中国古代独特的两种白铜

　　中国古代曾经发明和研制出两种灿烂的银白色铜合金，一种是砷白铜，是用砒霜点化成的；一种是镍白铜，是用铜矿石与含镍矿石一起合炼制得的。

　　砷白铜的渊源很早，它完全是中国炼丹术活动的成果。在晋代时，就已经有方士用雄黄(AS2S2)点化红铜成为砷黄铜了，那是一种含砷在5%左右的铜砷合金，当时叫“雄黄金”。隋代方士苏元明对此就很有经验，他是把雄黄和草木灰(含有丰富的K2CO3)一起加热，先制得所谓“伏火雄黄”(即砷酸钾)，再用这种“点化药”与红铜、木炭一起合炼，便得到雄黄金了。到了唐代后期，前文提到的那位方士金陵子发展了这种技艺，他先把剧毒的砒霜(AS2O3)与面粉用水拌合揉成团，粘在一根柳木棍上，阴干，然后把红铜熔化，把粘着砒霜团块的木棍直插到液态铜的下层，不断搅拌，AS2O3中的砷很快被炭化的面粉还原成元素砷，并立即溶解在铜中。经反复多次后，当铜中的含砷量超过10%时，就生成了银白色的铜砷合金，也就是“点铜成银”了，他称之为“丹阳银”。金陵子就是这样以极巧妙的方法完成了一项极危险的化学试验。这种白铜质地很硬，雪白如银，非常漂亮。但它有毒性，而且日久天长后，其中的砷会慢慢挥发以致逐渐变黄，色泽不能持久，所以没有发展成为一种实用的合金。但在古代能点化出这种炼制难度很大的合金，应该说是一项很了不起的化学成就。

　　镍白铜自古是云南、四川地区的特产。中国古籍有所谓“鋈”〔wu误〕，或许就是这种白铜。东晋时人常璩写了一本书《华阳国志》，其中谈到“堂螂县因山名也，出银、铅、白铜、杂药”。按堂螂县即今云南会泽、巧家一带，那里产的白铜可以肯定是镍白铜。这表明镍白铜在晋代时已经炼成，并贩运到中原。据《唐书》记载，那时只有一品大官所乘的牛车才允许用白铜的装饰品。及至清代，云南白铜的生产达到了鼎盛时期，白铜的面盆、墨盒、香炉、烛台、水烟袋远销海内外，极受欢迎。嘉庆年间成书的《滇海虞衡志》曾描述了当时云南生产白铜“居肆之众，器别之多，工匠之自远而至”的盛况。清代还有很多著作述及云南白铜的场矿和税收情况，但都没有明确说明炼制白铜所用的矿品和冶炼方法。

　　1946年，近代矿产地质学家于锡猷对镍白铜生产作了实地调查，写了一本书，名叫《西康之矿产》，首次阐明了云南传统白铜工艺的详情。近年又有人对四川会理县(川滇交界处)的白铜传统工艺做了进一步考察，他们了解到炼制白铜的原料是镍铁矿(硫化镍铁，四川会理县力马河、青矿山诸处都有古镍矿遗址，可以采集到古矿样)和黄铜矿或黝铜矿(CuO)，其冶炼过程是先将两种矿石混合起来放在冶铜炉中炼成所谓的“冰铜镍”(主要成分为Ni2S3、Cu2S和FeS)，再放入煅铜炉中反复焙烧，除去其中的硫质。接着又返回冶铜炉中以木炭把它还原成粗制的镍铜合金。最后以精铜与此粗制合金在1300—1400℃下合炼，便得到白铜了。但通常所谓的云南白铜中一般还特意掺了黄铜或倭铅，所以是一种Cu—Ni—Zn三元合金，含铜40—58%，含镍7—32%，含锌25—45%，据说可使白铜“色亮而韧”。

　　18世纪时，中国云南白铜经东印度公司贩运到欧洲，备受青睐，非常昂贵，价钱仅次于金银，所以仅充作贵族私邸的装饰。直到1832年，英国人汤麦逊(E.Thomason)才仿制成这种合金。次年，德国的罕宁格(Henninger)两兄弟也仿制成功，取名叫“德国银”，从此镍白铜才在欧洲大量生产和推广。

　　有些科学史家不了解中国古代有两种白铜，所以把“白铜”都解释成镍白铜，发生过不少差错，所以读书时要注意分辨，凡指明用砒石点化的白铜都是砷白铜。