井鹽生產工藝探析論文

本文作者:凌雪、井明、李乃勝、趙叢蒼、申靜宜 單位:西北大學文化遺產學院、中國文化遺產研究院

井鹽生產工藝探析論文

一、(略)

目前井鹽製鹽工藝研究主要是通過對古文獻的查閱、對比和總結以及考古發掘遺蹟分析,探索井鹽的鑿井技術、汲滷方式和煮鹽工具等方面。而運用現代科技手段對汲取滷水後到最終成鹽這一過程的製鹽工藝探討,目前還較少有人涉及。本文以甘肅禮縣鹽官鎮井鹽生產遺址所取樣品爲研究對象,分析製鹽過程中食鹽濃度及其元素的變化,從而對古代井鹽從汲取滷水後到最終生產出食鹽這一過程中所蘊含的科技信息進行初步探討和研究。

二、實驗部分

(一)樣品及含鹽量的測定

1.本次實驗樣品取自甘肅禮縣鹽官鎮,採集樣品情況見表一。

2.含鹽量的測定通過溶解、過濾、蒸乾的方法將滷水、濾鹽土、澄濾後鹽土、鹽樣品中的鹽製出,分別計算其含鹽量,結果見表二。

(二)古代井鹽生產過程模擬實驗

爲了進一步揭示和驗證製鹽過程中所蘊含的科學信息,用所取樣品在實驗室條件下模擬鹽官鎮古代井鹽生產的工藝流程。

1.鹽官鎮井鹽製鹽過程及模擬實驗

根據流傳下來的鹽官鎮井鹽製鹽工藝(用滷水反覆潑灑鹽土,製成濾鹽土,然後將濾鹽土裝在竹簍裏,再用滷水淋濾,得到含鹽量較高的鹽水,最後將鹽水放在鍋中進行熬煮,即可獲得成品鹽),在實驗室裏進行模擬實驗。首先,將汲取自禮縣鹽官鎮的滷水灑在鹽土上,待其水分自然風乾或曬乾後,鹽分便滯留在土中,再繼續潑灑井鹽水並待其晾乾,如此反覆若干次,製成濾鹽土;然後用鹽官鎮取的滷水不斷進行淋濾,過濾出的澄清鹽水流入燒杯中;最後將過濾出的澄淨鹽水放在電爐上蒸乾,得到鹽。

2.模擬實驗取樣的含鹽量測定

取部分潑灑滷水前的鹽土、濾鹽土、澄濾後鹽土、濾出的鹽水經溶解、過濾、蒸乾後,測量各自的含鹽量,結果見表三。

(三)樣品元素定性定量分析

爲了觀察製鹽過程中元素的變化,利用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-AES)對取自甘肅禮縣鹽官鎮的濾鹽土、澄濾後鹽土、鹽水、鹽樣品做了元素的定性定量分析。

1.樣品的製備

分別定量稱取粉末0.5116g二份與0.2738g二份,用鹽酸與硝酸的混酸置於50毫升燒杯中,加熱溶解,加蓋消解2h。待消解液顏色變爲淺黃色,放涼過濾,用二次去離子水定容到25ml,並製作一份空白液體,待測。

2.樣品測試

使用的儀器是西北大學化學分析測試中心的美國熱電公司的AdvantageER/S型高分辨全譜直讀電感耦合等離子體發射光譜儀。儀器參數:功率1150W,頻率:27.12MHz,霧化壓力103.3Kpa,積分時間20S(短波),10S(長波)。Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn標準溶液均由北京鋼鐵研究總院出品,濃度爲1000μg/ml。

3.定性定量分析結果

測試結果見表四。

三、討論

通過對鹽官鎮所取樣品中含鹽量的測定可知,濾鹽土樣品中的含鹽量比滷水樣品中的含鹽量翻了近一番。將滷水灑於濾鹽土上,一方面利用土壤作爲吸附鹽分的載體,經過陽光照曬,水分蒸發而鹽分附着在了土壤顆粒上,使鹽土中的含鹽量大大提升,而高於直接提取自鹽井中鹽水的含鹽量;另一方面作爲濾鹽土反覆使用,每次製鹽後都不可避免地會殘留一部分鹽分於土中,既節省了工量,又保證了鹽水的濃度。另外,澄濾後鹽土樣品中的含鹽量低於澄濾前鹽土(濾鹽土)樣品中的含鹽量。這是由於淋濾鹽水這一製鹽工序中,用井鹽鹽水淋濾濾鹽土使土中的鹽分再次溶解於鹽水中,從而使淋濾後的鹽水含鹽量大大升高,而淋濾後的澄濾後鹽土中的含鹽量則降低。

綜上可以看出,甘肅禮縣鹽官鎮井鹽製鹽過程中淋濾鹽水使原本聚集在土中的鹽分溶解於鹽水中,從而使淋濾後用於蒸出鹽分的鹽水中含鹽量大大提高,很大程度上提高了製鹽的產出率。

實驗室的模擬實驗亦表現出了上述現象,證實了該井鹽生產工藝的科學性,體現了我國古代先民的科技才智。

由元素的定性分析測試結果可知:鹽中含有的元素除了Na、Ca、K、Mg主量元素以外,還有Cu、Sr、Mn、Fe、Ba等其他元素,說明甘肅禮縣鹽官鎮生產的鹽爲粗鹽。主量元素的含量從滷水到成鹽的過程中不斷增大,亦表明通過在鹽土上澆灌鹽水和再次淋濾鹽水的方法大大提高了鹽水的含鹽量,能夠從含鹽量較低的鹽水中提取出大量的食鹽。

四、結語

本文在蒐集相關資料的基礎上,通過測定甘肅禮縣鹽官鎮井鹽生產遺址所取樣品中的鹽含量及其元素的變化,對甘肅禮縣鹽官鎮井鹽製鹽工藝進行了驗證及探究,得出以下結論:

甘肅禮縣鹽官鎮井鹽製鹽不是直接用汲取自井中的鹽水進行熬製,而是經過澆灌鹽水和淋濾鹽水兩道工序,使淋濾後用於蒸出鹽分的鹽水中含鹽量大大提高,這樣在很大程度上提高了鹽的產出率,體現了中國古代先民具有先進的生產經驗和科學意識。從元素分析結果來看,由於產出的食鹽中含有較多的雜質,而且在生產中需耗費大量的人力、物力,與現代食鹽生產相比,食鹽產出率低,所以該種井鹽生產逐漸退出歷史舞臺,但不可否認的是,這種井鹽生產工藝是我國古代勞動人民智慧的結晶,對當代的井鹽生產亦有一定的借鑑作用。