卷十二　学术十二化学

译那么就可以将腐朽之物化为神奇；用于洗涤提炼，就可以将渣滓化为精华；用于一切制造、测量，就可以将粗糙涩滞化为精工优良，并且可以将烦琐艰难化为平易简单。既然如此，化学的功用，难道不是非常宏大吗！查考西洋化学家将物质总共分为两类：一类叫作“原”，一类叫作“杂”。在公元一千八百年以前，所考察得到的原质不过二十九种；随后又考察得到三十五种，总共为六十四种原质。由此可知，西洋化学的精进，时间也并不久远。在这六十四种中又分为两类：一类是非金属类，一类是金属类。什么叫做非金属类呢？那就是氧、氢、氮、氟、氯、碳、磷、碘、硫、溴、硼、硅、碲、硒，这十四种都是非金属类。什么叫做金属类呢？那就是金、铷、锂、钾、钠、镁、锶、钙、钡、铝、镧、铒、镝、镥、错、铖、锆、钍、鋊、铁、锰、铜、锡、铅、锌、钒、铀、铋、镍、钴、铬、铟、镉、钨、鈶、锑、鐕、铌、钽、金。金也有被列入非金属类的：钼、金、银、汞、铂、钯、铱、钌、錴、銤，这五十种都是金属类。翻译书籍的人曾经说这两类中，世间常见的只有十几种，其余不仅中国没有，即使西洋也很少见。如果翻译成西洋语言，确实觉得繁冗；如果翻作中文名称，又没有对应的实物，所以特别创造形声字来命名它们。计算所创造的方法有两种：一种是在平常字外加偏旁成为新名，仍然读其本音，如钸、釸、镉、镁等类就是这样；一种是用字典内不常用的字赋予新义成为新名，如锌、钴、钾、铂等类就是这样。果真如此，似乎除了氧、氢、氮、氯、碳、磷以及硫、铅、金、汞、五金之外，都不是中国所有的东西了。不知道中国实际上是有这些物质的。试举几项来见其大概：比如化学中的锌，就是中国的白铅；化学中的锰，就是中国的粗铁。至于钾，在西洋也没有单独存在的，但是钾、氧、氮、氧、五（指五氧化二钾等化合物）就是中国的火硝。如果中国也加以化学分解，就可以从硝石中得到钾。这是中国虽然没有单独的钾，但实际上含有钾。钙在中国向来没有单独存在的，但是钙、氧、硫氧三（指硫酸钙等化合物）就是中国的石膏。如果中国也加以化学分解，就可以从石膏中得到钙。这是中国虽然没有单独的钙，但实际上又含有钙。其他如金、氧就是中国的砒霜。如果将砒霜加以化学分解，金也可以得到。这是中国又不是没有金。硅氧就是中国的水晶。如果将水晶加以化学分解，硅也可以得到。这是中国又不是没有硅。何况分解硼砂就可以得到硼，分解元明粉就可以得到钠呢。由此可见化学中原本有很多中国所有的物质。况且化学中的原质，其形体不同，其用途各异。如果不嫌繁琐，请详细陈述。一曰氧气的形体和用途。氧气无色无味，原质中以此最为丰富。地球体积中含有三分之一，大气中含有五分之一，水中含有九分之八。至于生物体内，如草木鸟兽等物，都涵养着氧气。所以氧气是用来生养万物的。因此化学家说世间人每天呼吸需要氧气七十五亿斤，禽兽每天呼吸需要一百五十亿斤。那么氧气的形体虽然微小，但其用途却非常宏大。而且氧气遇到各种原质，除了氟类外，都可以搭配成物。如氧化物、酸类、碱类，都是由氧气化合而成的。可见六十四种原质中，只有氧气的用途最为广泛。它进入物体时，有的能直接深入内部，如铁沾染氧气就全身透锈；有的只侵蚀一层，如铅沾染氧气只锈蚀外露的一面。这就是氧气的形体和用途可以见到的。一曰氢气的形体和用途。氢气也无色无味，非金属类中以此质为最轻。大约比氧气轻十六倍，比空气轻十四倍半。在中国乾隆三十一年，西洋人才开始查得凡是酸质都含有氢气。它的用途也很广，用它装入气球中就可以上升，用它装入番水（肥皂水）中作气泡，其泡也上升很快。又能与其他物质化合，如氢与碳合为碳氢，西名曰玛而式；氢与氧合为氢氧，即水也，西名曰奈脱力；酸与氯气化合为氢氯，西名曰海特罗克罗立酸。这就是氢气的形体和用途可以见到的。

译第一，谈淡气（氮气）的性质与用途。乾隆三十七年才开始查清，万物之中本来多有淡气，大气中含量占十分之六，动植物中也多含有它。这种气体无色无味，不能燃烧，也不能单独维持生命。如果把生物放在淡气中，就会立即窒息；如果把火投入淡气中，就会立即熄灭。这是因为没有养气（氧气）均匀混合的缘故。虽然它的性质极静，不易与其他物质结合，但它在化合方面的作用也不少。例如钾淡、养淡、轻养等化合物都是如此，只是它们结合难而分解容易罢了。凡是制作爆炸物的材料，都以这种气体为关键物质。如火药、棉花药以及一切军用爆炸物，都不能缺少淡气。这就是淡气的性质与用途可见之处。

第二，谈弗气（氟气）的性质与用途。弗气常蕴藏于钙中，形成金弗钙矿，西方人提炼金属时，常用它作为配合材料。只是它的性质剧毒，与绿气（氯气）以及碘、溴等性质没有太大差别。如果遇到金属及玻璃，其结合力非常大。至于与轻气（氢气）化合生成酸类，其用途尤其广泛。这就是弗气的性质与用途可见之处。

第三，谈绿气（氯气）的性质与用途。动植物体内的各种液体物质都含有这种气体，因为它呈黄绿色，所以名叫绿气。西方语言称为哠咾连，味道非常难闻。在气体中，这种气体最重，大约比空气重一百多倍。如果冷却到六十多度，再加上四倍于空气的压力，它就变成液体且呈黄色，只是不容易结冰，即使冷却到零下二百二十度，依然如此。如果论及它的用途，绿气最有消除臭味的特性，各种恶臭的气味都可以与之化合而消除。它又有漂白的功效，各种颜料染成的颜色，一旦接触绿气，颜色立刻消失。它与其它物质化合也很多，如锑绿、轻绿、绿养（盐酸）、钙养、绿钠、养绿、钾养等皆是。这就是绿气的性质与用途可见之处。

第四，谈炭（碳）的性质与用途。炭是世间最多、最重要的物质，在物体中，草木、鸟兽都含有它；在地中，金石、煤炭也含有它。它的颜色是黑色，其固体形态无臭无味，而且能够经久保存。曾经有西方人考察两千年前火山喷发的地方，那里的炭仍然存在，由此可知。炭能经久保存，炭精禀赋纯净的有三种：一是笔铅（石墨），二是金刚石，三是煤与纯炭。至于炭与养气、轻气、淡气化合的物质，更是数不胜数。由此可见炭的用途也很宏大。凡是插入地中的木桩、电杆，外部烤焦，反而能经久不坏。如果加大热量，也有去色去臭的功效，无论何物，或是腐烂不堪，或是臭恶已极，用炭粉铺在上面，臭味就被吸收，又可以作为过滤器，用来过滤液体，如将墨水或墨酒用动物炭过滤，则其味道和颜色都没有了。这就是炭的性质与用途可见之处。

第五，谈磷的性质与用途。磷没有单独存在的，动物、植物以及沙石田泥都含有它，禾麦中含有这种物质，都聚集在谷粒中，而秸秆中则略少。磷的颜色，白色物质像蜜蜡一样，冰不能融化它，必须用衣打酒（乙醚）或火酒油（酒精）才能熔化，如果暴露在空气中，就会与养气化合，温度从初度到十五六度便能自燃，所以必须储存在水瓶中。至于它的用途也不少，动物、植物都依赖它生长，磷与养气、钙化合形成钙养磷养五（磷酸钙），构成动物的骨骼，所以骨骼中的磷最多。农家有用兽骨施肥的，也是因为骨中的磷能使庄稼肥沃。而且磷的性质易燃，所以火柴也使用它。这就是磷的性质与用途可见之处。

第六，谈碘的性质与用途。碘这种东西，在嘉庆十六年，西方人才开始查出，海水里有它，泉水里偶尔也有它，其余如海草、鱼介等物也多有它。它的颜色青黑，形状像细鳞，不冷不热时为固体，如果加热到一百零七分则化为液体，加热到一百七十七分则化为气体。这种东西入水能使水变黄，所以这种东西一分需要用七千倍的水才能完全溶解，只是火酒及磺酸酒精溶解它很容易。如果论及它的用途，它是西方精妙的药品，但不可多吃，多吃则有毒，用它治疗瘰疬等病症颇能见效，照相、染纸也使用它，其余则没有大用了。这就是碘的性质与用途可见之处。

第七，谈硫的性质与用途。硫的颜色是黄色，而它的质地脆，产于火山的最多，与金属化合则形成铁硫、铜硫、铅硫、金卒硫等矿石。凡是动植物等各种物体，多含有硫质，银匙放入鸡蛋中用久了就变黑，是因为鸡蛋中也含有硫。硫磺的形态，有两种形状，地中产出的为八面橄榄核形，一经烧炼就变为长方形，如果用力摩擦就产生电，只是性质易燃，其火焰呈淡蓝色。火酒及伊打酒（乙醚）、松香油都能溶解它。它的用途也很广，中国石膏内就有硫磺，西方人把它作为药料，共分三等，一是白粉，二是团块，三是条子。又能与其他物质化合，而最重要的尤其首推硫养三（三氧化硫）及轻硫（硫化氢）。这就是硫的性质与用途可见之处。

第八，谈溴的性质与用途。溴常蕴藏于咸水中，每七千份咸水中约有溴一份，其臭味与绿气相似但更猛烈，所以西方人叫它步咾绵，即臭恶的意思。受热到六十三度则沸腾而化为气体，受冷到零下二十三分则凝结成冰。

译溴的性质非常毒，生物的皮肉沾上它立即变成黄色。如果论它的用途，漂白最为有功，照相也多用它。与其他物质化合的用途则有溴化氢、溴化氢、溴化醋酸等类。这就是溴的形体和用途可见的了。

一是硼的形体和用途，硼的形态有三种，一种是暗定质，颜色棕绿；一种是晶粒形，颜色像金刚石；一种是半明定质，颜色像铅笔芯一样，没有单独生成存在的。与氢氧化钠化合则成为硼砂，与氧气三分量化合则成为三氧化硼，其余没有大的用处。这就是硼的形体和用途可见的了。

一是硅的形体和用途，硅与硼相同，其形态也有三种，一种是晶粒形，一种是棕棕色粉末，一种是铅笔芯形。凡是地球上的大小石头里面都含有它，如果受到高温则变成流体，而且硅也没有单独生成的物质，与氧气化合即成为二氧化硅。如玻璃、水晶、白沙、火石以及竹子的笋壳、藤的皮，大半都是二氧化硅。这就是硅的形体和用途可见的了。

一是碲的形体和用途，碲的原色，白得像银，而脆得像玻璃，化合后与硫、硒的性质没有很大差异，然而它单独生成的物质不常见，常见的都混合在金属类之中。如金、银、铜、铋的矿石，都含有它。它的用处也不大，与氢气化合则成为碲化氢，性质非常酷毒。其余化合而成的物质，闻起来不觉其臭，人如果误食少许，就会出汗，呼出的气息竟然污秽臭不可闻。这就是碲的形体和用途可见的了。

一是硒的形体和用途，硒这种东西，质地脆而颜色棕黑。在嘉庆二十一年才开始被查出，万物中含有这种物质的很少，铜、铁、银中偶尔含有它，它的光泽像新切开的铅。形态化合后与硫磺没有区别，受热到一百二十二度即熔化。如果论它的用途，与氧气化合则成为两种硒酸类，与氢气化合则成为硒化氢，非常臭恶。所以开采五金矿的人，常常用吹筒喷射火焰，闻是否有这种气味，就知道该矿是否含有这种物质。这就是硒的形体和用途可见的了。

一是碘的形体和用途，碘常在泉水中获得，每泉水仅含碘二三厘，又有几种石头也含有它。与氧气化合则成为碘酸，也很有用，其余则没有大用了。这就是碘的形体和用途可见的了。

一是铷的形体和用途，铷与氧气结合的力量很大，遇到空气能自燃，投入水中也自烧。凡是泉水内都含有它，又有几种石头及植物的炭也含有它。与氧气化合则成为氢氧化铷，性质极大，所以与碘、钠、钾、锂同属碱金属。这就是铷的形体和用途可见的了。

一是钠的形体和用途，钠的形态和性质与钾略同，凡是植物中多含有钠。钠不是单独生成的，通常从氢氧化钠分解出氧气而得到其纯净物质。在化学家眼中，钠是最有用的物质，凡是分解镁、铝所不能缺少的，与其他物质配合的用途也很广泛。如食盐即是钠与氯化合而成，化学家称为氯化钠；颗粒状的盐即是钠与碳化合所成，化学家称为碳酸钠；苏特硝即是钠与硝酸化合所成，化学家称为硝酸钠；元明粉即是钠与硫化合而成，化学家称为硫酸钠。这就是钠的形体和用途可见的了。

一是钾的形体和用途，钾的颜色白而质地平凡，地下的石头都含有它，草木所含尤其多，所以通常的方法都是从草木炭中取它。与氧气结合的力量最大，如果把钾放入水中，就与氧气结合产生火。燃烧如分解出氢气，氢气燃烧则显现玫瑰色的光。水中如果先加入红色草酸，则发出的光便变成蓝绿等色。其化合的用途，除氢氧化钾外，又有碳酸钾、硝酸钾等物质。这就是钾的形体和用途可见的了。

一是锂的形体和用途，锂的形态和性质与钠略同，然而不常有。只有石头中含锂最多，烟叶的灰内也微有它。凡是固体中以锂为最轻，大约比水轻一半。与氧气化合，则成为氢氧化锂。与其他物质化合，也有几种。其中最有用的是碳酸锂，可以供治疗疾病之需。这就是锂的形体和用途可见的了。

译第一，镁的性质与用途。镁与镧、钙、钡同属土类金属，其颜色如银，质地极软，可打成箔片，可拉成细丝，置于空气中，经久不生锈，其用途也很广泛。飞甘石（氧化镁）即镁与氧结合而成，氢氧化镁与石灰结合而成镁，石灰与硅酸结合而成几种石头。其余西方国家的烟花也多使用镁，航海夜间航行也用镁来发出火焰，这就是镁的性质与用途可见之处。

第二，镧的性质与用途。镧的颜色为白色，硫酸镧产于硫磺矿中，碳酸镧产于铅锡矿中。凡是镧形成的化合物，在火中燃烧，都呈现猩红色，但没有太大的用处。如果用来制造烟花，尚佳，西方的烟花就是用镧、硝酸等物品混合制成的，这就是镧的性质与用途可见之处。

第三，钙的性质与用途。钙质极纯净，颜色淡黄，可打成薄片如纸，加热至发红即熔化，再加热则发出亮白色的光。如果将钙、碘及钠一同熔炼，即可得到纯净的钙。钙是地壳中常见的物质，其化合用途也很多，如石灰即钙与氧气化合而成，石膏即钙与硫酸化合而成，大理石、珊瑚以及白石粉、蛤、螺类等也是钙、氧、碳、氧二化合而成，这就是钙的性质与用途可见之处。

第四，钡的性质与用途。钡的颜色为白色且易熔化，不需要烧至红色即熔化，所以打成箔片极易。但与别的物质化合则又沉重，西方国家因此称它为“巴哩庵”，即沉重的意思。其产于地表的多在铅矿、铜矿之间，如果与氯气化合则成氯化钡，分析物质时常使用。如果将氢氧化钡、碳酸钡二物加入氢氧化钠、硝酸五水溶液中，即结成斜方晶体，用作火药，适宜于炸石、开山，这就是钡的性质与用途可见之处。

第五，铝的性质与用途。铝出自泥土，有许多石头都含有它，其颜色为白色，质地坚硬，与银无异，而价值却是银的两倍，即使在空气中也不生锈。如果打成箔片，拉成细丝，敲击它声音很大。与氧气化合则成氧化铝，其余化合用途也很多，所以土类金属有十种，只有铝最为有用，其余如铒、镝、银错、铽、锆、钍、镱都属于罕见，也没有大用，这就是铝的性质与用途可见之处。

第六，镱的性质与用途。镱的矿不多见，产于瑞典等国，与氧气结合则成氧化镱，颜色为白色且性质与氧化钍相同，与其他物质化合都为白色，只是没有大用，这就是镱的性质与用途可见之处。

第七，铒的性质与用途。铒也产于瑞典等国，与镱同出一矿，与氧气化合则为氧化铒，性质与氧化镱相同，只是氧化镱颜色为白色，氧化铒颜色为黄色罢了。这种物质也没有大用，这就是铒的性质与用途可见之处。

第八，镝的性质与用途。镝没有自然单独形成的，多出自错矿，与银错的性质相同，而形体迥别，与氧气结合则成氧化镝。这一物质，含水的呈现茄花色，不含水的呈现棕色，而用途极少。这就是镝的性质与用途可见之处。

第九，银错的性质与用途。银错也没有自然单独形成的，大都出自错矿，与氧气化合，只有氧化银错这一种物质，其余的就听不到了。这就是银错的性质与用途可见之处。

第十，错的性质与用途。错的矿也很少，与氧气化合则成氧化错，其颜色为白色，草酸错也可以作药料，其余也没有大用。这就是错的性质与用途可见之处。

第十一，铽的性质与用途。铽与铒同出自矿，氧化铽的性质也与氧化镱相同，其所形成的化合物大都具有玫瑰色，鲜艳异常，只是没有大用罢了。这就是铽的性质与用途可见之处。

第十二，锆的性质与用途。产锆的矿有两种，不仅中国没有，即使西方各国也很少见，其形状似釸，而质地稍有不同，如果遇到大热反而难以熔化，放在沸水中能逐渐使轻养二气（氢气和氧气）分解，这种物质也很无用。这就是锆的性质与用途可见之处。

第十三，钍的性质与用途。钍的形体与铝略同，也是地球中罕见的物质，与氧气化合则成氧化钍，将氧化钍放入氢氧化钾水中则很难溶解，放入碳酸钾水中则很容易溶解，其物质虽然没有大用，但化学家不可不知道。这就是钍的性质与用途可见之处。

第十四，镱的性质与用途。镱这种物质世间不常有，西方化学家曾经分解宝石而得到它，与氧气化合则成氧化镱，与其他物质化合味道很甜。这就是镱的性质与用途可见之处。

第十五，铁的性质与用途。铁与锰、铜、锡、铅、锌、钡、铀、铋、镍、钴、铬、镧、镉、钨、锶、锑、镭、铌、钽、金、汞、锌、钼，都属于贱金属一类。而铁的用途最多。其形态质地为蓝灰色，颗粒为立方体，断裂处都有纹理，打磨后能发光。其纯净者为熟铁，性质很柔软；含碳者为钢铁，性质很坚硬。只有生铁的性质很疏松，不能锻打，敲打容易碎裂，只能熔铸于模具中以成其用。如火枪管、水管、灯柱、铁栏杆、火车、铁架，都是如此。西方人曾说铁与国家政治相关，如果没有铁，那么国家的政令就不能施行，即使汽车、火车、机器、枪炮也都不能制造了。可见铁的用途最为宏大。这就是铁的

译体用是可见的。一是锰的体用，锰的颜色灰白，质地如同生铁，形状和性质也与生铁相同，质地脆而坚硬，钻头和锉刀都不容易切入。其中有棱角的颗粒可以划刻玻璃。如果与其他金属化合，用途也很广泛。只是提炼纯质的锰并不容易罢了。至于锰的氧化物，在两个地方出产很多，研磨成粉末，可以制作玻璃和漂白粉，又与含碳物质化合，其颜色都像玫瑰色，对化学应用大有裨益。这就是锰的体用可见之处。一是铜的体用，铜质略带红色，但不太硬，可以捶打成薄片，可以拉成细丝，在空气中不太容易生锈，只是受潮气过重也会生出绿锈。铜矿的种类不一，形态也各不相同。如果与各种金属相合，其用途尤其广泛。比如炮铜，就是由九十分纯铜和十分锡合成的；黄铜，就是由六十六分红铜和三十四分锌合成的；钟铜，就是由一分铜和十分锡合成的；宣炉铜，就是由九十一分铜、二分锡、六分锌、一分铅合成的。这就是铜的体用可见之处。一是锡的体用，出产锡的地方很多，如英国、孟加拉国、中国、云南广东等地，以及墨西哥、南美洲都有出产。锡的质地柔软且容易熔化，如果弯曲它，会发出〇〇的声音。常用的有两种，一种是纹锡，质地纯净；一种是块锡，质地粗糙。但是锡这种东西，硫的氧化物能腐蚀它，少量的稀盐酸逐渐也能腐蚀它，稀氧气则能迅速使其溶解。溶解后就变成白色粉末，即锡的氧化物。用这种白色的粉末加水擦拭玻璃，会显得特别光亮。如果用锡镀铁，铁就不会生锈；又与铜铁一起熔化，可以制作器皿，颜色白如银且超过银。这就是锡的体用可见之处。一是铅的体用，天然单独形成的铅极少，多与其他物质混合成矿。其颗粒呈正方体形状，其形体呈蓝灰色，同锡一样，可以做成薄片，可以抽成长丝。如果沾上湿气，也能生锈。其用途很多，自来火管、自来水管都使用它，也可以轧薄用来盖屋顶。如果与其他物质化合，也极有用。比如白铅粉，就是铅与碳的氧化物二合成；红铅粉，就是铅与氧气四三合成；硬铅与醋酸结合，就形成铅的醋酸盐；黄铅与氧气结合，就形成黄铅的氧化物。铅的氧化物、铅糖，其他如白铁焊料，就是由二分铅、一分锡制成的；印刷铅字用的铅，就是由三分铅、一分锑制成的。这就是铅的体用可见之处。一是锌的体用，锌是灰白色的金属，没有单独形成的，常见于锌硫矿及锌的碳酸盐矿中。其质地也脆，如果加热就可以折叠捶打；如果加热到发红，就会气化，遇到空气就燃烧而变成锌的氧化物。这种物质也有用，将锌镀在铁皮上，铁就不会生锈。如果与氯气合成氯化锌，就可以吸收稀盐酸气、硫化氢气以及腐烂恶臭的气体，并可以使动植物不至于有腐烂的忧虑。这就是锌的体用可见之处。一是钒的体用，道光七年，西方人开始发现这种物质，颜色白如银，而硬度超过银的外观，其质地看似沉重，实则颇轻，可以拉成丝，可以打成片，即使遇到氧气也不生锈。地球中有几种宝石都含有钒的氧化物，又有钒的绿矾三水合物，其颜色是蓝色；又有钒的氧化物五水合物，其颜色也是蓝色。这就是钒的体用可见之处。一是铬的体用，铬的性质与锰略同，但不常见，也没有大用。所形成的物质有铬的三氧化物，其颜色是绿色；又有铬的氧化物、铬的三氧化物，其颜色深黑，可以用作玻璃瓷器的黄色及黑色。这就是铬的体用可见之处。一是铋的体用，铋颜色红白，质地硬而脆，受热到四百多度就熔化，与其他金属相合则更容易熔化。比如用八分铋、三分锡、五分铅，加热到水沸腾的程度就可以熔化了。如果论其用途，则必须与其他金属配合才有大用，比如铸造精细的铅字及印刷图案的版都使用它。这就是铋的体用可见之处。一是镍的体用，镍产于矿中，多与铬、硫、钴相合，其颜色白亮如银，拉成丝也很容易。其与其他物质相合形成的物质，颜色多呈浅绿色，溶于水也没有异样。至于其用途，可以配合制成白铜，制造各种器具。凡是容易储存和吸引铁电气的，就只有铁和镍而已。这就是镍的体用可见之处。

译第一，钴的性质与用途。钴原本呈红灰色，是罕见的物质。天降的陨石以及从空中坠落的铁，最初含有这种成分。钴与氧气结合，则形成氧化钴。用作玻璃的颜料时，蓝色极为鲜艳。钴与氯气结合，则形成氯化钴。它溶于水，浓度高时呈蓝色，浓度低时呈红色。如果用稀溶液写字，字迹隐而不见，遇热则立即显现深蓝色，冷却后又隐去。因此西方人称之为“冷隐墨”。这就是钴的性质与用途可见之处。

第二，铬的性质与用途。铬没有单独存在的形态，各地出产的多与氧气化合。其颜色灰白类似锰，颗粒呈方橄榄形。如果与其他物质化合，颜色都鲜艳无比。因此，染布的颜料、绘画的颜料、玻璃瓷器的颜料，都可以用铬制成。这就是铬的性质与用途可见之处。

第三，铟的性质与用途。近代人使用光谱分析法，才开始考察得到铟这种物质。铟色白而脆，可以打成薄片，清水不易将其熔化。如果加入盐酸，加热至红色即烧化，发出紫红色的光芒。只是这种物质也没有太大用处。这就是铟的性质与用途可见之处。

第四，镉的性质与用途。镉常存在于锌矿内，其形状似锡，其性质如锌，也是白色的金属。镉熔化后容易与碘化合生成碘化镉，可用于照相。与硫化合生成硫化镉，可作颜料使用。近日西方各国也有用它合成白铜，制作各种器具的，例如洋白铜就是镉与铜、锌相合而成的。这就是镉的性质与用途可见之处。

第五，钨的性质与用途。钨常出现在锡矿中，颗粒大而呈长方形，颜色棕黄且有光泽，质地坚硬而脆。它所化合的物质也不少，但最有用的只有钨酸钠、钨酸三种。凡是印染棉布，先将布浸在此溶液中，染出的布非常光润。干燥后也不易被火烧坏。这就是钨的性质与用途可见之处。

第六，鈶（镉/镉之误，或指某种特定金属，依原文直译）的性质与用途。鈶也是用光谱分析法考察得到的，其质地与铅相同，但容易生锈。生锈后味道非常强烈，凡是与鈶化合的物质也是如此。只是也没有太大用处。这就是鈶的性质与用途可见之处。

第七，锑的性质与用途。锑是蓝白色的金属，内含珠状结构，极脆，可以研磨成粉。常温下不能改变形态，如果加大热量则熔化并发光，也非常明亮。锑与氧结合共分三级。如果论其用途，单独作为一种物质，用处很少，必须与其他金属配合，如制作铅字及充银等项就是如此。这就是锑的性质与用途可见之处。

第八，鐕（锑/锑之误，或指某种特定金属，依原文直译，结合上下文可能指锑或类似金属，此处依字面翻译）的性质与用途。鐕没有单独存在的形态，常出现在铁矿中。其颗粒呈长方形，与铜相似，与氧气化合生成氧化鐕。其质地白色，可用作瓷器及假牙，又与氯气化合生成氯化鐕，为紫红色的粉末。这就是鐕的性质与用途可见之处。

第九，铌的性质与用途。铌的颗粒极硬，而没有单独存在的矿石，常与氧化铌、氧化铁、氧化锰相合，但不常见，也没有太大用处。只是与氧气结合，则生成白色粉末，还算有用。这就是铌的性质与用途可见之处。

第十，钽的性质与用途。钽的用途不多见。形体与铌略同，古人因此误认为是铌，后来才知道它是钽。现在产于瑞颠国（瑞典），只是没有太大用处。这就是钽的性质与用途可见之处。

第十一，金〇申（砷）的性质与用途。金〇申颜色如钢，而质地极脆，可以研磨成细粉，常出现在铜、铁、锡、钴、镍等矿石中。其纯质极少，与其他物质化合的用途则很多。例如砒霜即信石，就是金〇申与氧气三种化合所成，性质剧毒。如果用它擦拭动物身体，则可永不腐烂。又有氧化铜、氧化金〇申可作绿色颜料，氧化钾、氧化金〇申可作药材。如果与硫化合，则生成硫化金〇申三、硫化金〇申五，即雄黄、雌黄。这就是金〇申的性质与用途可见之处。

第十二，钼的性质与用途。钼颜色白色而质地坚硬，最难熔化，常与硫矿结合为硫化钼，形状像铅笔芯。如果用硫酸煮它，水就变成棕蓝色。这种物质的大用途，只有合成淡轻三（可能指某种化合物）、氧化钼而已。这就是钼的性质与用途可见之处。

第十三，金的性质与用途。金与银、汞、铂、钯、铱钉、錴、銤都是贵重的物品。其颜色极黄，性质极韧，可以制成极薄的叶片，也可以拉成极长的细丝。质地纯的，体感如铅，加大热量即熔化，熔化后再凝固变硬则略微缩小。只是无论寒暑燥湿，都不会生锈。至于它的用处非常广泛，用来制作金钱、器皿，必须加入十分之一的铜才能耐久。又用来打成金箔，可作包金之用，也非常精巧。如果与氧气化合，则生成氧化金，与氯气化合，则生成氯化金，照相也使用它。这就是金的性质与用途可见之处。

第十四，银的性质与用途。银的颜色最白，其质地比金硬，而在铜中可以抽成极细的丝，可以捶打成极薄的片。只是银在矿中常与硫磺相合，或者兼含铅磺、铜磺、铁磺、锑等物质。它之所以贵重有用，是因为在空气中不与氧气结合，所以即使经历长久也不会生锈。如果用银制造钱币、器皿，也必须掺入少许铜，才能坚固持久。所以西方国家在制造银饼时，加入铜的比例都有定数。计算英国银饼，每银

译银占十一分，铜占一分；美国的银饼，银占十分，铜占一分。又可以在铜、铁、玻璃等器物上镀银，也颇为雅致美观。与其他物质配合使用的用途，更是多得数不胜数。这就是银的体性和功用可见之处了。

一是汞的体性和功用，汞的颜色白而质地沉重。单独形成的汞偶尔也有，但不如含硫的汞多，即汞硫矿。从矿石中取出汞，必须经过冶炼，才能得到纯汞。凡是遇到空气和湿气都不会生锈，其质地非常致密，不冷不热，是流体。冷到三十九度就凝结得像铅一样，可以制成薄片；热到三百五十度就沸腾而化为气体。它的功用很大，凡是风雨表、寒暑表、各种药材、各种反光镜以及用来从矿石中提取金银的工具都使用它。又有汞养，即三仙丹；汞二绿即轻粉，它们的用途也很广泛。这就是汞的体性和功用可见之处了。

一是铂的体性和功用，铂就是白金，颜色像银，略带灰色，常产于海滨沙滩之中，不与其他金属混杂。常见的多为小扁粒，大块极少。它的质地比铜硬，而比铁软，可以打成薄片、拉成细丝。只有用电弧和氢气火焰才能熔化它，否则即使烈火也无法熔化。如果论它的用途，除了铜铁丝之外，以白金丝最为精妙；除了金银线之外，以白金线最为优良。而且可以用它制作各种化学器具，分解一切猛烈之物以及熬煮浓烈的强水。它与其他物质化合，又有铂养、铂绿、铂绿与淡轻四绿化合，则形成铂绒，射入轻气能自燃。这就是铂的体性和功用可见之处了。

一是钯的体性和功用，钯的颜色白如铂，但光亮超过铂，性质也坚固，质地稍轻，可以拉长，可以打箔，可以制作精密的器具，其余没有别的用途，因为它珍贵而稀少。这就是钯的体性和功用可见之处了。

一是铱的体性和功用，铱的颜色白而质地脆，比重比铂大，熔化也比铂困难，用来制作铁笔尖最为上品，所以洋钢笔常镶嵌金刚石或铱质，取其坚硬能耐久。与氧气化合，则形成铱二氧三色黑，可用作瓷器表面的黑色，这就是铱的体性和功用可见之处了。

一是钌的体性和功用，钌性质非常坚硬，极难熔化，只有配合强水熔化尚且容易，常混杂在铂矿中而不常见，也没有大的用途，这就是钌的体性和功用可见之处了。

一是锇的体性和功用，锇性质脆，常见于铂中，熔点比铂更高，配合强水也不能溶解，与铂相合才开始熔化，它所配成的杂质大多为红色，这就是锇的体性和功用可见之处了。

一是铑的体性和功用，铑没有单独生成的，常与铂粒相间，性质颇硬，质地也比金重，在金属类中以此最难熔化，论它的用处，西方各国多有用它制作铁笔尖的，但也因为珍贵而稀少，这就是铑的体性和功用可见之处了。

以上都是六十四种原质体性和功用的大概。我私下认为，西方人在化学方面，精则精矣，完备则完备矣，但为什么潜伏在矿内的煤瘴气，终究无法杜绝细微的隐患，这是矿务还有待化学改进的地方。为什么轮船行驶在海中，最终不能有利无弊，这是船务还有待化学改进的地方。而且为什么机器织造的丝绸华美却不耐久，机器制造的纸张粗涩而不光华，这是织造业还有待化学改进的地方。由此可知，西方人在化学方面，虽然是专门之学，也必定是逐渐求精，而不能做到毫无遗憾。那么，化学的功用难道不确实吗？那么，化学的功用难道不确实广大而难以穷尽吗！

译物体凝流二质论

胡永吉

有天地，就有万物。有万物，就有万物的形体。万物的形体，不是凝聚就是流动，不是流动就是凝聚。这是它们本来的性质。凝聚的，让它流动旋转，让它再次凝聚；流动的，让它凝聚旋转，让它再次流动。这是改变气质的功效。中国将改变气质的方法施用于人，作为身心修养的学问，因为人是万物之灵，所以理学家曾经悉心致力于此。至于物质的变化，大体遵循其常规法则。像金银铜锡铅铁之类，它们的形体本来既可以凝聚也可以流动；像瓦器、瓶、罍、盎之类，它们的形体并非凝聚，但其用途在于凝聚；像朱砂、丹砂、白色、彩色之类，它们的形体并非流动，但其用途在于流动。这是中国与西方没有区别的，所谓的常规法则。西方深入探究物理，专门设立化学一门，于是改变物质，几乎没有什么不可以的。近处检验人体，远处观察万物，大到深邃的山海，小到剖析毫芒，无论是凝聚还是流动，看到的人简直会忘记它们的体质了。综合比较其要点，大体有四种：一是性质变化，铁可以流动变成酒，煤可以流动变成油，米浆可以凝聚变成器皿，油炭可以凝聚变成肥皂，刚柔燥湿的性质，可以互相改变其凝聚与流动。二是颜色变化，硫磺与水银混合，就流动变成红色；铜与硝强水混合，就流动变成蓝色；海蓝与黑铅混合，就流动变成黄色；木炭与硫磺混合，就流动变成清水，青黄赤白的颜色，又交替改变其凝聚与流动。三是味道变化，养硝两种气体凝聚时没有味道，流动变成硝强水，就味道酸；木炭两种物质凝聚时也没有味道，流动变成红白糖，就味道甜；海水流动时味道淡，凝聚成盐，就味道浓；牛乳流动时味道膻，凝聚成精粉，就味道平和，酸甜苦辣的味道，又依次改变其凝聚与流动。四是形状变化，五金之类，它们的质地本来沉重，一经气化，就肉眼看不见；盐气之类，它们的质地本来轻浮，一经水银处理，就反而足以坚固其形状；絮布提炼做成纸，厚薄的形状就不同；毛羽织造成绸，美丑的形状就不同，虚实轻重的形状，而且屡次改变其凝聚与流动。总之，天地间形形色色，人可以改变自然的凝聚与流动，而另外形成其为凝聚，另外形成其为流动，主要不外乎硫磺、硝石、盐、醋的力量，烹炼淘汰，各自根据其体质所适宜，分别加以转化罢了。至于天地自然，忽然凝聚忽然流动，则都是空气使之如此。这空气，虚浮缥缈，踪迹无法穷尽，凝聚与流动的物质，人都看得见空气，则人不相信它。不知道云流行而不坠落，是空气托着它；风流动而自然产生，是空气助着它；雨流动而下降，是空气因压力而承受不住；露流动滋润而飘零，是空气得到阴气而逐渐收缩。天的自然而流动，也有这样的情形。雨凝聚而成雪，露凝聚而成霜；微雨在半空中骤然凝聚成霰，大雨在半空中骤然凝聚成雹。这又是以空气得到热就膨胀而上，得到寒就收缩而难以融化。天的自然而凝聚，也有这样的情形。雨露冰雪渗入土石，逐渐积累增多，遇到缝隙而涌出，这就是溪涧的流动，江河湖泊的流动。有的出于溪涧，有的流动为江河，流通程度不等，而千支万派，没有不归宿于海的。它们之所以周流没有滞碍，不都是地势使然，有空气在中间推行。鱼龙等水族，沉浸在其中就生存；养在盆盎中就不生存，是因为空气不足。地的自然而流动，也这样。江湖为什么没有冰，溪涧为什么容易结冰？地方大则空气的往来也大，寒冷不足以阻挡它；那些咫尺之水，其空气不足以抵挡。石卵出于浅滩，明珠藏于深渊，它们之所以能够凝结，都是空气孕育它们。金玉的精华，煤产的富饶，它们之所以能够凝实，也是空气涵养它们。没有泥土不凝实，没有地方没有空气。地的自然而凝聚，也这样。变化的凝聚与流动，像那样；自然的凝聚与流动，像这样。道理可以穷尽，而万物不可以穷尽；万物不可以穷尽，而凝聚与流动也与之无穷无尽。有志于观察物体的人，本着理学中改变气质的功效，从而推演其绪余，不误入炉火异术，不惑于丹汞旁门。衡量其物理，考察其分化，研究已验证的成效，辨别目前的各种物质，又何必难窥其堂奥，达到精纯，渐渐超越西方呢。

物体本原

陶师韩

西方化学，实在有格物致知的功效。物体共有两种质，一是原质，一是杂质。杂质内必然包含原质，都是由多种质配合而成。至少有两种，不能判分为两种的，称为原质，共计六十五种，分为两类，一类是金属类，一类是非金属类。原质中，稠体者五十八种，这是凝质；气质者五种；流质者两种。原质中，单独禀赋形成的少，与其他质并成一物的多。自西历一千八百年以前，只知道原质二十九种，如五金等，都是世人常见的。此后又陆续考得三十六种，必须备齐器具药物，设法分化，才能得知其质。大体上以彼物与此物配合，则凝聚的可以化为流动，流动的

译固体也可以转化为液体。至于汞、溴这两种液体物质，固然可以用其他物质使其凝固；而固体物质则有的会形成形状，有的会改变颜色，有的会化为气体，各不相同。其中能转化为液体的有，不能转化为液体的也有。水火的力量占一半，药水（化学试剂）的力量占一半，尤其应当辅以巧妙的构思，参用灵活的方法。虽然如此，西方人阐明这种方法的时间并不长，如今已流传到中国，不乏致力研究的人。将来中外好学深思的人士，广泛搜求，远承前绪，由此悟彼，凡是地球所产之物，层出不穷，有形体必有本质，那些世人尚未见过的，应当也不少。我知道固体物质必定不止现有的五十八种，气体物质必定不止现有的五种，液体物质必定也不止现有的两种。怎么能依据西方人目前所记述的，就将其作为定论呢！只是奇怪中国人对于化学，往往不求深入理解，专门依赖西方国家的传书、西方人的陈说，供其剽窃。即使有一知半解，偶然得知固体、液体两大类物质的大概情况的人，大多只是浅尝辄止，未能扩充其根源，完成其功效，仅仅当作玩赏之物，或者得到一些微末的秘术，就敢妄自称能，不再追求精进。却不知道固体、液体这两类物质，中国人早已研究，难道只是西方人所明辨的吗？比如豆类这种物质，是固体，研碎后煮成浆，就变成液体；用食盐或石膏点它，就变成豆腐，而又恢复为固体。金属，是固体，用火加热，就变成液体；火熄灭而冷却，就又恢复为固体。汞，是液体，从矿石中取出，再加以蒸馏提炼，才成为水银；又用水银炼成辰砂、银朱，使液体转化为固体。像这样的例子，不胜枚举，凡是从事这一行业的人，都能熟练地做，只是对于其中蕴含的本质、所有的气味，以及配炼力、化学力、热度、熔点、颜色变化、味道变化、形状变化、气味变化之类，还没有完全掌握奥妙、深明确定的标准罢了。如果真的能够由浅入深、即小见大、推广开来、融会贯通，怎么会难以与西方人并驾齐驱呢？

译电报

郑观应

电报起源于丹麦，完善于美国，随后在西方各国流行。山海阻隔深远，顷刻之间即可到达。各国陆路电报都由国家为商民设立，发电者由官府收取费用，用收入来补贴局用，每年还有盈余。在军事上使用，尤其足以事先防备，出奇制胜。普法战争时，普鲁士人在大军所到之处铺设电线并全部毁坏，法国人的电线被毁，巴黎消息不通，于是战败。法国所说的“先发制人，后发制于人”，没有电报不足以体现这一点。国家版图广阔，疆域之大，冠绝天下。各省距离京城，远的几千里，近几百里。加上沿海沿边的各属国、属部、属藩，周围大约四五万里，鞭长莫及，文书传递延误。近来外国船只畅行，中外混杂，军机变化万千，瞬息不同。一旦边疆有事，紧急奏章上报，朝廷决策远颁，动辄耗费时日，而对方用电线指挥如意，如鼓槌应和鼓声，如回声应和声音。一慢一快之间，就是胜负决定的原因。近年各省电线四通八达，其便利众人皆知。而在创建之初，几经辩论困难，耗费经营，才在众人的怀疑和诽谤中，一致定下决议。成见之不易改变，风气之不易开通，竟是这样。电报如此，那么铁路可想而知。今天排斥火车，就像当年阻挠电线一样。电线字码都是中华字，数千百字，都由数字生成，从一到十交互编排。过去成玉轩京卿以及盛杏荪、刘芗林、唐景星朱静山等观察公禀报傅相札委会办津沪电线时，曾和同事著有《万国电报通例》《测量浅学》《各电报新编》等书，各电报局及各口书局都有出售。如果有机密，可以先约定按电报号码或加或减，那么外人就无法知道。现在使馆及各埠殷商也有另编号码，合数字而成一字，费用更节省，事机更严密，而消息更灵敏。所以电线、轮船、铁路、火器这四件事，是谁做的？是天做的。天要让万国大通，把地球统一起来，不是这些不足以便利往来、加速文报。近来外国盛行德律风（电话）的方法，略如传声之器，也借助电线以通百里数百里之遥，彼此互相交谈，无异于面对面。各国商埠及其国家使用逐渐增多，费用尤其广泛，也是电报的别格。又听说按照德律风的样式使用电气写字，这里举笔书写，那边也照样书写，笔毫分毫不误。只是电报虽然已经畅行，但造线配药的方法，中国知道的人很少。难道是西方人故意保密其传授吗？还是华人心性粗疏，未能深入探究其缘故吗？电的用途，上际天，下蟠地，现在所用的不到一万分之一。简而言之，就是生力、生光两件事而已。电报取用的气，是意大利人嘎剌法尼及佛尔塔两人考验制成的，由强酸与金属相感而生，称为湿电法。用红铜或用白铅薄片几对重叠，每对隔以强水浸透的厚纸，再用两根铜丝连接，就能生电。佛尔塔说，因为纸容易干，机器就停滞无力，于是用玻璃杯做电池。后来又有人造长箱，内用磁盘分为数十隔，箱下安铜铅薄片几十对，用铜条连接，每对一格内储存强水，使用时只加在箱上，那么两种金属相感生电较多，其力更旺，而湿电之学大兴。不久丹麦人倭氏又创立磁电二气合一之说，法国人阿拉格与安贝尔两人又用铜丝绕成螺形来验证，电气每绕一圈则力倍增。因为铁能生电，而磁能吸电，这就是磁铁电学。于是英国人惠氏在伦敦设立电线，法国、美国因此就在天下推行。英国总司电局比利斯说，自一年中必须辗转思议，务必使后来的方法比往昔更加灵敏。如果用以前的方法发电报，每分钟只发七十五字，现在每分钟可发六百字了。因循守旧者容易用力，而创始者难成功。

如果中国能就其已然精益求精，陆线、水线、发报机、测量表、干湿电、药水都能自行制造，不假外求，再触类旁通，别成奇制。天下这么大，难道没有能人吗？只是由于督促劝勉没有得其人罢了。现在所用材料都购自外洋，总计漏损数额颇巨。电报学生测量不准，停报久而虚耗多。电码时常有错误，电杆也多朽折。外国电报都用铁杆，日本则用铜杆，我国也宜全部换成铁杆，以垂久远。近闻德国有将电杆拆下埋于地中，以免损坏，而且用兵时以此传信，那么电由地中行，敌人也无法知道其所在，而且使用也可持久。各局总办、帮办应由报生司事推择逐级升迁，其巡丁也当分别等差，由下递升，以求精益求精，用来资鼓励。外国陆路电线都归国家主持，只有水线往来而归商办。现在我国电线已环绕于十八行省间，仍应由国家购回，派员专办，沿边要地逐步扩充，

译严格制定规章，节省不必要的开支。日后若有军事行动，就依照西方惯例，不再向商业电报局收取商报，这样机密要事便无从泄露，而国家政体得以维持和掌控的方面也就多了。查考西方商人承办电报业务，如在中国经营的英商大东公司、丹商大北公司所铺设的海底电缆，若有军事行动，按规定应派遣官员常驻该公司报房稽查，不准传递暗码。电报也必须经官员查验确认无军事内容后，才允许投递。神机营札派官员在上海采办军械及侦察中外军情时，苦于电线未通，军机难以保密，因而购买德律风（电话）四部，铺设军线百里，进呈给醇贤亲王，极力推辞奖赏，希望开创风气之先。如今不过十年，电报已通行天下，应当顺应时势进行变通。后来的君子们千万不要拘泥古法、违背时势，轻易将国家命运作为孤注一掷的赌注。若不信我所说的话，请等待将来验证。

译西方各国自从设立电报以来，千里之外传递声音，比影子和回声还要快捷，可以说神奇极了。只是那些深山大泽、人迹罕至的地方，电报无法发挥作用，仍然有所局限。于是又发明光报来接续它，能够将影像投射到九百里之外。其方法是：发射影像的人背着太阳悬挂圆镜，通过测量太阳来聚集光线，每三百里再设置一面方镜接力投射。接收影像的人设置三角镜，对着太阳接收影像，就能得到所投射的文字。传递文书的方法与发射者相同。近来英国攻打苏鲁时被围困，曾使用此法请求援兵。查得电灯火有危险，必须上下有物体遮隔，才不会出事故。另外，电灯线与电报线、电话线以及更钟的线不能相遇，相遇则电火必然爆发，各线内部，因此务必安装牢固，不让它们相互接触。又，电灯线在发电时，如果偶然断折，那么断线的尖头上必定有电火冲出，射到木料或易燃物品上，立即焚烧；触到人身，则有性命之忧。关心时务的人应当知道这些。

电学考

李提摩太

璞尔生是丹麦的儒士，电报学堂的老师。最近撰写了《电学逐略》一书，以展示给学者，让他们知道电产生的原理，以扩大它的应用。据查，两千年前，有希腊人，其中有精通格致之学的学者，曾经考察琥珀这一物体，摩擦久了，就能吸引物体靠近，如果迅速推开，就能排斥物体远离，这是电学的开端。然而人们还不知道它之所以这样的道理。到了明朝时，英国太医院有一位名医，考察物理，知道硫磺、玻璃和蜡也能吸引和排斥，又能与琥珀相同，然而还没有明白它之所以应用的道理。等到本朝初年，有德国人制造了一台机器，运动它，不但能吸引排斥，还能发出电光，至此电的名称才开始显著。到了雍正七年，有英国人察知电气能通过的物体如铜、铁之类，不能通过的物体如玻璃、丝绸之类，于是行电、禁电的方法才出现。又，法国有人察知电的作用有两种，因此命名为阴电、阳电。这时，又有美国人察知琥珀、玻璃、蜡等产生的电光，不是寻常的火，实际上与天上的电光是一类，由此知道电所关系的重要了。又察知电所通过的地方，能引导旁边的线，一时产生电。到了乾隆四年、五年，意大利国人能用两种金属如铜、铅之类，用铜丝紧密捆绑，就能产生电气，因此又有湿电的说法。嘉庆二十五年，丹麦人考察电学，又知道用铜线穿过罗盘针，那么针就随着电走，不能自主。到了道光三年，法国人又察知用电线穿过铁，那么铁就自己变成吸铁石。等到道光十一年，英国又有人考察知道电不但能把铁变成吸铁石，而且吸铁石又能产生电，至此电学一步比一步进步了。道光十七年时，英、美两国相隔一万多里，音信难以沟通，于是依据电线穿过罗盘针以及变成吸铁石彼此相互产生的方法，格致家于是揣摩而创制了电报的方法。到了咸丰四年，又有人能制造电灯，光明加倍于平常。九年，法国人又有制造存电瓶的，以备使用。那时，意大利人又揣度知道产生电的方法，专用吸铁石，机轮一转，电就生生不息，电用不尽了。既不用摩擦的方法，又无须湿电，更为简便。这二十年内，集合众人的心思，穷尽百物的考察，电学才开始大明，电的功用才开始大不相同。以前用钢产生电，现在都用熟铁。轮机一转，就变成吸铁石，用吸铁石产生电，其力量比钢大。而且人既然得到这种新产生电的方法，知道电能转化物质，有借它来包裹金、银作为装饰的。不仅如此，又因为电光的明亮和电火的猛烈，知道用电火照射农田，就像日照的温暖，禾苗可以生长。如果把电火运到土内，那么禾苗更容易生长了。电对于人的用处，难道不大吗？这是产生电器的概况。道光十七年，英美两国既然得到了电报的方法，民间还认为是戏玩。只有铁路公司知道它的好处，于是沿路设置电杆，以报告铁路来往相避的信息。到了道光二十四年，英国朝廷也知道这大有关系，于是使用它，远近没有不报告的。到了咸丰八年，英美相隔不下万里，音信迟缓，于是协商在海底增设电线以通信。后来因为路太远，虽然有极大的电力，由于铁针的分量太重，不能灵敏转动，所以信仍然不能通。后来英国人另作一种仪表，只借无分量的日光来达到。先前虽然用极大的电力，总不能达到，现在竟然用极小的酒杯，用极细的铜丝一根，铅丝一根，再加一滴强水，电力立时达到。其构思之妙，可谓极尽了。现在的电报在海底的很多，联络各国的线，合计其长度足够绕地球五周之用。又，发电报的机器不一，有按西方二十多个字母发送的。然而这还是容易的事，只按它的书寻找验证，即使未学过的人也知道，只是不快罢了。近来又有新法，使它的针自动按号码，然而嫌没有墨可以辨认，后来又有揣度得到新法的人，使它的针自动画号码，有

译墨迹可以追寻了。这种方法是在咸丰四年由英国人发明的。后来又有人推测出新的方法，能使它的指针形成文字、图画以及图像，都像真的一样，难道不是越发明创造越奇特吗？方法虽然奇妙，然而日常使用，仍然不外乎英国人发明的常规方法，只要稍微加以更改，便稍显精妙了。平常发电报，每数百里或数千里，因为中间路途遥远，各处总须更换线路。现在则用新方法直达，不必更换，比如从英国京城到波斯一万多里，一直通达就是如此。当电报刚建立的时候，每一分钟只能发送四五十个字。现在每一分钟可以发送四百六十二个字。起初，用五条线发送一封信；现在则用一条线同时发送六封信，互不干扰，真是巧妙。现在西方人因为它的便利而使用，用来传递书信的人很多。计算英国每一周发送的信函不下百万封，电报难道不是越来越兴盛吗？这就是电报的大概情况。再说电话也可以借用电报的线路使用，而不互相干扰。在光绪二年，美国人创设了电话。起初，只能传递声音数十里；现在则借助铁线传递声音七百余里了。如果使用铜线，可以传递声音六千里。发明这种器具的人曾经说：“这东西如果灵巧得当，传得越远越好，即使中国京城到法国京城相隔数万里，也可以像面对面说话一样。”这就是电话的大概情况。总之，电的用途，实在关系到国家的兴衰。从前德国将军毛奇，在军营幕府中，都有电线与各营将领通信。凡是行军发布命令，即使是本营的人也不知道，外人从哪里窥探呢？所以凡是不懂电学的人，都不能与他抗衡。英国有个大商人骆某，生意遍布各国，他整年不出家门，而天下各国的生意兴衰，没有不知道的，这都是依靠电报、电话等的作用。不仅如此，凡是士农工商四民，也没有不依赖它的。由此可知电学的兴起，即使是古代的制作，也没有超过它的。希望中华人士，千万不要只抄袭电学的皮毛，而不深入探究其深奥的道理。如果能够深入探究，自然可以领悟出新方法，独自抒发心意，生生不息，用之不竭，难道不美好吗？

译问：在冶炼金属、测试熔点时，电池中的金属为何必须一阴一阳配合，才能产生电流？请说明。

杨毓辉

如今天地自然赋予的丰厚利益，国家取之不尽的财源，大概只有金属类吧？金属，实用依赖它，改善民生也依赖它，富国强兵也依赖它。即使推广到生电、发电，也没有不依赖它的。那么金属作为金属，难道只是小小的补益而已吗？比如矿产中的金属，必须经过冶炼，冶炼的功效，必然要看火候。火候不可太小，太小则必然不得力；也不可太大，太大则反而不成功效。于是精通化学的西方人，将各种金属质地一一检验，然后才知道这种质地多少度可以熔化，那种质地多少度可以熔化。现在试着详细考察并分列如下：

一是金。西方人检验得知，纯黄金，有的形成立方颗粒，有的形成变形的立方颗粒，有的形成线形，有的形成鳞片形，有的形成环扣形，有的形成纽绕形，更有杂乱形状的大颗粒以及小圆颗粒，其质地都受热至两千零十六度即熔化，熔化再变硬后，则略微收缩。这只是就冶炼纯金而言。如果冶炼含有杂质的金，则又不同。西方人检验得知，凡是含金的质地，混合食盐一起冶炼，就变成金绿三。这种金绿三受热至百度表二百度，绿气二分剂而变成金绿，再加热二百四十度，则分解绿气而得到纯金。这可以看出熔金的温度。

二是银。西方人检验得知，各类金属中，以银的颜色最为洁白，而质地比铜稍软，加热便可锤打成极薄的片，抽成极细的丝，再加热至一千八百七十三度就能熔化。熔化的器具没有比倒焰炉及熔金属罐等器物更好的了。其法则冶金绿与宝藏兴焉，说得非常详细，这里就不必赘述了。这可以看出熔银的温度。

三是铜。铜的质地经过西方人试验，才知道它坚实致密而柔韧，所以它的熔点比金少，比银多。纯铜至一千九百九十四度才熔化，有的说是一千九百九十六度，再加大热量就会化散，所发出的气体燃烧后颜色发绿。因此熔铜的火候最宜谨慎小心。至于冶炼含有杂质的铜，尤其需要热度适宜，热量如果过大，则铜养之外必有别种含养的质地熔化出来，以致炼工较难。比如含铁的，则熔化物中铁多而铜少；含锌的，则熔化物中铜少而锌多。如果热度太小，则成烬的功效也太少，因为铜养内熔出的铜必然不全。这可以看出熔铜的温度。

四是铁。铁矿内部大约有十九种，经过西方人试验才知道适用的只有八种：一是黑铁矿，二是红铁矿，三是镜面铁矿，四是棕色铁矿，五是炭养二铁矿，六是泥铁矿，七是黑层铁矿，八是硫铁矿。尝起来都微涩，闻起来都微臭。熔点除铂之外，以生铁的熔点为最高，两千七百八十六度才开始熔化。这可以看出熔铁的温度。

五是锡。锡通常藏于石英、花刚石、端石内部，又在熟泥内偶尔见到圆块锡矿。其质地不是很硬，但也容易熔化。加热至四百四十二度就能熔化，如果再加热也不会化散，只是能与养气结合而燃烧罢了。至于锡的杂质，其熔点很少。比如锡三分、铅五分、铋八分，用这三种合成，西方人称之为易熔金。热至二百十二度便熔化，也就是水沸腾的温度。这可以看出熔锡的温度。

六是铅。产铅的矿石常与硫结合，即铅硫矿。经过化学家试验，才知道其体质非常柔软，而结合力也小。受热至六百二十度，或说六百十二度即可熔化。这也只是就铅的纯质而言。如果铅含有杂质，其熔化的热度各有大小不同。比如铅三十一分、锡十九分、铋五十分则热至二百三度才熔化。铅二十五分、锡十七分、汞九分、�四十五分则热至一百四十九度才熔化。铅五分、铋八分、锡三分则热至二百十二度才熔化。这可以看出熔铅的温度。

七是汞，即水银。常见的是汞硫矿，颜色发红。冶炼之初得到纯汞。西方人检验得知，凡是产于中国、日本、吕宋、秘鲁、旧金山、墨西哥奥地利等地的，其质地都属于非常致密，不冷不热时为流质。冷至零下三十九度则变成定质而软韧，可以打成箔片。加热未到六百度即可熔化，如果超过六百六十度就会沸腾而化为气体。其气体有明亮的光。这可以看出熔汞的温度。

八是锌，锌即白铅，又叫倭铅。中国所产也不少。西方人检验得知其质地稍坚硬易碎，而看它的纹理颗粒攒聚。在不冷不热的时候，质地脆。加热至二百度至三百度，可以制成丝箔。至四百度，可以研磨成粉。如果加热至七百七十度，或说七百七十三度，则熔化了。如果再加热至发红，就化为气体，遇到空气即焚烧，变成锌养，落下为白色粉末状如棉花。这可以看出熔锌的温度。

译这是铋。铋是一种硬而脆的金属，与其他金属配合使用有很大的用途。在地中产出的铋，通常是单独形成，而不与其他物质混合。它的矿脉都藏在嫩端石和端石泥中。铋的质地比锡稍轻，而熔点比锡稍高。加热到四百七十六度才熔化。如果铋与锡、铅合成杂质，则其熔点都较低，已在铅的熔点中详细列出，这里不再赘述。由此可见铋的熔点。

这是锑。西方人检验得知，锑矿中较多的是锑硫化物，常与铅硫化矿、钙氟矿、铁硫化矿、石英等物质一同出现。它的颜色蓝白，略同于铋，但坚硬脆性超过铋。颗粒呈方正形状，也与铋相似。推测其熔点比铋高，加热到八百度才开始熔化。如果再加热，就会燃烧发出很亮的光，并产生大量白雾。因此，在冶炼锑时，绝对不可使火候超过其熔点。由此可见锑的熔点。

以上所列十种金属的熔点，都是就其有用者而言的。其余的或者是地球上罕见的，或者是制造中不需要的，都可以置之不论。

而且，金属不仅仅用于铸造器具，其最大的用途，莫过于产生电力。电有干电和湿电之分，干电都是用干燥物体摩擦而产生的，湿电则是由阴阳两种金属产生的。金属产生电力的现象，在中国乾隆五十五年才开始考察得知。当时，意大利医生伽伐尼买了一只青蛙，他的家人打算剖开它做汤，桌上有一个静电发生器。学生摇动轮子以发出火星，左手恰好拿着一把小刀切在青蛙的脊髓上，青蛙的腿立即像活的一样跳跃起来。后来多次试验都验证了这一点，再用其他金属传导电力进入青蛙体内，青蛙也会跳动，用非金属则不会跳动。由此便知道金属能产生电力。

意大利的伏打因此创造了电堆，后来因为电堆有不便之处，又找到一种方法，用木头做长箱，用十三个或几十个磁杯，杯中盛放强水（酸液），并放入铜片和锌片，用铁丝连接它们的上端。于是，第一个杯中的锌与第二个杯中的铜相通，第二个杯中的锌与第三个杯中的铜相通，第三个杯中的锌与第四个杯中的铜相通，第四个杯中的锌与第五个杯中的铜相通，互相连通，互相作用，电就产生了。这就是电池。又有盖氏电池、丹氏电池、斯美氏电池，其方法都大同小异，都不外乎阴阳两种金属。

然而，同一种金属却可以分别作为阴或阳，于是精通电学的西方人，列举了十几种金属，任意取两种都能形成阴阳关系，其方法非常精密，其原理非常深奥。如果探究其说法，也并非没有原因。大致来说，金属产生电力，都是不同种类的金属，同种金属则不能产生电力。假设用两种金属放入强水中，一种金属性质硬而溶解慢，一种金属性质软而溶解快，则电自然产生。如果两种金属性质相同，随时同步溶解，则电就不产生。这就是阴阳的道理。

西方人所列的金属，之所以任意取两种都能形成阴阳关系，是因为所列的金属都经过试验，按顺序排列，它们的性质都属于相异。因此，同一种金属，与上面的相比则为阴，与下面的相比则为阳，一上一下之间，一阴一阳就区分开了。这就是它们都能形成阴阳而不混乱的原因。

而且，不仅仅是金属如此，凡是产生电力的物质，也都如此。就像西方人所列的动物植物各物，如猫皮、玻璃、鸟羽、羊毛、粗纸、丝绸、火漆、硫磺，这八种也任意取两种都能形成阴阳。例如玻璃与猫皮相比则为阴，但与鸟羽相比则又为阳了。羊毛与鸟羽相比则为阴，但与粗纸相比则又为阳了。下面的各种物质也是如此。观察这些，就可以明白金属都能形成阴阳的道理了。

而且，物质的阴阳之分，就如同物质的正负之分。西方人所列的正负电物质，即法索列出的，如氧、硫、硒、氟、氯、溴、碘、磷、金（此处疑为误译或特定元素）、砷、镉、钒、钨、碳、锑、锇、铟、硅、氢，都属于负电物质。钾、钠、锂、钡、锶、钙、镁、铝、铀、锰、锌、铁、镍、钴、铅、锡、铋，都属于正电物质。然而，在负电物质中又各自分正负，正电物质中也各自分正负，都与这种物质相比则为正，与那种物质相比则又为负。这个道理，可以通过参看而得知。

译观察到这里，那么金属的生成规律，阴阳的道理就更可以明白了。这里用地支的字来列表加以说明，如下表所示。

子 丑 寅 卯 辰 巳 午 未 申 酉 戌 亥

假如丑位的金与子位相比，那么丑为阴；与寅位相比，那么丑又为阳了。寅位的金与丑位相比，那么寅为阴；与卯位相比，那么寅又为阳了。其余的也按照顺序类推排列，而不混淆错乱。唉！电学的精妙难测竟到了这种地步，实在是金属性质的变化无穷，神奇奥秘，不可限量啊。那么，金属作为金属，难道只是起一点小小的补益作用而已吗？

卷十三 治体一 政本上

请饬廷臣直谏疏

锺佩贤

私下认为，京城自从同治四年冬天没有下雪，去年春夏又缺少雨水，冬天的雪又再次延误了时节。京城附近一带地方的麦子都没有播种，今年大旱的情况和以前一样。我们皇上勤于体恤民间疾苦，多次设立祭坛祈求降雨，一个月以来风沙雾霾交替出现，想要下雨却又停止。京畿以南数百里土地赤旱，旱灾的迹象已经显现，人心惶恐畏惧。水灾旱灾，古今都有，而历来英明的君主、贤哲的皇后因此更加修身反省，确实是因为灾祸的形成是由于政事，吉祥或灾异的征兆其应验没有差错。当今朝廷励精图治，各种政务修明，所谓灾异的征兆本来没有道理发生，然而天下如此广大，事务如此繁杂，任用与舍弃、松弛与紧张，难道一定没有过分的举动吗？弥补纠正，责任在于臣子官员。应当请求命令在朝的满汉言事官员，对于时政的得失尽心提出建议，详尽地陈述意见，不要沿袭旧例，不要避讳忌讳。言论有可采纳的，立即予以施行，希望上下之情通达，而天地的和顺可以期待感召了。臣还有请求，治理国家没有比求取意见更重要的，德行没有比听从劝谏更大的。政令所颁布的，认为是正确的就实行，知道是错误的就立即停止，这是圣人的无私，哪里损害了如日月般的至明？臣私下认为，近来夏同善劝谏皇上幸临惇亲王府第，谕旨说依照旧章来折服他。倭仁劝谏设立同文馆，谕旨让酌情保举几个人，另外设立一个来为难他。这两件事在圣上心中原本自有权衡，而众人的心情于是没有不疑惑的。说朝廷开启言路的时候，却好像堵塞了进言者的口；说大臣尽到匡正辅佐的道义，却反而使他们有自我危惧的心。主观揣测私下估量，不能相互理解，实在担心敢于直言的风气由此受挫，唯唯诺诺的习气由此开启，这是臣所大大忧虑的。希望皇上扩大容纳意见的度量，摒弃成见，只听从善言，那么求取意见的诏令就不只是空有其名，而更加符合其实。臣愚诚所迫，冒昧直言陈述，不胜战栗恐惧之至。伏乞皇太后皇上圣明鉴察，谨奏。

敬陈管见筹自强之计疏

彭玉麟

奏为敬陈管见，仰祈圣鉴事。私下认为臣年少时经历忧患，长大后从事军旅，近来从刀箭下幸存，长期遭受痼疾困扰，自问平生没有一天不在忧危困苦之中。目睹时局艰难，内患外侮潜伏在无形之中。我们皇上登基，两宫皇太后垂帘听政，每日处理繁重政务。臣受恩深重，自愧不能稍微分担日夜操劳的忧虑，耿耿此心如同背负重罪。每当半夜彷徨，为国家大计民生通盘筹划大局，确实有亟需自强，不容一日稍缓的。然而如购买装备船只，广泛储备军火，筹划军饷费用，似乎是自强了，但不是自强的根本。论今日的时代形势，好比大病之后，元气长久虚弱，治疗表面更需要治疗内部。又如树木想要枝叶茂盛，必须先培养根本。臣不自量力，妄自抒发愚钝的意见，熟思自强的策略，请为皇太后皇上详细陈述。一曰清理吏治，州县亲近百姓的官员最关紧要，如果不得其人，就是地方的祸害。卑劣污浊贪鄙固然应当参劾革职究办，平庸拖沓委靡也应当分别降职调离。战乱之后，民生多困，确实由于吏治多疏漏。各省候补人员流品不一，大官往往优容。不知道优容于知耻尚义的人可以激励自新，优容于不知耻的人恰好足以养成不肖。近来各省风气，往往因为候补人员拥挤轮值州县，而实缺反而减少，从此官场常规更加败坏，百姓遭受的祸害更加酷烈。为什么呢？官员的代理职务，好比房屋的租赁，自家住宅稍有破坏，急忙修补，责任无可推卸的缘故。如果借居暂住，明知不是我的房屋，不仅不加修葺，甚至任意糟蹋，拆屋作柴，久而久之辗转租赁，势必到栋梁折断椽子崩塌而后已。现在的委署人员大率类此。天下百姓都有天良，岂肯甘心悖逆？从前叛乱滋事的地区，不是地方官贪酷逼迫，就是地方官宽纵糊涂，其中消息甚微，关系甚大。想要求得州县得力，全在统率之得人。督抚，是通省的统率；司道，是各府的统率；知府，是州县的统率。从前承平之时，朝廷看待知府很重，京察一等人员道府并用，凡是擢升任知府的，属吏的贤否黜陟得操其权，颇得上上下下相互维系的本意。近十余年来，知府的权力轻了。各州县对于司道督抚分位悬殊，情事抵触，其中贻误尤非浅鲜。臣愚认为，想要辨别州县的贤否，必须专责成于知府。各省知府果真能勤慎廉明，严察属吏，