唐朝詩人白居易曾經(jīng)寫過一首千古傳誦的名篇《賣炭翁》，其中一句“可憐身上衣正單，心憂炭賤愿天寒。”寫出了賣炭人的矛盾和心酸。可見在唐朝時長安城的富貴人家就開始用木炭取暖了。
現(xiàn)代人可能覺得木炭只作為古人的燃料，用來取暖做飯。實(shí)則不然，木炭在古代的生產(chǎn)生活中都有著非常重要的作用，甚至于整個人類的金屬文明都是以木炭的使用為起點(diǎn)的。今天就介紹一下現(xiàn)在看起來不起眼的木炭在古代是如何發(fā)揮重要作用的。
木炭是什么？
漢代許慎《說文》講得明白：
“炭，燒木留性， 寒月供然(燃)火取暖者，不煙不焰，可貴也。” 《說文》
簡而言之就是木材燒過之后，剩下的可燃物質(zhì)。木炭比直接燒柴有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如沒有煙，沒有明火，而且比木柴更輕，在古代是富貴人家取暖的首選之物。
關(guān)于木炭的起源還沒有定論，比較靠譜的是木炭來源于制陶工藝，在石器時代人們?yōu)榱私o陶器上色，就想到了利用木柴燃燒的煙氣來給陶器著色。其中黑陶的制作工藝是在黑陶即將燒成的時候從窯頂徐徐加水， 使木柴熄滅，產(chǎn)生濃煙，用煙熏法進(jìn)行滲碳制成。 在這個過程中被水澆滅的木柴有的會自然變成木炭 。 人們在處理這些未燃盡的木炭的時候發(fā)現(xiàn)這些木炭比木柴更好用，獲得的溫度更高，就開始逐漸探索完善制造木炭的工藝，這可能是古代最早的木炭來源之一。
從現(xiàn)代科學(xué)的角度講，木炭是木材脫水碳化的結(jié)果。碳化之后的可燃物不含有水分，可燃成分更高，所以從單位質(zhì)量的熱值上比木材要高。原始的燒炭的方法是在露天直接燒制木材，因木材受熱的溫度、時間及氧氣等炭化條件不易掌握，所以燒制的木炭質(zhì)量差，數(shù)量少。自商周出現(xiàn)窖燒法后，炭化的條件得到有效控制，在增加所獲木炭數(shù)量的同時，木炭的質(zhì)量亦有相當(dāng)提高。
古代木炭根據(jù)原料的不同大體可以分為兩類，第一類是用木材制作而成的木炭，當(dāng)然根據(jù)木材的不同，木炭的品質(zhì)也不同；另一大類是用竹子燒制而成的竹炭，在西南地區(qū)就有大量使用竹炭的記錄。從制作工藝上可以分為黑炭和白炭。簡單來說，黑炭是燒制完成之后隔絕氧氣冷卻，白炭在冷卻的時候是暴露在空氣中的，所以在表面會有一層白灰。白炭的工藝更難掌握，價格也要明顯高于黑炭。
木炭對人類文明的推進(jìn)
工具是人類文明的標(biāo)志，根據(jù)工具的不同將人類歷史劃分為石器時代、青銅時代、鐵器時代等。幾乎各大文明中，青銅都是最早使用的金屬。
我們先來簡單的回憶一下初中化學(xué)的知識，煉銅就是將銅從銅的氧化物中還原出來，稱之為還原反應(yīng)。還原反應(yīng)需要兩個條件，第一個是要有足夠高的溫度，第二個就是要有還原劑。而木炭就能同時滿足以上兩個條件。
木炭的使用之前，人們利用木柴制陶能夠獲取的最高溫度不超過1050攝氏度，但是銅的熔點(diǎn)是1083攝氏度。在使用木炭作為燃料之后很容易突破1083度。木炭的主要成分是碳，即便是在現(xiàn)代的冶煉工業(yè)中碳都是常用的還原劑。所以在古代使用木炭作為燃料和還原劑將銅從銅的氧化物中提煉出來。
實(shí)際上最早的銅的發(fā)現(xiàn)，就有可能是人類在燒火或者燒制陶器的過程中偶爾有銅礦摻雜在里面，在高溫的情況下經(jīng)過碳的還原反應(yīng)，出現(xiàn)了單質(zhì)銅，人們逐漸的開始發(fā)現(xiàn)這種閃著金光的東西可以做成比石頭更鋒利的東西（和玻璃的起源有點(diǎn)類似）。這就是人類利用金屬起點(diǎn)。
從商周時期我國進(jìn)入青銅時代，而青銅發(fā)展的基礎(chǔ)是木炭的大量使用，《周禮》中記載，木炭是一種百姓向官府繳納的重要物資，有專人負(fù)責(zé)征收木炭。
“掌炭掌灰物炭物之征令。以時入之，以權(quán)量受之，以共邦之用，凡炭灰之事。” 《周禮》
關(guān)于木炭在冶金業(yè)中的重要性，古人有著非常深刻的認(rèn)識。西漢賈誼《鵬鳥賦》稱：
“且夫天地為爐兮，造化為工；陰陽為炭兮，萬物為銅?！?/section> 《鵬鳥賦》
鐵的冶煉過程比銅要復(fù)雜得多，但是原理是類似的，都是用還原劑將鐵從鐵的氧化物中提煉出來。雖然到了宋朝就有煤炭使用的記錄，但是煤炭的開采受地域的限制。工業(yè)革命之前，煉鐵的主要燃料和還原劑仍然是木炭。
木炭在古代的其他作用
木炭除了作為燃料之外，仍有很多重要的用途。比如木炭有很好的吸附性，可以用來作為建筑或者墓穴的防潮劑。比較著名的是馬王堆一號墓出土的女尸，經(jīng)過兩千多年依然保存的非常好，在墓穴木撐的四周和上下填塞了一萬多斤的木炭 , 木炭外面又用白膏泥填塞封固，這樣才能讓這個墓穴保持干燥，讓女尸不腐。
另外一個典型的應(yīng)用就是火藥，配置黑色火藥的大體成分是“一硫二硝三木炭”，木炭是作為構(gòu)成黑色火藥的主要成分必不可少。火藥在人類的發(fā)展中所起到的作用更是不言而喻的。除此之外，木炭在古代繪畫 、化妝 、制香等方面都有重要應(yīng)用。
看似不起眼的木炭，背后蘊(yùn)藏著人類文明發(fā)展的軌跡。從木炭的使用上可以看出，人類文明就是在一次次的偶然發(fā)現(xiàn)和不斷嘗試中蹣跚前進(jìn)，任何一項文明成就的背后都是上天的眷顧和人類智慧的結(jié)晶。
