故未能各处通行丹马国天文家名六麻者初用水银作寒暑表又有哈里与哈曼敦斯二人考知水银之体积受热涨大在水沸热度内俱为平涨雍正十一年俄罗斯国人氐累拉用水银作寒暑表测知从水至水沸之时水银体积涨大万分之一百五十三
又有意大里国算学家在此时之前设立更巧而繁之法在水与水沸间之一节平分为十二分由此考知水银受热涨大之率甚平均而醇酒体积之涨率有加大之级数又有法伦海者素谙于制造化学之事以造寒暑表为业以水银代酒醇作表将表之容积分为万分取其六十四分为从度至人身血热之界亦为从度至雪盐冷度之界则度为三十二雪盐冷度为负三十二而血热为九十六其六十四或三十二两数皆可屡次折半而至一度如此则分度之法甚易法伦海又考知水之沸度能因空气压力之大小而改变所以定沸度之中数为自度以上一百八十度故沸度为二百十二度此为英国所通用者寒暑表之法既能逐步考定之后则有人测知水银从度至沸度体积增大五十四分之一即百度表每加热一度水银之体积增五千四百十二分之一法伦海表每加热一度水银之体积增九千七百四十二分之中所以风雨表中之水银因天时冷热而体积有差者其数可以改正法伦海又知水之沸度可测山之高而当时之人并未留意惟德罗国与撒苏尔二人在数处高山试其法又有恰鲁之亦试此法惟因水沸之时将寒暑表置于沸水之中则水银得热骤升其高度不准后思得最妙之法将寒暑表挂于蒸气之中则所得之沸度始准此因水沸之度随空气压力之大小而增减故压力若减小则沸度亦减小沸度减小之数若为平减则压力减小恒为几何级数故空气之压力若减小一半则水沸之热度减去百度表之十度此比例与空气体质之密与高相比之理略相似即任两处水之沸度之较必与两处离海面之较有比例所以只需求得一常乘数则此法用之甚易求其常乘数之法或用抽气筩渐抽去罩内之空气试之或在山顶与平地试之即如撒苏尔特作一最准之寒暑表在布兰格山之顶试得百度表之沸度为八十六度百分之二十四斯时风雨表之水银柱为十七寸千分寸之一百三十六又在山下试百度表之沸度为一百零一度百分之六十二斯时风雨表之水银柱为三十寸千分寸之五百三十四所以两处沸度之较为十五度百分之三十八必与一万五千零五十尺之略高相配如此则求得每度与九百七十八尺半相配此为空气在度时之常乘数惟以此为常乘数尚嫌稍繁最便者莫如以一千为常乘数即为与五度半热度相配之高用此法以测高其表管必细而造法必精共长六寸至八寸热度须比沸度多十余度每度可分为二十分或五十分其分数刻于管上其泡之径须大半寸泡上约二寸有一铜圈包之铜圈上有螺丝与一小铜瓶口相配其铜瓶旁有小孔可使瓶内水沸时之蒸气从小孔而出铜瓶之底可用酒灯烧之如试得两处之沸度将其较数以一千乘之即得依五度半空气之热所算之高此高可依真中热度之数改正之如欲得更准之倍数可仍用一千为乘数而用他热度与之相配近年又有人以两个寒暑表相并而作为燥湿表者由是测知空中成露之热度又可与风雨表相辅而行西人于格物之学有数可稽有器可证绝不为游移之浮谈其精也如是则其国富而兵强也非幸也宜也
论化学
上海开设之制造局所译出泰西诸书无不裨益于人事而诸书之中尤莫要于化学也夫中国昔人所论物理各事其书不鲜其意亦深然一见夫泰西所谓化学之深造方恍然于中国物理诸书惟仅知万物之外形而万物之内蕴尚未尝能深知其奥妙也若夫泰西之化学于造物之道已为西人所深悉万物化变成就之理本已显露其二三经西人阐发其微其所成就更为不少矣夫万物自有天地生成之原质以其原质各分为粒其粒有定形而各物既各有相结之性方能以分定等分相和而成为诸物今以粒之细虽显微镜之最精者亦未能确定其大小之实形然有专志于窥测者拟日将一寸分为二百八十八兆以兆之所分而取其一分则略得其每粒之大以是亦足知其细矣原质既分为数十类欲以数质而成一物乃以各质调和而成也其各物如火如石如铁如天气或为二质或为三质而所成者其各物所存原质皆有额分丝毫未曾微差所最奇者则两三质之分成各物者其分数皆有互相加增始相对合之定例今化学诸士并能将诸物分化归成其原质亦能以原质相和而成为数物化学之裨益人事实有不能尽言者其制作物料也则惜其料精其质而法另有出于常法之不及者其种地也以知某地所缺某物所尚遂引之栽培灌溉其医术也能察考百药之实质因症所宜补宜除而照用也百工之业实无不有赖于化学此化学之所以能供人事而西士之倾心于其学又何怪乎吾所望于中国者诸士既欲接续是学果能中西互相争其大举庶几数传之后后人既沾其大利亦可追忆曰是功虽泰西所肇创亦我前人接续勤劳而始大奏其功也再能于功上加功不亦更美乎溯泰西化学之所由长进由于昔有狂人为术士所惑梦想长生之丹炼金之术惟在熬调镕铸之法能得其精自可成也于是昼夜劳习不停卒至或厌生或病起而始释手也乃其熬铸之劳虽于所图废然未得然亦有异见焉有识者得见其法历年竭力穷思遂起化学故化学始兴也后之化士果能推广而增益之庶不负狂人之梦更能过有识者之法岂非化学之大幸与
化学当学论
今之聚谈实学者非曰格物算法即曰天文地理步武西法者不曰洋阵洋操即曰英文英语庸讵知此仅西学之皮毛而非其精义哉泰西有化学焉与格物算法相表里与天文地理相颉颃文字语言由此而开妙蕴行兵布阵藉之而瀹灵机行之于大廷固可以强兵富国守之于一己亦可以益寿卫生乃鲁钝者苦其精深聪者又鄙其琐屑是可惜也请略言化学之理化学者化合化分之谓也盈天地间之物杳不知其亿兆京垓秭壤沟涧正载也而考其原质不过六十有六苟非化分化合则祗此六十六种而止何由而有亿兆京垓秭壤沟涧正载之物哉然欲考其如何化分如何化合以何法化分以何法化合何质与何质化分何质与何质化合化分之后变何形化合之后成[何](化)物其中有奥理焉有苦功焉非三言两语可以明非三月期年可以解也无已姑就富国强兵卫生益寿数大端略言化学之效富国之急需开矿也夫人而能言之者也以五金矿论岂漫为是掘地凿山哉必也未开之先如法化分知其含金之贵贱已开之后如法化分知其出金之盈绌其法愈精得金愈多人工且又省他如工艺制造无非化学之所发皇也照像镀金无非化学之所流露也或曰此皆小民之事初非君子所宜岂知工力固属乎小民而理法必出自君子乎吾故曰化学可以富国中国鎗药弹率皆购自西国虽常设局制造亦归西人执掌嗟彼华工无非如奴仆之供人使令耳今既欲与西国相争衡而军器必资于强敌孰胜孰败较然易明独不思西人亦犹是人也华人之心思且有胜于西人者而遇事则皆瞠乎在后此无他化学之明且精远逊于西人也假令我华人之于化学亦如西人之专心致志将何鎗何之不能造何药何弹之不能制哉吾故曰化学可以强兵至于疗病之药材中国虽有炮制煎炒诸法西人则以化学之理去其渣滓提其精液等药也华药用数两者西药祇用数分同病也华药服半杯者西药祇服数滴下咽既属甚易去病又形甚速事半功倍此之谓与且以化分化合之理察药材则知某某药之同质故中国外科有用珠粉者西人则知珍珠与灰石同质遂舍其贵而取其廉华又有用磠砂者西人则代以淡轻四绿又如蛋白与轻粉相和则结为定质以此推之则遇服轻粉者解以蛋白毒自不散岂有不效者乎人每言西医之艺绝伦而不知其得力于药材者实其得力于化学也泰西医士必从化学入门西人年寿今长于昔历观西中具有明征吾故曰化学可以益寿卫生要此三者语焉不详欲读成书已有译本而其上益于国下利于己则此说实莫之易也有志之士曷其舍化学而不学乎
论炭气炭质体用各别
言考炭气一物地壳所容甚多如动植之腐烂造酿之发酵各物之焚烧动物之呼出皆有之而以石灰与白石粉中此气独多取之之法用净炭焚于养气抑空气中即得之然此尚不甚纯须用含炭之杂质如白石粉石灰之类盛于瓶中和以淡硫强水或盐强水即得纯炭气此气乃诸气质中之最重者可于此器注之彼器因较气尚重过半其为性也甚奇能毙物犹能生物如置已燃之烛于杯内将炭气倒入烛即立熄或将着旺之炭置于气内亦立熄因其性最能灭火故于煤井失慎会有以此物救者更能杀人物如人偶吸之则会厌速闭而不使气入不逾时即死兽畜遇之立毙凡人聚居小屋中火炉四布室不通风便觉困倦而致头昏脑闷职此之故每有人于冬日将窗户杜严炽炭火于之前熟睡不令此气外出吸气愈多遂致长卧不醒更有人入于枯井阴沟煤矿酒池之中不知预防而误死者日众是皆不明化学之理者也使知此理宜于未入之先先用新煅之木炭炽旺或新石灰或冷水收灭此气而后入之则亦无甚妨倘有人为此气触死而救之应速将死者置于空气通畅处用冷水浇其遍身用力擦其四肢渐渐即可复苏此则炭气之有害于人物也其能生物也系因植物之生亦赖呼吸与人无异其吸入之气皆炭气其呼出之气为养气而人物吸入之气为养气呼出之气为炭气如无炭气则诸植物必死植物死不能呼养气而令人吸积而久之人将天地间之养气吸尽亦束手待毙矣此亦可见大造生物各适其用俾炭养二气时时变换而人物始得生生不息世有因炭气而并咎炭质者是亦不思之甚矣炭质烧后所发之炭气能害人固也岂知炭不使之成气便能益人夫世间常用之炭乃木所成取炭之法不一将植物加热而散其气质但加热时不使焚烧所剩者即炭或用木浸于硫强水内愈变愈黑亦为炭亦有以陶取炭陶炭之法将地掘坑置柴料于中后加火密封之即成炭或用柴料堆积后用湿泥烂草封固不泄空气焙煅一月亦成炭时日愈久得炭愈多此数法皆可取炭惟造火药所用之炭须用最佳者法以一铁箱将柴料盛满上留一孔下加火经久而成若用骨与象牙及一切动物亦能成炭惟以十一两骨仅得一两炭耳炭之用不祗可炊饮食如将盛流质各桶煅其内皮成炭虽存数百年亦不损更与养气有大爱力所以化分金矿中之养气而取金类用炭煅而镕之炭收其养气而成纯金其最大之用能灭一切恶气其灭气之力动物之炭更胜于植物无论何物极腐极臭人不堪闻如用新炭研为细粉铺于臭物以上虽仍腐而不臭西人因此制一嘴笼用铁丝布二层内夹炭屑罩于口鼻空气透过屑中所有秽恶之气悉被收尽而不得受其害矣医院诊视时疫剖视死人及在船舱阴沟积污处所用此器可免受症且能作滤器水为污浊取炭澄之自能清洁水为臭恶加新炭粉摇之自能甘芳人或误食植物毒药如鸦片莫飞亚马前等用炭粉和水立饮即能消其毒而不害人并能灭各物之色欲提糖而使净也将粗黄色糖消融于水以动物之炭滤之一煮干即成白糖西人墨水暨红酒黑酒以动物之炭滤之则色香味三者俱无矣炭之益人有如是者同一物也得其用则养生不得其用则戕命亦唯神而明之存乎其人耳
论木炭
凡木经火烧化必致成灰木之他等原质亦有炭其炭质乃系轻养二气与天气之养气合成者一经火烧则变为炭强气与水遂火散化矣如不在空气中烧之不得与天气相合反不变灰而成炭仍等于木之本形因与木之原质合成者祗有热而无天气复与他物相合之故也此等改变窥查最易须以一口之玻璃筒内实以木烧热红红则与烧炭之理法相似而作炭之法乃将木置地之内外覆以土留孔以通天气其孔内所得之天气不足烧化之用历十余日后启视内之木则尽变为炭而无灰虽然火烧之力猛烈木形全无改变即木皮与皮生之菌亦同于未经火烧之状惟木色深黑而质脆形状枯干体径略小而已其所以变黑变脆者即表明体质之改变也若计木变炭数之多少又以木之老嫩干湿论之而合中之数以百斤木烧炭不过廿二斤当截劈木时多受天气之感动不使炭数减少必须以水浸湿将木置入地内之时○炭之体质内多密孔乃因经火烧散之物所遗之空处故有极大吸气之力也以显微镜窥炭体之孔其形直坚而密匀不论炭之长短均能通气而以显微镜窥一短炭之此端亦可以透过彼端约计径一寸其孔有五百七十二万四千之多如以炭系重物入水内上覆器提出内含之气其孔则复生气此即表明其内所含气之多少也每一六面寸炭能吸一百六面寸阿么尼亚气五十面寸磺强轻气此二气即坏物所生极难闻之臭因有此等吸力故又可以吸蚀食物将坏之恶味凡欲备置食物恐经久变坏置炭于内则无此弊惟硬木炭吸臭之力愈大西国有一种红硬木炭较他炭吸阿么尼亚气多加一百十一倍又一种槟榔壳之硬皮炭其体之透孔目力虽不能视而吸力尤大或将炭体之孔注满天气中之养气置露于磺强轻气内其炭孔所吸之硫磺与养气相合变为磺强水再与轻气养气合成则变为水矣○彼坏物所生之气均含毒性故炭能吸坏物生臭之功用更为至要者也皆以炭末撒于将坏之物上为极佳之法今又新制许多之药水药气即绿气与金灰
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