在酷热难耐的炎夏,冰块成了消暑神器,喝可乐得加冰,还有各种冰沙饮品,一口下肚,顿时倍感清凉。
虽然现代的夏季平均温度,肯定要比古代高,但考虑到古人的衣着,所以他们也饱受酷暑折磨,而且古代还没有电风扇、空调,但根据古籍记载,古人早在先秦时期,就已经用天然冰块来降温了。
在《周礼》中记载,朝廷设立“冰政”机构,专门管理宫廷冰块制造与使用,负责人被称为“凌人”。
到了唐朝时期,古人对冰块的使用程度又上了一个台阶,他们还发明了“古版冰淇淋”,也就是“酥山”,这道甜品上面是奶油,底层是碎冰沙,再点缀小花、小树,看起来别出心裁,吃起来更有一番风味涌上心头。
那么古人又是如何制冰的呢?其中“夏造冰”技能,让现代科学家都连连为之惊叹,即便以今日突飞猛进的先进科技,用古人的办法却达不到他们的水准,所以科学家认为,或许这种古法制冰已经失传了!
古代虽然没有冰箱,但每逢寒冬降临,很多地区的河道中都有天然冰块,特别是北方,冰块非常厚实,古人要做的便是将冬天的冰块,保存到夏天使用,没有冰箱就自己制作一个冰窖。
冰窖的选址颇有讲究,要选在阴凉潮湿的低洼区或山脚下,避免太阳光的照射,选好地址后,古人会在地下挖出一个很大的空间,接着用坚固的石块或砖块来修筑冰窖的墙壁和顶部,尽量保证冰窖的坚固性和密封性。
造好冰窖后,古人在冬季最冷的那一段日子,会去河道湖泊凿冰,使用道具将其修工整后,集体存放在冰窖中,为了让冰块保存时间更长,古人会铺设一层草木以及撒一些盐,再进一步隔绝冰块和空气的情况下,还能降低冰的融化程度。
等冰块储存的差不多后,古人除了封闭大门外,还会用棉被来隔绝内外,咱们小时候在路边买冰棍时,总能看到老爷爷从一条棉被中拿出来冰棍,这是因为棉花的热传导率低,具备良好的隔热功能,能有效阻隔冰块和外界的热能交换,所以棉花是非常不错的“保冰材料”。
冰窖封闭后不能随意打开,只有当酷夏来临,需要冰块降暑时,才会打开冰窖,接着用完上一年冬季的冰块,这就是古人的“冬冰夏取”,不过这种办法在南方的效果不大,因为冬季南方的冰块很薄,甚至河道湖泊都不会结冰。
到了唐朝末期,古人发现了一种可溶于水的无色结晶状固体,被广泛应用于制作火药,它就是硝(KNO3)。
硝是一种无机化合物,当它和水混合时,会吸收周围的热量,导致水温降低,以此来获得冰块。
以上两种制冰方法我们不难理解,真正让专家都为之震惊的是“夏造冰”。
《淮南万毕术》一书中记载:“取沸汤置瓮中,密以新缣(jiān),沈中三日成冰。”
《淮南万毕术》:大约成书于公元前2世纪,是关于物理、化学的重要文献,作者是西汉淮南王刘安所招致的淮南学派。
大意是古人把刚刚煮沸的开水倒入瓶中,接着用丝织物密封瓶口,然后用一根绳系着瓶子放入深井中,三天后就能取出冰块。
热水放入密闭空间,接着放入深井中,三天后就能结冰,这在我们看来有点扯,专家在思考一番后,认为热水在降温过程中会导致气压下降,从而改变水的冰点,或许这就是其中奥秘。
专家用1升玻璃瓶来代替古代瓮瓶,将水烧开后迅速放入凉水中,在静置几小时后,即便内部水温降低到6℃,也丝毫没有结冰的迹象。
根据精确的计算,哪怕减少一个大气压,水的冰点也只会改变0.℃,所以如果要从水的冰点随气压变化关系而实现“夏造冰”,这种办法是行不通的。
后来专家再次耐心思考,认为古人在对瓶子中的水加热后,会将空气挤出去,瓶内都是液态水和水蒸气,如果烧到液态水几乎不剩多少,此时迅速用浸过水的细密的织物封口并沉入深井,那么瓶内的水蒸气遇冷会收缩,内部气压下降。
想来之所以放入深井中,也是想让瓶内的温度尽可能下降的更多,特别是夏季,深井中的水温可以达到10℃以下,地表温度估计要30℃左右。
在浸泡3天后,在摘除封口的一刹那,内外空气接触,从而产生热能传递,又因为内外气压不同,利用液体抽气降温原理,在瓮口的缣(致密的布绢)上可以结冰。
记得小时候去村口修自行车,明明大夏天,但在轮胎放气时,居然会出现些许冰晶,后来才知道,内胎中空气被压缩,且温度和外界相同,当快速放气时,空气中的水气就会凝结在气门芯上,温度下降过快就会结冰,感觉二者原理差不多。
专家表示,想通过“夏造冰”来制冰,空气温度在20℃左右,湿度需要低于26%,瓮瓶容积起码升左右,当每个步骤都控制的很完美,才能得到几丝冰渣。
如果需要满足皇室庞大的冰块需求,很难想象得提前准备多少工作量,而且因为夏季,取冰的速度还要快狠准。
当然了,现代科学家说“费老大劲才得到几丝冰渣”的说法,是基于现代实验,只能说这种办法可行,但由于我们无法回到古代一探究竟,所以很难确定我们是否完全还原了古法,又或者说,古人在“夏造冰”的过程中,是否还添加了其他物质,这才提高冰的产量,这一切都很难说。
如果是前者,不得不感叹皇室的奢侈,如果是后者,那么这种制冰古法或许已经失传,不过当硝石出现后,制冰就简单了很多,但还是不得不佩服多年前古人的智慧。
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