就是按现代化学理论和化学实验来衡量也是科学的。同时这也是制备绛矾（fe2o3）的一种方法。
《图经本草》所载抽砂炼汞的工艺也很值得注意。此书水银条载：“出于丹砂者乃以山石中采粗次朱砂作炉置砂于中下承以水上覆以盎器外加火煅养则烟飞于上水银溜于下其色小白浊。”这里所说的“炉”为铁釜一类而所述“出于丹砂”的水银的煅养过程其化学反应式为：hgs＋fehg＋fes。
关于未济炉炼汞《丹房须知》中虽绘制有丹炉的形制但没有文字说明后世无法了解它抽炼水银的全过程。苏颂则在《图经本草》中作了详细的说明：“（水银）出自丹砂者乃是山中采粗次朱砂和硬炭屑匀内阳城罐内令实以薄铁片可罐口作数小孔掩之仍以铁线罗固一罐贮水承之两口相接盐泥和豚毛固际上罐及缝处候干以下罐入土出口寸许外置炉围火煅炼旁作四窦欲气达而火炽也。候一时则成水银溜于下罐矣”。这里具体详尽地记载了一种新的“未济式”由朱砂取汞的方法其中混进炭末也是一项重大的革新和进步为后世长期沿用。该反应为：2hgs＋netbsp；cs2＋2hg这种更有效、更经济的炼汞法表明中国古代炼丹家在炼汞方面已积累了丰富的经验。
关于醋酸铅的记载也是很有价值的。《图经本草》提到：“又有铅霜亦出于铅其法以铅杂水银十五分之一合炼作片置醋瓮中密封经久成霜性极冷治风痰及婴孺惊滞药今医家用之尤多。”不仅明确地描述了醋酸铅的制备而且简要地说明了其性质与功用。
第三节冶金化学胆铜法的推广用胆水炼铜是我国古代冶金和化学史上的一项重要明创造。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液的铜离子置换出来还原为金属铜再熔炼成锭。对这一化学现象的认识远在西汉初年《淮南万毕术》中已有记载。《神农本草经》、《抱朴子·内篇》、《神农本草经集注》等书中也都有所记载。到了唐代这一反应被方士用来作为点金术的技艺。唐明皇时刘知古上《日月玄枢论》说：“或以诸青、诸矾、诸绿、诸灰结水银以为红银。”红银实际上是炼丹家炼得的纯铜。唐代炼丹家金陵子在《龙虎还丹诀》中也有多条以铁釜熬胆水炼制“红银”的要诀。
胆水炼铜成为一项生产工艺大约始于唐代末年或五代初期当时把这种铜称作“铁铜”。五代轩辕述在《宝藏畅微论》中指出：“铁铜以苦水浸至生赤煤熬炼成而坚黑。”1到了北宋年间由于铸钱需要大量的铜水法炼铜有了较大的规模。重要的胆铜产地有信州铅山、饶州德兴和韶州岑水等。沈括《梦溪笔谈》中关于信州铅山的胆水情况有一段著名的记载：“信州铅山县有苦泉流以为涧挹其水熬之则成胆矾。烹胆矾则成铜熬胆矾釜久之亦化为铜。”
关于胆水炼铜的方法《宋会要辑稿·食货》有详细记载：“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铁煤入炉烹铁凡三炼方成铜其未化铜却添新铁片再下槽排浸。”胆矾炼铜除了浸铜法外还有淋铜法即以水淋浸含胆矾的土然后以胆水浸铁。这两种方法各有优劣崇宁时游经曾作了比较：“胆水浸铜工少利多其水有限；胆土煎铜工多利少其土无穷胆水浸铜斤以钱五十为本；胆土煎铜以钱八十为本比之矿铜其利已厚。”1南宋建立后胆铜生产仍有很大规模如乾道元年（1165）胆铜产量为21万余斤。南宋后期由于胆水资源有限且质量欠佳胆铜生产便趋于没落了。但胆铜法作为一项重大的科学明和技术成就并且是后世水法冶金的先声应该给予高度评价。
黄铜的冶炼铜锌合金色泽金黄现在称为锌黄铜。在宋代以前曾叫做“鍮石”、“鍮铜”因颜色似金中国古代炼丹家也称它为“鍮石金”。2关于这种合金用品最可靠的记载出自梁代宗懔的《荆楚岁时记》：“七月七日是夕人家妇女结采缕穿七孔针或以金、银、鍮石为针陈瓜果于庭中以乞巧。”隋初苏元明所撰《宝藏论》中列举的药金也有鍮石金。到了唐代鍮铜已较普遍曾作为冠服等级的标志其价值在铜、银之间。
我国古代炼制这种合金最初是用炉甘石（即菱锌矿主要成分为znco3）点化。这种技艺与炼丹术有密切关系。这个炼制方法的最早记载见于孟要1见李时珍：《本草纲目》卷8“赤铜”。
1《宋会要辑稿》食货34坑冶。
2赵匡华：《中国历代“黄铜”考释》《自然科学史研究》第6卷第4期。甫汇辑的丹经《诸家神品丹法》卷6中的“日华子点庚法”：“百炼赤铜一斤太原炉甘石一斤细研水飞过石一两搅匀铁合内固济阴干。用木炭八斤风炉内自辰时下火煅二日夜足冷取出再入气炉内煅急扇三时辰取出打开去泥水洗其物颗颗如鸡冠色。母一钱点淡金一两成上等金。”日华子是五代末宋初的医药学家。其后不久崔昉所撰《大丹药诀本草》也简要记载：“用铜一斤炉甘石一斤炼之即成鍮石一斤半。”1及至宋真宗时民间以炉甘石点鍮铜的活动已相当普遍。宋以后的本草、炼丹及博物学著作中仍经常可以见到这种炼鍮法如《格物粗谈》、《本草纲目》、《天工开物》、《物理小识》等书都有记载。在明代冶炼这种合金的技术已逐步展为金属铜与金属锌直接合炼。
灰吹法炼银技术银在自然界中的含量不多且主要以辉银矿形式存在并多与方铅矿共生。中国古代的银大部分是从含银的粗铅中提炼出来的。由于银铅完全互溶且溶点较低古时炼银时加入铅使银溶于铅中实现银的富集；然后吹以空气使铅氧化入炉灰中实现银的分离。早在东汉时期炼丹家就明了以金银矿粉与黑锡（铅）共炼与提炼金银的“灰吹法”。1灰吹技术在唐代已被广泛应用。唐司空图《诗品》洗炼条有“犹矿出金如铅出银”的记载。据对唐邠王府和章怀太子李贤墓所出炼银渣块的化验和分析可知用的就是灰吹法。五代轩辕述《宝藏畅微论》中所说“倭铅可勾金”可能是指利用锌并由灰吹法来提炼金银。到了宋代《云麓漫钞》、《大冶赋》等著作对灰吹技术乃至完备的银冶程序都已有较详细的记载。赵彦卫在《云麓漫钞》中提到：“取银之法每石壁上有黑路乃银脉随脉凿穴而入甫容人身深至数十丈烛火自照所取银矿皆碎石用臼捣碎再上磨以绢罗细然后以水淘黄者即石弃去黑者乃银用面糊团入铅以火煅为大片即入官库俟三两日再煎成碎银每五十三两为一包。”这段记载概要地叙述了炼银的三个步骤：一是辨银脉与采矿这里所说的黑色矿脉应指辉银矿（ag2s）。二是碎矿与选矿三是炼银“以火煅为大片”即是灰吹法。灰吹法是古代比较先进的炼银方法。关于这种方法明代著作《天工开物》、《菽园杂记》等的记载更为翔实。
第四节蒸馏酒宋代之前人们饮用的多是由谷类酿造的米酒和葡萄酒。蒸馏酒是一种烈性酒它的明是造酒技术的重要进步。但其究竟出现于何时迄今尚无定论。据研究北宋时期中国可能已有。苏轼《物类相感志》提到“酒中火焰以青布拂之自灭”田锡（94o—1oo3）《曲本草》说：“暹罗酒以烧酒复烧二次入珍贵异香能饮之人三四杯即醉。价值比常数十倍。有疾者饮一二杯即愈且杀蛊。”这里提到的酒和烧酒可能就是蒸馏酒。1李时珍：《本草纲目》卷9“炉甘石”条。
1赵匡华：《狐刚子及其对中国古代化学的卓越贡献》赵匡华编《中国古代化学史研究》北京大学出版社1985年版第193—197页。
南宋时期肯定已经有了蒸馏酒。宋慈（1186—1249）《洗冤录》卷4“急救方”载：“虺蝮伤人令人口含米醋或烧酒吮伤以吸拔其毒随吮随吐随换酒醋再吮俟红淡肿消为度。”《洗冤录》自序是书作于淳祐丁未即1247年。这种治疗蛇伤的烧酒应当是蒸馏酒。1975年曾在河北青龙掘到一套铸造于金世宗大定年间（1161—1189）的用于饮用蒸馏酒的铜制酒器。此外南宋吴悮《丹房须知》等著作记载有炼丹家使用的相当精美的蒸馏器这种蒸馏器自然可以用作制造蒸馏酒的设备。这些情况表明南宋时已有蒸馏酒是无可置疑的。
第九十二章地理学第一节地方志五代、辽、宋、夏、金时期由于多种政权并存政治上不统一经济上呈现出纷繁多样的地区特点。这一时期的地理学反映了这一现实特别是以区域地理研究为重点地方志得到了空前的展。当时不仅方志的门类和数量多而且出现了不少优秀的方志理论和创新的志书体例。如仅宋代32o年内就有方志1o16种。1除了传统的志、编、录、图经、图志外还有谱、统记、纪旧、故实、类考、会要、新录、记问、须知、类补、拾遗、私志等。宋代虽然尚未有关于方志理论的专著但在不少方志的序文和跋中开始从理论上阐明或探讨方志的性质、功用、编纂原则与方法这是宋以前所未见的。
宋代全国性总志有4o部今仅存5部即乐史撰《太平寰宇记》、王存等人撰《元丰九域志》、欧阳忞撰《舆地广记》、王象之撰《舆地纪胜》、祝穆撰《方舆胜览》。
宋代的方志约有976种今仅存29种1。其中受后人称赞的特色佳作如梁克家淳熙《三山志》多掌故；杨潜绍熙《云间志》繁简适中；施宿嘉泰《会稽志》条理井然；景定《建康志》图、表、志、传、考俱备为方志中的典型；高似孙嘉定《剡录》创大事记体例和地方文献书目；常棠绍定《澉水志》创村镇志；乾道、淳祐、咸淳年间纂修的《临安志》体茂事备可称名著；宋敏求的《长安志》继承了两汉述地派的传统记载的地理内容丰富。
第二节测量和制图的成就这一时期测量技术的提高对地图学的展起了促进作用。据曾公亮《武经总要》和李诫《营造法式》中的记载当时的测量仪器有水准仪、望标、望筒、指南鱼、指南针、地螺（罗盘）等。
熙宁九年（1o76）沈括创用了因地制宜进行地形测量的方法。他利用汴堤外取土筑堤时形成的旧水沟稍加改造分段筑堰截水使之形成梯级水渠。然后再分别测量梯级水渠的水位差其总和即为两地地势高下之数。他用这种分段筑堰的测量法实测了从开封到泗州淮口的地势差为19丈4尺8寸6分。沈括这项测量工作比俄国于1696年开始的顿河地形测量早6oo多年2。
宋朝统治者很重视地图绘制积极组织人力绘制新图。淳化四年（993）
诏画工集诸州图用绢一百匹合而画之为天下图藏于秘阁1此即著名的淳化《天下图》。大中祥符初命学士王曾修《九域图》3卷2熙宁九年1刘纬毅：《宋代方志述略》《文献》1986年第4期。
1刘纬毅：《宋代方志述略》《文献》1986年第4期。
2《沈括研究》浙江人民出版社1985年版第98页。
1王应麟：《玉海》卷14。
2《宋史·艺文志》。
（1o76）又命沈括编制《天下州县图》（即《守令图》）经12年完成3。宋仁宗天圣元年（1o23）晏殊绘成《十八路州军图》4。除了《十八路图》外还有《十七路图》5、工艺装饰品性质的《殿御屏风华夷图》6。
关于地方行政、山川、河渠水利的地图单篇的较少一般都与图经、地方志等放在一起。就地区来说有《契丹地图》、《幽燕地图》、《河西陇右图》、《西州图》、《西域图》、《交广图》、《大辽国对境图》、《大金国按境图》等7。
外域地图有《海外诸域图》、《海外诸蕃地理图》。
专用地图有《鱼鳞图》、《导河形胜图》、《制置沿边浚陂塘筑堤道条式图》等。
此外还有城市地图如《长安图》各种宫殿图《平江图》《静江府城图》等。石刻地图有《九域守令图》、《禹迹图》、《华夷图》、《地理图》、《平江图》、《静江府城图》等。在石刻地图中以保存在西安碑林中的《禹迹图》和《华夷图》的制作年代最早（约1o81—1o94）。淳祐七年（1247）据王致远所得黄裳图上石的苏州《地理图》也很著名。约在1155年前后杨甲编绘的《六经图》则是我国现存最早的印刷地图。
宋代出现了多种地理模型如沈括用面糊木屑制作的地理模型蜡质地理模型木板地理模型1朱熹的胶泥地理模型2等。
第三节蓬勃展的水文学宋代对河湖水位的观测已有具体数据在都江堰离堆石崖上刻有十个刻度的水尺“水及六则流始足用过则从侍郎堰减水河泄而归于江。岁作侍郎堰准水则第四以为高下之度”3。南宋太湖地区出现了水则碑如吴江上立有两座水则碑长七�