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硝石,也称消石、火硝、牙硝(古书上又称茫消或北帝玄珠,焰硝等),是一种天然矿物,主要成分为硝酸钾。其他来源的硝酸钾,以及其他的硝酸盐矿物如智利硝石(硝酸钠)、挪威硝石(硝酸钙)有的时候也被称作硝石 [1]。但注意芒硝不是硝酸盐,而是含结晶水的硫酸钠。
概述
硝石为透明或白色晶体,属斜方晶系。其摩氏硬度与石膏接近,比重2.1, 折射率 nα=1.332, nβ=1.504, nγ=1.504。硝石易溶于水。天然硝石主要见于堿土地区的干燥土壤中,矿泉、和洞穴壁上,由富含硝酸钾的水常年浸润生成。
用途
天然硝石在使用之前,一般需要经过水浸重结晶来提纯。
- 硝石是黑色火药的成份之一,用来制造炸药、焰火等,也用于焰火中产生紫色火花[2]。
- 硝石因为含氮而被用作肥料。
- 陶瓷、玻璃釉彩的成分。
- 中药材。《本草纲目》认为硝石“苦寒,无毒,主治五脏积热”,见于紫雪散、大黄硝石汤等成药。
制冰降温
硝石的化学名称叫硝酸钾,它溶解于水时会吸热,温度降低,所以小盆里的水就会结成冰。在一个大盆里倒一些水,再放入一个小盆,小盆里也倒一盆水,然后在大盆里倒入硝石,小盆里的水就会结成冰。古代的宁波制冰厂都会用这种方法来制作冰块。
冰块在古代的储存难度很大,是奢侈的降温神器,只有皇家贵族使用。李世民降温就很喜欢用冰块,他还曾经在自己办公的场所里堆起冰块,自己就坐在冰块当中办公,算是古代版的冰箱。它是白色味苦的晶体,低温下,颜色如霜被称为“墙霜”。人们在无意中发现硝石溶解于水时会吸收大量热量,使水温降低,甚至结冰,于是很快有人利用硝石的这种特性,在夏季制作冰饮料,方法是将糖和一点香料溶在水中,然后将水放入罐内;取一个大盘,在盘内盛上水,将罐置于盘水内,不断地在盘中加入硝石,罐内的水就结成冰。
硝石溶入水后可以用降温结晶法或蒸发结晶发将硝石再提出来重复使用。建议用化学试剂商店出售的化学纯硝酸铵代替,效果更明显。
古籍有记载,每到十一月三九、四九天,即有伐冰、藏冰之举,颇属盛事。清《会典》“工部都水清吏司藏冰”条云:“凡伐冰取诸御河……岁以冬至后半月,部委司官一人,募夫伐冰,取其明净坚厚者,以方尺有五寸为块……以供公廨……设暑汤之用。”民国时仍有此俗。
窖冰旧时传统岁时风俗。亦称“藏冰”。我国北方夏日暑热,冬日结冰,故有于冬季藏纳冰块于冰窖以供来夏使用的风习。此俗起源甚早。古代有专门管理此事的官吏,并建有窖冰的“冰井”。宋高承《事物纪原》云:“《周礼》有冰人,掌斩冰,淇凌。《魏志》云:建安十九年,魏王曹操造此台以藏冰,为凌室,故号冰井。清代冰窖分三种:官冰窖,府第冰窖,商民冰窖[3]。