胆水浸铜法
“胆铜法”又称“胆水浸铜法”,是指把铁放在胆矾(硫酸铜的古称,又称石胆)水中浸泡,胆矾水与铁发生化学反应,水中的铜离子被铁置换而成为单质铜沉积下来的一种产铜方法。
制法起源于祯州(今广东省惠州市),是世界上最早使用湿水冶金术。祯州(惠州当时称为祯州)在五代时期所产的锡器驰名全国。
生产胆铜的原料主要是铁和胆矾水。据夏湘蓉等人撰写的《中国古代矿业开发史》所言:胆矾“系由黄铜矿、辉铜矿等硫化铜矿物,受氧化作用分解而成,或从天然胆水中沉淀(结晶)出来……易溶于水”(第248页)。这种胆矾水在古代被称为“胆水”。宋人记载胆水浸铜法的过程如下:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,目为锅铁,入胆水槽排次如鱼鳞,浸渍数日,铁片为胆水所薄,上生赤煤,取出刮洗钱煤,入炉烹炼。凡三炼方成铜,其未化铁,却添新铁片再下槽排浸。”(食货——之三)由于这种产铜方法不需采凿铜矿石,生产工艺与熔炼矿铜也不同,故现代又称其为湿法冶金(第559页《湿法冶金》)或水法冶金(第105页)。
我国早在汉代时期就已经认识到胆矾水与铁之间的化学反应,淮南王刘安撰写的《淮南万毕术》中就有“白青得铁,即化为铜”的记载。魏晋时期,《神农本草经》记载“石胆……能化铁为铜,合成金银,练饵食之不老”(卷一《石胆》); 葛洪所著《抱朴子》中也有记载,他提到:“诈者谓以曾青涂铁,铁赤色如铜。”〔7 〕(卷一六《黄白》)对于上述史料中名目繁多的称呼,张子高在《中国化学史稿》中指出:“曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜,它是从辉铜矿(cu[,2]s)或黄铜矿(cufes[,2])与潮湿空气接触所形成的。”(第74页)汉魏以来的记载确凿无疑地说明,当时人们已发现了铁与胆矾结合后能置换出铜这一现象,并为后人探索胆铜法生产提供了依据。但是,当时人们对胆铜的实践还局限在道家炼丹术和医家药方的范围内。
此化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,不要在Cu后面加沉淀符号哟!