金属冶炼要用火，这几乎已成为人们的思维定式了。但我们的祖先却将有关置换反应的化学知识巧妙应用于生产，开创了湿法冶铜的胆铜法。

胆铜法是把铁放在胆矾(水合硫酸铜)溶液中，使胆矾中的铜离子被铁取代置换而产生单质铜。铁元素的化学性质比铜元素活跃，因而铜盐溶液中放入铁就会生成铁盐和铜。汉代的《淮南万毕术》、《神农本草经》、晋代的《抱朴子》等书中，都记载着以铁置换硫酸铜中的铜的方法。陶弘景则推广了前人的成就，他发现铁和其他铜盐(如鸡屎矾)也可发生置换反应。置换反应的原理也就是湿法冶铜——胆铜法的原理。与火法冶铜相比，它具有许多优点：可以就地取材，技术、设备简单，不需消耗能源，劳动强度很低。胆铜法可能始自唐末或五代，在北宋时，这一方法已用于大规模生产。据《宋会要辑稿》载，宋代有十多处湿法炼铜生产地，分布在广东、湖南、江西、福建、浙江等省，其中以韶州岭水(今广东曲江)、信州铅山(今江西铅山)、饶州德必(今江西德兴)三地规模最大。如信州铅山的冶铜工场有沟槽77处，年产量达19万公斤。

胆铜法的生产过程一般是：在产地随地形高低挖槽，用板一节节将槽分开，呈梯状。用茅席铺底，将碎生铁堆积在槽内，放人胆矾液浸泡。由于碎铁表面不光滑，置换所得铜大都呈细末状沉积在茅席上。将胆水放掉，取出茅席，把沉积在茅席上的铜收集起来。再放下茅席，放入新胆水浸泡。另一种方法是将铁锻烧成薄铁片，使其表面积(即与胆水接触面积)尽量增大，将铁片置入槽中。过几天，铁片上有一层铜粉末出现，把薄铁片取出，就可以刮取上面的铜末了。第二种方法虽然多了一个“刮”的工序，但由于铁呈薄片状，与胆水的接触面大，所以置换反应速度也就快一些，可以提高铜的产量。

《大冶赋》书影

《大冶赋》书影中载有胆水炼铜的内容。

宋代胆水法产铜主要用于铸币。此法使用之初，许多人都不信，元佑初年(1086年)，苏辙做户部侍郎时，就曾 “有商人自言有秘法，能以胆矾点铁为铜，试之亦不验”。但到了绍圣元年(1094年)，宋朝已在信州铅山设场官营胆铜，而到绍圣五年(1098年)，官方已全面禁止偷盗、私制胆铜和私自取胆水等，此时胆铜法已成了官方专利。由于胆铜法在工艺上的优越性，明清两代一直沿用它。

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