然后从炉底发火，大概估计这炉火要连续烧十天才能熄灭。燃烧时炉孔眼不时会有金色光焰冒出来（后文将详细叙述具体如何取硫），煅烧十天以后，等待矾石都冷却了这才取出。其中半酥碎的另外挑出，名叫“时矾”，用来煎炼红矾。将矿灰样的精华部分放进缸里，用水浸泡约六个小时，把它过滤后再放入锅中煎炼，要将十石水熬成一石水，这才说明火候够足。等水快干时，上层结成的是优质的皂矾，下层便是矾渣了（下一炉用另外一只孔）。这种皂矾是印染业所必需的原料，整个中国制矾的也不外五六家。大概每五百斤石料可以炼出二百斤皂矾来。另外挑出的“时矾”（俗名又叫“鸡屎矾”），每斤加进黄土四两，再入罐熬炼，便成红矾了。泥水工和油漆工经常用到这两种矾。

　　至于黄矾的出现就更加奇异了。在每年春夏炼皂矾时，炉旁的土墙因为吸附了矾的蒸气，到了霜降与立冬相交的季节，土墙干冷，矾便析出来就好像淮北的砖墙上生出火硝一样，刮取下来，便是黄矾了，染坊经常会用到它。如果金色太淡了，把黄矾涂上去放在火上一烤，立刻就会变成紫赤色。此外，还有外国运来的黄矾，打破以后中间会现出金丝来，名叫波斯矾，这是另外一个品种。

　　山西、陕西等地烧硫黄的山上，随地丢弃废渣两三年后，其中的矾质经过雨水的淋洗溶解后流到山沟里，经过蒸发也能结成皂矾。这种皂矾，取用或拿去出售时就不必再炼了，其中色泽美丽的，听说还可以用来冒充石胆。

　　石胆又叫做胆矾，产自陕西省隰县等地。胆矾是在山崖洞穴中自然结晶的，因此它的绿色具有宝石般的光泽。将烧红的铁器淬入胆矾水中，铁器会立刻现出黄铜的颜色。

　　明朝李时珍的《本草纲目》中虽然记载了矾有五类，但并没有区别它们的来源和关系。昆仑矾好像黑泥，铁矾好像赤石脂，都是西北出产的。

　　硫黄

　　硫黄是由烧炼矿石时得到的液体经过冷却后凝结而成的，过去的著书者误以为硫黄都是煅烧矾石而取得的，就把它叫做矾液。事实上，煅烧硫黄的原料，有的是来自当地特产的白石，有的是来自煤矿的煅烧矾石，矾液的说法就是这样混杂进来的。又有人说中国凡是有温泉的地方就一定会有硫黄，可是，东南沿海一带出产硫黄的地方并没有温泉，这可能是因为温泉的气味很像硫黄而猜想到的吧。

　　烧取硫黄的矿石与煤矿石的形状相同。煅烧硫黄的大致步骤是：先用煤饼包裹矿石并堆垒起来，外面用泥土夯实并建造熔炉。每炉的石料和煤饼都有千斤左右，炉上用烧硫黄的旧渣掩盖，炉顶中间要隆起，空出一个圆孔。燃烧到一定程度，炉孔内便会有金黄色的气体冒出。预先请陶工烧制一个中部隆起的盂钵，盂钵边缘往内卷成像鱼膘状的凹槽，烧硫黄时，将盂钵覆盖在炉孔上。硫黄的黄色蒸气沿着炉孔上升，被盂钵挡住而不能跑掉，于是便冷凝成液体，沿着盂钵的内壁流入凹槽，又透过小眼沿着冷却管道流进小池子，最终凝结而变成固体硫黄。

　　用含煤黄铁矿烧取皂矾，当黄色的蒸气上升时，也可以用这种方法收取硫黄。得硫一斤，就要减收皂矾三十多斤，因为皂矾的精华都已经转化为硫了，剩下的枯渣便成了废物。

　　火药的主要原料是硫黄和硝石，硫黄是纯阳，硝石是纯阴，两种物质相互作用能引起爆炸，产生巨大的声响，这真是自然界变化出来的奇物。北方少数民族居住的地方不出产硫黄，或者也有可能是有硫黄出产而不会炼取。新式枪炮出现在西洋与荷兰，这说明由东往西数万里，都有出产硫黄的地方。但是所谓琉球的土硫黄、广东南部的水硫黄，却都是一种错误的记载。

　　砒石

　　烧砒霜的原料好像泥土却又比泥土硬实，类似石头但又比石头坚脆，向下掘土几尺就能够获取到。江西信郡（今天的上饶地区）、河南信阳一带都有砒井，因此砒石又名信石。近来生产砒霜最多的则是湖南衡阳，一间工厂的年产量，能有达到上万斤的。砒井中，常常积有绿色的浊水，开采时要先将水除尽，然后再往下凿取。

　　砒霜有红、白两种，各由原来的红、白色砒石烧制而成。烧制砒霜的时候，先在下面挖个土窑堆放砒石，在上面砌个弯曲的烟囱，然后把铁锅倒过来覆盖在烟囱口上。在窑下引火焙烧，烟便从烟囱内上升，熏贴在锅的内壁上。估计累计达到约有一寸厚时就熄灭炉火，等烟气已经冷却，便再次起火燃烧。这样反复几次，一直到锅内贴满砒霜为止，才把锅拿下来，打碎锅而剥取砒霜。因此接近锅底的砒霜常留有铁渣，那是锅的碎屑。白砒霜的制作方法只有这一种，至于红砒霜，则还有在冶炼含砷的银铜矿石时，由分金炉内析出的蒸气冷结而成的。

　　烧制砒霜时，操作者必须站在风向上方十多丈远的地方。风向下方所触及的地方，草木都会死去。所以烧砒霜的人两年后一定要改行，否则就会须发全部脱光。砒霜有剧毒，人只要吃一点点就会立即死亡。然而，每年却都有价值千百万的砒霜畅销无阻，这是因为山西等地乡民都要用它来给豆和麦子拌种，而且还用它来驱除田中的鼠害；浙江宁波绍兴一带，也有用砒霜来蘸秧根而使水稻获得丰收的。不然的话，如果砒霜仅仅是用于火药和炼铜方面，那又能用得了多少呢！