本草经》中被列为中品，但《神农本草经》又说它“炼化还成九光，久服通神明”，被视为具有神效的丹药。

有唐一代，道教金丹家还发明了用硝石、硫黄与金属铅烧制铅丹的工艺，称为“硝黄法”，其优点是反应快，铅丹中pb3o4成分高，色泽鲜艳。唐代丹经《铅汞甲庚至宝集成》、《丹房镜原》及五代丹家独孤滔所撰《丹房鉴原》对此工艺都有翔实记载。及至明代，又有用硝石、矾、铅烧制铅丹的新工艺面世，称为“硝矾法”。

在砷化学方面和矾化学方面，道教金丹术也取得了许多成就。由于道教金丹术在金丹实践中大量使用了雄黄（as2s2）、雌黄（as2s3）、矾石（feass）、砒黄（不纯的砒石）和信石（as2o3）作为炼丹炼金原料，因此，金丹家不仅在砷的各种化合物的产地、性质和用途方面积累了相当丰富的经验知识，而且还在金丹实验活动中摸索并掌握单质砷的制备方法，这是道教金丹术对中国古代化学的又一杰出贡献，在世界化学发展史上具有重要的意义。

西方化学史家过去一般认为最早从化合物中分离出单质砷的是13世纪德国的炼金家大阿尔伯特（albertus magnus，公元1193或1206或1207～1280年）。他曾用一分雌黄与两分肥皂

共热，游离出所谓“金属雌黄”（arsenicum metllinum），即近代化学中的金属砷。但据近年来化学史专家的文献和模拟实验研究表明王奎克等《砷的历史在中国》；郑同等《单质砷炼制史研究》；赵匡华等《关于我国古代取得单质砷的进一步确证和实验研究》，《中国古代化学史研究》，北京大学出版社，1985。，单质砷的制备是中国道教金丹家最先获得的。

早在晋代，葛洪在《抱朴子·内篇》仙药卷中就载有处理雄黄的六种方法。原文如下：

又雄黄……饵服之法：或以蒸煮之，或以酒饵；或先以硝石化为水，乃凝之；或以玄胴肠裹蒸之于赤土下；或以松脂和之；或以三物炼之，引之如布，白如冰……王明：《抱朴子内篇校释》，中华书局，1985，第203页。

这六种方法分别是：一是蒸煮，即用沸水或水蒸汽使之分解，生成氧化砷；二是制成雄黄酒；三是用硝石的水溶液去溶解它，生成砷酸钾（k3aso4）；四是在玄胴肠和赤土（含铁陶土）存在的条件下，用水蒸汽去分解它；五是制成雄黄和松脂的混合剂；六是用上文所说的三物即硝石、玄胴肠、松脂与雄黄共炼。其中第六种方法据模拟实验研究表明，其生成物是单质砷和氧化砷。这表明我国古代金丹家在公元4世纪前半叶已有炼制单质砷的方法。及至唐代，孙思邈所撰的《太清丹经要决》中的“伏雌雄二黄用锡法”也以熔化的金属锡与雄黄相互反应，然后开炼经升华制得了单质砷。原文如下：

雄黄十两，末之。锡三两。铛中合熔。出之，入皮袋中，揉使碎，入坩埚中，火之；其坩埚

中安药了，以盖合之，密固，入风炉，吹之，令埚同火色。寒之，开，其色似金。《道藏》第22册，第500页。

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按现代化学知识，熔融的金属锡（仅需232c）与雄黄会很快发生如下反应：as2s3+3sn〓△〓3sns(黑色)+2as

然后，当硫化锡与砷的混合物被放在坩埚中盖合，密固后，以猛火加热时，砷即升华（613c）而凝结在上坩埚（或盖）的内壁上。

现据模拟实验研究表明参见赵匡华《关于我国古代取得单质砷的进一步确证和实验研究》，《中国古代化学史研究》，北京大学出版社，1985。，该法所得产物即单质砷。所以可以肯定，我国古代的道教金丹家在4世纪—7世纪之间已多次自雄黄中分离出单质砷，这比大阿尔伯特早六至九百年。

在矾化学方面，道教金丹术的重要成就首推东汉著名丹家狐刚子用干馏法从胆矾（石胆cuso4·5h2o）中制取硫酸的这一创举参见赵匡华《狐刚子及其对中国古代化学的卓越贡献》，《自然科学史研究》，1984年第3卷第3期。。狐刚子是在研究金银矿的过程中作出这一重大发展的。在唐初人所辑《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中有狐刚子“炼石胆取精华法”的记载：

以土墼（即砖坯）垒作两个方头炉，相去二尺，各表里精泥其间，其间旁开一孔，亦泥表里，使精薰，使干。一炉中著铜盘，使定，即密泥之；一炉中以炭烧石胆使作烟，以物扇之，其精华尽入铜盘。炉中却火待冷。开取任用。入万药，药皆神。……《黄帝九鼎神丹经诀》卷九，《道藏》第18册，第822页。

这种“取精华法”实际上就是干馏石胆，取其升华部分即硫酸酐，其冷凝液就是硫酸。化学反应过程为：

干馏〓cuso4·5h2o△650ccuo+ so3↑+5h2o↑

冷凝〓so3+h2oh2so4

一般认为：以“精泥”泥炉壁是为了防腐蚀和防止“胆精”损耗；石胆作烟，无疑为分解出来的水汽与so3所形成的白烟；“以物扇之”则白烟进入另一炉，而凝结于铜盘中；此外

用铜盘，正因为它耐稀硫酸之腐蚀。

可以肯定，狐刚子的“炼石胆取精华法”是干馏法制作硫酸的世界最早记录，这要比通常所说的8世纪阿拉伯炼金家贾比尔·伊本·海扬（jabir ibn hayyan, 公元721—815年）制取硫酸要早好几百年。

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（2）道教金丹术在长期的炼丹、炼金实验操作中，对一些基本的化学反应类型如化合反应

、分解反应和置换反应都有不同程度的接触和认识，积累了一定的经验知识，并且掌握了许多单质和化合物的制备方法，作出了一些重要的科学发现。

关于化合反应，金丹家很早就认识到汞与硫或其他物质会发生化合反应。如魏伯阳在《周易参同契》中就说：“河上姹女，灵而最神，得火则飞，不见埃尘。鬼隐龙匿，莫知所存，将欲制之，黄芽为根。”这里的意思是汞易挥发并能与硫或铅、黄金等化合成不易挥发的硫化汞或汞合金，因而被“制服”住了。

对于汞和氧的化合反应：2hg+o22hgo，金丹家也观察注意到了。陶弘景就说：水银“烧时飞着釜上灰，名汞粉，俗呼为水银灰”。李时珍：《本草纲目·石部·水银条》引。

此外，不少金丹家也认识到了铅和氧会发生化合反应：2pb+o22pbo，葛洪就指出：“铅性白出，而赤之以为丹”，即铅可以氧化成红色的铅丹。

关于分解反应，金丹家也积累了相当丰富的经验知识。陶弘景通过观察认识到硝石在加热下会分解，并指出可以根据其分解的产物颜色来鉴别真假硝石：“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也。”他还发现了可以用石灰石来烧制石灰：“近山生石，青白色，作灶竟烧，以水沃之，即蒸热而解。”李时珍：《本草纲目·石部·硝石·石灰石条》。

这也是一个分解反应：caco3cao+co2, cao+h2oca(oh)2。

道教金丹家对分解反应的认识，最深入的莫过于丹砂分解反应性质的掌握了。如前文所述，其反应过程有两种类型：

hgs+o2在空气中△hg+so2

hgs隔绝空气△hg+s

关于金属间能发生置换反应这一现象，道教金丹家也很早就观察并认识到了。金丹家在万物互相转化的金丹思想指导下，为了制作“药金”，找到某种能点化贱金属为黄金的方法，从很早就注意到溶液中金属互相转换的现象，以为那就是金属的转化。西汉《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的记载。后来葛洪、陶弘景在金丹著作中都明确记载了铁可以转换可溶性铜盐中的铜。这一重要发现，到了宋朝便成为水法炼铜的胆水浸铜法原理参见郭正谊《水法炼铜史料新探》，《化学通报》1983年第6期。

。这也是道教金丹术对中国古代冶金化学的一大贡献。

道教金丹家在炼丹、炼金实践中还初步积累掌握了一些可逆反应的知识。例如魏伯阳就注意到铅和胡粉（碱式碳酸铅）间的相互变化现象：“胡粉投火中，色坏还为铅。”这个“还”字的意思可能是指胡粉原来是铅制造的，经火的作用，胡粉不但色变，而且质也变了，它又变还为原来的铅了。金丹家在探索和改进从丹砂来制汞的抽汞技术过程中，对硫和汞之间的可逆变化的性质也有了较深入的认识。很早就认为：“丹砂烧之成水银，积变又还成了丹砂。”其反应过程是：

hgs+o2hg+so2

hg+shgs这种硫化汞的制备实际上是无机合成，得到的是黑色的硫化汞，再经过升华便可得到红色的丹砂。由于水银在空气中易被氧化成红色的氧化汞（hgo），所以在金丹术的早期，包括葛洪在内的金丹家一时还难以区分红色氧化汞和天然红色丹砂，很可能把红色氧化汞的生成误作为“积变又还成了丹砂”，即便如此，道教已认识到这种可逆变化并非个别现象，而具有普遍性，这种认识在当时来说确是难能可贵的。葛洪在《抱朴子》一书中还讲到铅和铅的氧化物之间也存在着可逆变化：“铅性白也，而赤之以为丹；丹性赤也，而白之以为铅。”铅是白色的，烧之变为赤红色的黄金；黄丹是赤红色的，以炭烧之可化为铅。这虽然不是同一反应的可逆变化，但却说明了元素铝及其氧化物之间的相互变化。

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东汉时的狐刚子在《粉图诀》中记载了“九转铅丹法”。所谓“九转”是事先从制备好的铅丹（真丹）出发还原出金属铅，再以所得铅复煎炼为丹，如此反复九次，才算成功。赵匡华先生认为：“这是迄今流传下来的最早的制铅丹法要诀；又是现存最早的一份制取‘仙丹大药’的完整而详实的记录；而且也是中国丹家认识和实现可逆化学反应的创举，所以有极高的学术价值。”参见赵匡华《狐刚子及其对中国化学的卓越贡献》，《自然科学史研究》1984年第3卷第3期。

此外，道教金丹家在长期的金丹实践活动中，从无数次的“成功”的金丹经验和失败的实践操作中逐渐总结、摸索一些关于如何促成和加速物质之间化学反应的经验知识，认识到要想合成“成功”，取得理想的炼丹、炼金效果，必须控制反物原料的种类和各成分的比例。魏伯阳在《周易参同契》中对此曾说道：

若药物非种，名类不同，分剂参差，失其纪纲，虽黄帝临炉，太乙降坐，八公捣炼，淮南执火，立宇崇坛，玉为阶陛，麟脯凤腊，把籍长跪，祷祝神祗，请哀诸鬼，沐浴斋戒，翼有所望，亦犹如胶补釜，以硇涂疮，去冷加冰，除热用汤，飞龟舞蛇，愈见乖张。《周易参同契·中篇》。

魏伯阳指出，炼丹所用的原料，如果不是所需的种类，参加反应的各成分的比例又不适当，那么即使有黄帝、太乙、八公、淮南王等炼丹名家在炉前指导，并且设立神坛，以玉铺地，跪拜祈祷，斋戒沐浴，也无济于事，就像用胶水补锅，用硇砂（氯化胺）涂疮，用加冰的办法来降温一样，只能枉费心机，适得其反。

金丹家在炼丹、炼金中很讲究药物的配比，不同物质间的化学反应其配方也各不相同。他们从实验中归纳总结出许多反应的合理配方。例如汞和硫黄制备朱砂的反应。唐代张果所撰《玉洞大神丹砂真要决·炼汞决》就详细谈到具体的配方和制备方法：

汞一斤，硫黄三两，先研硫黄为粉，置钵中，下著微火，续续下汞，急手研为青砂后，便入瓷瓶中，其瓶可受一升。黄土泥紧泥其瓶外，可厚二分，以盖合之。紧固口，置炉中。用炭一斤于瓶四面，养三日，长须有一斤，火三日后，便武火烧之，可用炭十斤分为两上，每炭五斤，烧其瓶，若有青焰出，即以稀泥涂之勿令焰出。火尽为候寒开之，其汞成紫砂也。张果：《玉洞大神丹砂真要决》，《道藏》第19册，第41页。

在这一配方中，汞和硫的原料投入比是16∶3