古人觀察、利用和研究化學變化首先是從對化學工藝的發(fā)展利用開始的。 陶瓷化學大約170萬年前，中國各地區(qū)的先民通過擊石取火、鉆木取火得到火種，慢慢學會了用火，并逐步了解了火的習性。由于偶然中發(fā)現(xiàn)火可使黏土發(fā)生燒結(jié)使之成為堅硬的陶塊，導致了制陶工藝的誕生。大約距今1萬年前的時候，他們摸索到燒陶的技術(shù)，制作出原始陶器。由低級到高級，從新石器時代的后期（距今約5000年前）到東漢時期先后發(fā)展出了彩繪紅陶、蛋殼（薄壁）黑陶、白陶、印紋硬陶、青釉硬陶和綠釉陶等多個品種。這是用化學手段制造出來的第一類自然界不存在的物質(zhì)，為人們提供了新的生活用具和建筑材料；也為冶煉熔鑄金屬和釀造工藝的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

中國瓷藝發(fā)展很快，歷朝各代都是名窯林立，瓷藝與花樣品種不斷推新，唐代、宋代不僅有了多種色釉瓷，還有兔毫油滴釉、窯變形成的絢麗彩釉、蔥翠如梅子的青釉、貌似冰裂紋的“開片”瓷釉，更成為瓷藝中的絕技。元代、明代又推出了釉上、釉下的彩繪瓷。到清代雍正、乾隆時期，璀璨的五彩瓷、粉彩瓷、琺瑯彩瓷的發(fā)明把中國古代瓷藝推到了頂峰，達到黃金時代。

冶金化學繼制陶工藝之后，冶金化學工藝出現(xiàn)。中國大約在距今4500多年前開始冶煉紅銅和錫青銅，用的是把綠色孔雀石或孔雀石與錫礦石混上木炭一起在陶質(zhì)器皿中加熱燒煉的方法。到了商殷時代青銅（見銅合金）冶煉已達到鼎盛時期。已經(jīng)冶煉出了金屬鉛和錫，可以用三種金屬按一定比例熔合煉制青銅。造型端莊、紋飾精美、重達875千克的“司母戊”大鼎是其代表作（含銅84.8％、錫11.6％、鉛2.8％）。及至戰(zhàn)國時期，青銅器已大量生產(chǎn)，從過去以生產(chǎn)禮器為主過渡到大量制造兵器、貨幣和一些農(nóng)具，已初步了解到青銅中銅、錫的比例與青銅器性能之間的某些關系，所以《考工記》中有了“六齊規(guī)則”的記載。

釀酒中國先民大概在遠古時就已從發(fā)霉、發(fā)酵的野果和谷物中品嘗到酒香和酒味。在有了陶質(zhì)器皿后，約在距今4000多年前開始有意識地通過糧食的自然變霉、發(fā)酵制作酒漿，以供祭祀和飲用。西周已有了系統(tǒng)的經(jīng)驗，《禮記·月令篇》已記述了負責釀酒事宜的官員“大酋”在仲冬釀酒時必須監(jiān)管好的6個環(huán)節(jié)，包括原料秫稻、曲糵麥芽、水泉、釀酒陶器、柴火等。及至漢代酒工已從利用麥糵糖化、發(fā)酵發(fā)展到培養(yǎng)、制作多種優(yōu)良的釀酒曲種。北魏賈思勰所著《齊民要術(shù)》曾詳細總結(jié)了當時北方的12種造酒用曲的制作方法。宋代酵酒技藝又有了重大突破：有了優(yōu)良菌種的延續(xù)和推廣的經(jīng)驗；朱翼中所著《北山酒經(jīng)》更系統(tǒng)地記載了南方的各種造曲法；發(fā)明了在高溫菌紅米霉作用下生成的紅曲；發(fā)明了酒蒸餾器和蒸餾技術(shù)，取得了味極濃烈的燒酒。其他的醇造工藝，如作醋、造醬、制酪等也已成熟。總之，在生物化學的早期利用上中國也曾有過重大貢獻。
制糖中國先民在掌握谷物釀酒的同時也逐步學會了以稻米、高粱為原料，煮后加入麥芽經(jīng)過保溫糖化而制作飴糖，《詩經(jīng)》中已有記載。唐代四川遂寧地區(qū)出現(xiàn)了從蔗糖制作結(jié)晶冰糖（糖霜）的技藝。明代福建的糖匠更發(fā)明了利用泥漿吸附作用的蔗糖脫色法，從此雪白的蔗糖問世。

洗染在中國古代的洗染行業(yè)中也不乏化學方法的利用。例如：①靛藍的制取是利用堿性石灰水、酶的作用和日光的氧比化從藍草中將藍苷浸取、沉淀而制成的；染藍過程又利用發(fā)酵作用將其先還原為可溶性的靛白。②在提取紅花中的紅色素時利用了堿水（石灰水、草灰水）浸取、酸水（醋、烏梅水）沉淀的交替處理，來分離紅花中的黃、紅兩種色素。③曾利用綠礬與五倍子殼、橡栗殼中的單寧質(zhì)相反應，制作成黑色媒染染料。④在以茜草、紫草染紅時利用了明礬的媒染作用，而且顏色更深艷。礬類的廣泛應用也促進了綠礬、明礬、黃礬等的化學加工。與染色相關的還有絲麻及織物的漂洗。除了最早利用的藜灰（冬灰）外，魏晉時已利用皂莢粉作洗滌劑。唐代又將皂莢粉與米粉、香料混合制成“澡豆”。魏晉時還發(fā)明了用豬胰、面粉與皂莢粉混合制成的豬胰澡豆。唐代時它發(fā)展成為由面粉、豆粉與眾多中草藥白芷、白術(shù)等與豬胰合搗成的合膏。及至元代便正式成為豬胰與堿合煉成的中國傳統(tǒng)“胰子”（肥皂）了，它所含的多種消化酶，可分解脂肪、蛋白質(zhì)造成的污漬。

煉丹術(shù)古代煉丹術(shù)可視為化學的原始形式。中國煉丹術(shù)自漢初肇興到清代基本消亡。那些虔誠的方士以制造令人長生不死的金丹神藥為主旨。這種虛妄的夢想雖以破滅告終，但他們曾涉水攀山，尋訪百藥；登臨深山高嶺修壇建爐，在煙塵毒氣中奮斗了1800余年，雖于長生羽化勞而無功，但卻豐富了中國的醫(yī)藥寶庫。他們切實地操作了原始的化學實驗，觀察了眾多的化學現(xiàn)象，合成了一系列重要而純凈的無機制劑，如靈砂（硫汞還丹，HgS）、朱粉(HgO)、粉霜(HgCl2)、輕粉(Hg2Cl2)、鉛丹(Pb3O4)、黃丹(PbO)、鉛霜（醋酸鉛）、玄黃(HgO–PbO)、砒霜(As2O3)、雄黃與雌黃(As4S4與As2S3)、各種礬等；并不斷改進了升煉水銀的方法。這些制劑在宋代就廣泛被本草學家臨床試驗，至明代很多成為瘍科圣藥的主要成分。丹爐升煉丹藥的化學方法也被繼承下來。至唐代，他們更從合煉硝黃的爆燃事故中總結(jié)了教訓，并進而導致了黑火藥的發(fā)明，成為中國古代四大發(fā)明之一。
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