我們祖先發(fā)明火藥至今已有一千多年了。當(dāng)時(shí)發(fā)明的火藥，現(xiàn)在叫黑火藥；因?yàn)樗屎稚?，又有人叫它褐色火藥。它是硝酸、硫黃、木炭三種粉未的混合物。這種混合物極容易，而且起來相當(dāng)激烈。這是因?yàn)橄跛崾茄趸瘎?，加熱的時(shí)候釋放出氧氣。硫和炭容易被氧化，是常見的還原劑。把它們混合，氧化還原反應(yīng)迅猛進(jìn)行，反應(yīng)中放出高熱和產(chǎn)生大量氣體。假若混合物是包裹在紙、布、皮中或充塞在陶罐、石孔里的，的時(shí)候由于體積突然膨脹，增加到幾千倍，就會(huì)發(fā)生爆炸。這就是黑火藥爆炸的原理。
火藥顧名思義就是“著火的藥”。觸火即燃是它主要的特性。那又為什么叫它做“藥”呢？
在春秋晚期（公元前六世紀(jì)），有一個(gè)叫計(jì)然的人就說過：“石流黃出漢中”，“消石出隴道”。石流黃就是硫黃；消石就是硝石，古時(shí)還稱焰硝、火硝、苦硝、地霜等?？梢娫缭诖呵飸?zhàn)國時(shí)期，木炭、硫黃、硝石已經(jīng)為人們所熟知。在我國第一部藥材典籍漢代的《神農(nóng)本草經(jīng)》里。硝石、硫黃都被列為重要的藥材。即使在火藥發(fā)明之后，火藥本身仍被引人藥類。明代著名醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍所著的《本草綱目》中，說火藥能治瘡癬、殺蟲、辟濕氣和瘟疫。更主要的是火藥的發(fā)明來自人們長(zhǎng)期的煉丹制藥的實(shí)踐中。火藥的名稱就是這樣獲得的。
和其他發(fā)明創(chuàng)造一樣，火藥的發(fā)明也經(jīng)歷了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)過程，隨著生產(chǎn)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步而逐步完善。
首先，人們對(duì)組成火藥的三種成分的性質(zhì)有了一定認(rèn)識(shí)。早在商周時(shí)期，人們?cè)谝苯鹬幸呀?jīng)廣泛使用木炭。在實(shí)踐中，已經(jīng)了解到木炭是比木柴更好的燃料。硫黃有天然存在，人們很早就開采它。同時(shí)在冶煉中，逸出的刺鼻的二氧化硫和溫泉中四溢的硫黃氣直接地刺激著人們的感宮。就在這些接觸中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到硫的一些性能。除了獲知它對(duì)某些皮膚病有特別的療效外，跡有某些奇特的性質(zhì)。如《神農(nóng)本草經(jīng)》里說：“石硫黃……能化金銀銅鐵，奇物?！本褪钦f硫能和銅鐵等金屬化合。我國最早一本煉丹著作東漢的《周易參同契》里，記載硫和水銀化合生成紅色硫化汞的反應(yīng)。硫的這些性能在從事煉丹的方士眼里很受器重。硫不僅能和銅鐵等金屬化合，還能把那神奇的水銀制服。于是方士們?cè)谕龍D用水銀煉制所謂的“金液”、“還丹”中，常常使用硫。在實(shí)驗(yàn)中，人們還發(fā)現(xiàn)，硫著火容易飛升，性質(zhì)活潑，很難擒制。怎樣才能使它藥性緩和變成比較容易控制呢？方士們采用了一種名叫“伏火法”的辦法，就是經(jīng)過和其他某些易燃物質(zhì)混合加熱或進(jìn)行某種程度的，使它變性?；鹚幍陌l(fā)明就和這類硫黃伏火的實(shí)驗(yàn)有密切聯(lián)系。硝的引入是制取火藥的關(guān)鍵。硝的化學(xué)性質(zhì)很活潑。撒在赤炭上立即就產(chǎn)生焰火，能和許多物質(zhì)發(fā)生作用，所以在煉丹中，常用硝來改變其他藥品的性質(zhì)。同時(shí)又有很多伏火硝石的方法。又因?yàn)橄跏念伾推渌恍}類如樸硝（硫酸鈉）等差別不大，在使用中容易搞錯(cuò)，因此人們還掌握了識(shí)別硝石的方法。南北朝時(shí)期的醫(yī)藥家陶弘景在《本草經(jīng)集注》中指出：“以火燒之，紫青煙起，云是硝石也?！边@和近代用焰色反應(yīng)來鑒別硝石是相似的。這為后來大量地采用硝石做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。
對(duì)炭、硫、硝三種物質(zhì)性能的認(rèn)識(shí)，為火藥的發(fā)明準(zhǔn)備了條件。在我國封建社會(huì)的上升階段，由于醫(yī)藥學(xué)和煉丹活動(dòng)的發(fā)展，特別是通過長(zhǎng)期的實(shí)踐，至遲在唐代，人們?cè)诜鹆螯S、伏火硝石的多次實(shí)驗(yàn)中觀察到，點(diǎn)燃硝石、硫黃、木炭的混合物，會(huì)發(fā)生異常激烈的。在《諸家神品丹法》卷五中載有“孫真人丹經(jīng)內(nèi)伏硫黃法”：取硫黃、硝石各二兩，研成粉未，放在銷銀鍋或砂罐里。掘一地坑，放鍋?zhàn)釉诳永锖偷仄?，四面都用土填?shí)。把沒有被蟲蛀過的三個(gè)皂角子逐一點(diǎn)著，然后夾人鍋里，把硫黃和硝石燒起焰火。等到燒不起焰火了，再拿木炭來炒，炒到木炭消去三分之一，就退火，趁還沒有冷卻，取出混合物，這就伏火了。從這一記載可見，當(dāng)時(shí)已經(jīng)掌握了硝、硫、炭混合點(diǎn)火會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)的特點(diǎn)，因而采取措施控制反應(yīng)速度，防止爆炸。
同類的實(shí)驗(yàn)在唐中期的《鉛汞甲庚至寶集成》卷二中也出現(xiàn)。有個(gè)名叫清虛子的，在講“伏火礬法”時(shí)說道：“硫二兩，硝二兩，馬兜鈴三錢半。右為末，拌勻。掘坑，人藥于罐內(nèi)與地平。將熟火一塊，彈子大，下放里面，煙漸起，以濕紙四五重蓋，用方磚片捺以上冢之，候冷取出，其硫黃伏住?！痹谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)里，野生植物馬兜鈴和上面實(shí)驗(yàn)中的皂角子一樣，都是代替炭起作用的。同樣也注意防止混合物的激烈。這樣的操作方法是經(jīng)過反覆實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。關(guān)于失敗的教訓(xùn)也有記載。成書約在五代時(shí)期（公元十世紀(jì)）一本名叫《真元妙道要略》的煉丹書就告誡說，拿硫黃、硝石、雄黃（As2S2）和蜜合起來一塊燒，會(huì)發(fā)生焰火，把人的臉和手燒壞，還能盲沖屋上，把房子也燒了。由此可見人們已經(jīng)熟知這類混合物爆炸的性能，在煉丹中加以防止。人們有意識(shí)地利用這類混合物的這一性能，火藥就被掌握了。
火藥到底有多大的用途？這一發(fā)明有什么價(jià)值？當(dāng)時(shí)的人們不是立即就明白的。
在火藥發(fā)明之前，古代軍事家常采用火攻這一戰(zhàn)術(shù)克敵制勝。在當(dāng)時(shí)的火攻中，有一種武器叫火箭，它是在箭頭上附著像油脂、松香，硫黃之類易燃物質(zhì)，點(diǎn)燃后射出去，延燒敵方軍械人員和營(yíng)房。但是這種火箭慢，火力小，容易撲滅。如果用火藥代替一般的易燃物，比較快，火力也大。所以在唐未來初人們已經(jīng)采用火藥箭了。這是火藥應(yīng)用于武器的最初形式。隨后又在石炮的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了火炮?；鹋诰褪前鸦鹚幯b成容易發(fā)射的形狀，點(diǎn)燃引線后，由原來拋射石頭的拋石機(jī)射出?；鹚庍\(yùn)用在武器上，是武器史上一大進(jìn)步。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，火藥武器顯示了前所未有的本領(lǐng)，這使它很快引起人們重視，許多種火藥武器相繼出現(xiàn)。朱真宗咸平三年（公元1000年），有個(gè)叫唐福的神衛(wèi)水軍隊(duì)長(zhǎng)，把他所制的火箭、火球、火蒺藜獻(xiàn)給宋朝廷。成平五年（公元1002年），冀州團(tuán)練使石普也制得火球、火筋，宋真宗把他召來，并且讓他當(dāng)眾作了表演。