井盐制盐工艺探索
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本文作者：凌雪井明李乃胜赵丛苍申静宜作者单位：西北大学文化遗产学院
一、引言
食盐是维系人类生存的一种必需品。关于我国食用盐的最早记载，可以溯至夏代。《尚书•禹贡》中有青州“厥贡盐希”的记载，表明夏代就已经有“贡”给奴隶主国家的盐。根据盐的来源不同，可分为海盐、湖盐、井盐、岩盐等几大类，每一类盐都有不同的生产工艺，但无论是哪一类盐的开发、生产与运输，其技术的发明与工艺的不断进步，都是人类科学技术发展史的重要内容，是人类文明不可置疑的显著标志。其中井盐的生产工艺最为复杂，也最能体现中国古人的聪明才智。
今甘肃礼县盐官镇的盐神阁内存有古盐井一口，保存了全套的制盐工具以及原料。盐官镇是今礼县东部的第二大镇。该镇井盐生产历代相承，营煮不辍，是古代盐官地区重要的手工业和主要经济来源。研究表明，盐井发祥于周代秦人占据之时，秦人之所以迅速崛起，与盐有十分密切的关系①。早在先秦时期，地处西垂的秦祖先在与周文化的交流中，吸收了先进的生产经验，陶器、青铜器的制作工艺有了发展，具备了熬制加工井盐的能力。春秋初年，先秦崛起，先进的制作工艺及铁器传入西垂，使井盐加工技术成熟。战国时期至秦建国初年，秦大力发展生产力，国力强盛，一统天下，为当时先进手工业工艺的传播及秦与巴蜀煮盐技术的交流提供了现实条件。秦、汉以后，国家对井盐的重视和开发，使井盐生产工艺发展完善。历经唐、宋，直至解放初，当地居民乃至周边诸县一直食用盐官的井盐。现今因其生产成本高而逐渐失去了使用价值，但作为古代社会文化遗址，其历史悠久、意义深远。2007年，甘肃礼县人民政府将盐官镇井盐制盐工艺作为一项传统手工技艺，向国家文物局申报了“非物质文化遗产”保护项目。
目前井盐制盐工艺研究主要是通过对古文献的查阅、对比和总结以及考古发掘遗迹分析，探索井盐的凿井技术、汲卤方式和煮盐工具等方面。而运用现代科技手段对汲取卤水后到最终成盐这一过程的制盐工艺探讨，目前还较少有人涉及。
本文以甘肃礼县盐官镇井盐生产遗址所取样品为研究对象，分析制盐过程中食盐浓度及其元素的变化，从而对古代井盐从汲取卤水后到最终生产出食盐这一过程中所蕴含的科技信息进行初步探讨和研究。
二、实验部分
（一）样品及含盐量的测定
1．本次实验样品取自甘肃礼县盐官镇，采集样品情况见表一。
2．含盐量的测定
通过溶解、过滤、蒸干的方法将卤水、滤盐土、澄滤后盐土、盐样品中的盐制出，分别计算其含盐量，结果见表二。
（二）古代井盐生产过程模拟实验
为了进一步揭示和验证制盐过程中所蕴含的科学信息，用所取样品在实验室条件下模拟盐官镇古代井盐生产的工艺流程。
1．盐官镇井盐制盐过程及模拟实验
根据流传下来的盐官镇井盐制盐工艺（用卤水反复泼洒盐土，制成滤盐土，然后将滤盐土装在竹篓里，再用卤水淋滤，得到含盐量较高的盐水，最后将盐水放在锅中进行熬煮，即可获得成品盐），在实验室里进行模拟实验。首先，将汲取自礼县盐官镇的卤水洒在盐土上，待其水分自然风干或晒干后，盐分便滞留在土中，再继续泼洒井盐水并待其晾干，如此反复若干次，制成滤盐土；然后用盐官镇取的卤水不断进行淋滤，过滤出的澄清盐水流入烧杯中；最后将过滤出的澄净盐水放在电炉上蒸干，得到盐。
2．模拟实验取样的含盐量测定
取部分泼洒卤水前的盐土、滤盐土、澄滤后盐土、滤出的盐水经溶解、过滤、蒸干后，测量各自的含盐量，结果见表三。
（三）样品元素定性定量分析
为了观察制盐过程中元素的变化，利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）对取自甘肃礼县盐官镇的滤盐土、澄滤后盐土、盐水、盐样品做了元素的定性定量分析。
1．样品的制备
分别定量称取粉末0.5116g二份与0.2738g二份，用盐酸与硝酸的混酸置于50毫升烧杯中，加热溶解，加盖消解2h。待消解液颜色变为浅黄色，放凉过滤，用二次去离子水定容到25ml，并制作一份空白液体，待测。
2．样品测试
使用的仪器是西北大学化学分析测试中心的美国热电公司的IRISAdvantageER/S型高分辨全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪。仪器参数：功率1150W，频率：27.12MHz，雾化压力103.3Kpa，积分时间20S（短波），10S（长波）。Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn标准溶液均由北京钢铁研究总院出品，浓度为1000μg/ml。
3．定性定量分析结果
测试结果见表四。
三、讨论
通过对盐官镇所取样品中含盐量的测定可知，滤盐土样品中的含盐量比卤水样品中的含盐量翻了近一番。将卤水洒于滤盐土上，一方面利用土壤作为吸附盐分的载体，经过阳光照晒，水分蒸发而盐分附着在了土壤颗粒上，使盐土中的含盐量大大提升，而高于直接提取自盐井中盐水的含盐量；另一方面作为滤盐土反复使用，每次制盐后都不可避免地会残留一部分盐分于土中，既节省了工量，又保证了盐水的浓度。另外，澄滤后盐土样品中的含盐量低于澄滤前盐土（滤盐土）样品中的含盐量。这是由于淋滤盐水这一制盐工序中，用井盐盐水淋滤滤盐土使土中的盐分再次溶解于盐水中，从而使淋滤后的盐水含盐量大大升高，而淋滤后的澄滤后盐土中的含盐量则降低。
综上可以看出，甘肃礼县盐官镇井盐制盐过程中淋滤盐水使原本聚集在土中的盐分溶解于盐水中，从而使淋滤后用于蒸出盐分的盐水中含盐量大大提高，很大程度上提高了制盐的产出率。实验室的模拟实验亦表现出了上述现象，证实了该井盐生产工艺的科学性，体现了我国古代先民的科技才智。由元素的定性分析测试结果可知：盐中含有的元素除了Na、Ca、K、Mg主量元素以外，还有Cu、Sr、Mn、Fe、Ba等其他元素，说明甘肃礼县盐官镇生产的盐为粗盐。主量元素的含量从卤水到成盐的过程中不断增大，亦表明通过在盐土上浇灌盐水和再次淋滤盐水的方法大大提高了盐水的含盐量，能够从含盐量较低的盐水中提取出大量的食盐。
四、结语
本文在搜集相关资料的基础上，通过测定甘肃礼县盐官镇井盐生产遗址所取样品中的盐含量及其元素的变化，对甘肃礼县盐官镇井盐制盐工艺进行了验证及探究，得出以下结论：甘肃礼县盐官镇井盐制盐不是直接用汲取自井中的盐水进行熬制，而是经过浇灌盐水和淋滤盐水两道工序，使淋滤后用于蒸出盐分的盐水中含盐量大大提高，这样在很大程度上提高了盐的产出率，体现了中国古代先民具有先进的生产经验和科学意识。从元素分析结果来看，由于产出的食盐中含有较多的杂质，而且在生产中需耗费大量的人力、物力，与现代食盐生产相比，食盐产出率低，所以该种井盐生产逐渐退出历史舞台，但不可否认的是，这种井盐生产工艺是我国古代劳动人民智慧的结晶，对当代的井盐生产亦有一定的借鉴作用。