化学方程式告诉我们，硝酸钾74.64%、硫磺11.85%、木炭13.51%的质量比，火药可以最充分地燃烧。但在古代，研究者们是靠长期实践去改进配方的。欧洲人逐渐确定了75％的硝石、10％的硫磺、15％的木炭为火药最佳配比。

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火药的灵魂是硝石，它相当于“固态氧气”，帮助燃烧；硫磺是常见的易燃物；木炭则让燃烧更和缓。

如果硫磺配比增加到70%，火药就可以用来爆炸开矿，但不适合推动弹丸；如果木炭配比增加，火药就倾向于和缓燃烧。第一次鸦片战争，英军攻占虎门炮台，缴获了清军几万斤黑火药，认为劣质不堪使用，全倒进海里了。这种古老的黑火药，木炭配比极高，优点是稳定不失效；缺点是烧得慢，能量低，以至于有的弹丸刚出炮管几米就掉下来。

而欧洲人早在15世纪，制造的都是 “麦粒”黑火药，威力远超原始火药。

造出好的火药，步步都有诀窍。

首先，火药用的木炭一般是用柳树烧的，但欧洲人发现，用赤杨或欧洲鼠李更好。用恰当的温度焖烧恰当的时间，才能得到最适合做火药的木炭。

硫磺一般用西西里的纯净硫磺。如硫磺不纯，就得蒸发后重新结晶。不纯的硝石也得溶解加工，提取出纯的结晶。

早期的火药像面粉，加工时飘扬的粉尘容易爆炸。欧洲人混合粉末时加水、酒或硝溶液，将“面粉”做成“糕饼”；再碾碎糕饼，然后用青铜或石头的磨床，将其破碎成谷粒大小。再过筛，分出各种规格的火药颗粒，小的如黄米，大的如麦丽素，这就是“麦粒”火药了。

这一套工艺不仅安全，而且有利于硝溶液渗入木炭多孔结构。“麦粒”比起粉末燃烧效率高2倍，就好像枝条比锯末更容易燃烧一样。

东方人的原始工艺，只将原材料粉碎、搅拌就完事儿。杂质很多，而且粉末运输颠簸，硝石粉会沉到下层，受潮后板结。18世纪90年代，英国使团看到，一个清军士兵会买来材料，现场混合火药自用；欧洲最早的火枪手也是如此，但研发出“麦粒”火药后，就不需要这么干了。

15世纪后，欧洲火药作坊不断进步，引入各种机器，促进标准化生产，发明火药颗粒抛光，增加燃烧效率，还发明了石墨粉沾敷，防止受潮。

从古到今，氮肥（比如粪尿）与爆炸有天然的联系。比如2020年黎巴嫩的化肥仓库发生了震惊世界的大爆炸。

恩格斯指出：“在中国和印度，土壤中含有天然硝石，因此当地居民自然早就了解了它的特性。”硝是土壤里的细菌制造的，土地有天然氮肥，就能生长出青白色的硝粉末。一些学者认为，在中国，硝石较早产于四川甘肃接壤地区的山洞里。人们在大大小小的硝子洞里，取土、泡水、过滤、熬制，就得到了晶莹剔透的硝。中国东部的人们，则利用草木灰溶液，将盐碱地土壤里的硝酸钠变成硝酸钾。

欧洲先天不足，没有大片的硝土资源。他们只能从民间各个角落搜集硝。房脚墙根、牲口圈、公厕……总之味道比较浓厚的地方，白色的硝最多。

英国国王查理一世为了保证火药产量，委派官员，垄断收集境内厕所、马厩里的表层土；还命令教士号召信徒在教堂多多撒尿。

为了解决火药的巨大缺口，欧洲人广设“硝田”：在一块地里埋入麦秸落叶等纤维质，挖地洞灌入石灰水，创造一个暖和环境，让硝化细菌繁殖；再把人畜的尿一波波倒进去，来年就能收获大量的硝。

19世纪后期，火药不够用，欧洲人又大量开发南美沿海和太平洋小岛上的陈年鸟粪。还有国家为了争夺鸟粪大打出手