同時，煉丹術(shù)的發(fā)展不僅僅局限于藥物制作，東晉時期流行服用五石散作為麻醉劑。到了隋唐時期，煉丹術(shù)的服務(wù)對象從皇帝追求長生不老轉(zhuǎn)變?yōu)楦喾较?，其中一種與煉金術(shù)相似，即試圖從賤金屬中提煉出貴金屬。葛洪在他的著作中記載了一種名為石膽的物質(zhì)，也稱為膽汁，實(shí)際上是銅的一些可溶性鹽，主要是硫酸銅，其結(jié)晶體至今仍被稱為膽礬。

硫酸銅溶于水后形成的綠色液體稱為膽水或膽汁。將膽水涂在鐵上，鐵表面會變成銅。這就是煉金術(shù)的目的之一，即從賤金屬變?yōu)橘F金屬。雖然銅不是最貴的金屬，但比鐵值錢。這個反應(yīng)可以用現(xiàn)代化學(xué)術(shù)語解釋：鐵和銅的金屬活動性不同，活動性越高，越難以金屬形式存在，更容易與其他物質(zhì)反應(yīng)，如氧氣或水，形成氧化物或鹽。銅的金屬活動性不如鐵，因此鐵不易以金屬形式存在，而銅相對容易。當(dāng)鐵金屬與含銅鹽接觸時會發(fā)生置換反應(yīng)，得到銅和含鐵的鹽。

早在東漢時期，由于商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和銅的短缺，出現(xiàn)了鐵五銖這種貨幣。雖然鐵五銖在當(dāng)時并未廣泛使用，但在唐朝藩鎮(zhèn)割據(jù)時期，各個地方開始用鐵制作貨幣以次充好，尤其在缺鐵的地方，如四川等地盛行鐵幣。到了北宋初期，流通中的銅幣嚴(yán)重不足，人們需要用大量的鐵幣購買物品，甚至一匹布就需要上百斤的鐵幣。這些情況在史書中都有記載。

在宋哲宗時期，上饒地區(qū)的張甲發(fā)明了一種高效的方法，讓鐵與硫酸銅反應(yīng)并回收銅。這種方法利用了無法回收的礦尾渣，因?yàn)殂~礦氧化后會產(chǎn)生大量硫酸銅。這種置換法使銅的生產(chǎn)成本降低，同時由于煉鐵技術(shù)的進(jìn)步，有更多的鐵可以用來生產(chǎn)銅。這個簡單的化學(xué)反應(yīng)是濕法煉銅，它在古代就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用。宋朝時期，由于缺銅問題嚴(yán)重，人們開始嘗試用鐵和硫酸銅反應(yīng)來獲取銅。雖然這種方法能解決一些問題，但并不能完全替代銅的地位，因?yàn)槠渌責(zé)o法完全替代銅的功能或在市場上交易。

明朝時期，由于國際貿(mào)易的發(fā)展，大量白銀的流入一定程度上緩解了“銅荒”問題。然而，明朝海上貿(mào)易并未持續(xù)太久，清朝時這個問題更加嚴(yán)重。雖然通過絲綢之路和瓷器貿(mào)易換回了一些銀子，但最終還是因?qū)ν鈶?zhàn)爭而輸出出去。這表明改變錢幣金屬并不能解決貨幣體系的問題。

現(xiàn)代貨幣體系中，我們主要使用電子轉(zhuǎn)賬進(jìn)行交易。在電子轉(zhuǎn)賬之前，紙幣是主要的貨幣形式。與銅幣相比，紙幣的價(jià)值并不是基于其材料價(jià)值，而是由國家信用作為保障。銅幣的錢荒問題主要是因?yàn)殂~的價(jià)格與其作為貨幣的價(jià)值相等，如果銅價(jià)偏高，人們會將銅回收用于制作器物，導(dǎo)致銅的流通不暢，進(jìn)而推高銅價(jià)，形成惡性循環(huán)，這種貨幣制度難以持續(xù)。而紙幣是利用國家信用作為保障，具有難以偽造的特性。古代四川地區(qū)由于缺銅發(fā)明了世界上第一種紙幣——交子，但由于當(dāng)時防偽技術(shù)不足未能流傳下來?，F(xiàn)代有了手機(jī)支付等新型支付方式，通過國家層面的信任解決了“銅荒”問題。

所以，化學(xué)與人類文明有著緊密的聯(lián)系，銅元素和貨幣的故事就是一個例子。盡管古代人們可能還不理解化學(xué)是什么，但他們已經(jīng)在利用這些知識解決問題。今天，我們?nèi)匀恍枰@些知識來解決各種問題。

化學(xué)雖然被一些人認(rèn)為是夕陽學(xué)科，但其一直在為人類服務(wù)。未來元素如鈦、鈮、錸和鉬等在材料領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。例如，鉬可能成為芯片的原材料，并且已經(jīng)有科學(xué)家成功制造出以二硫化鉬為材料的電腦。

還有鈦，它也被認(rèn)為是未來元素的代表，是因?yàn)樗诙鄠€領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。比如，在航空工業(yè)中，由于其比鋼鐵輕，常被用于制造飛機(jī)；在太空探索中，鈦合金也因其性能穩(wěn)定，而且在月球表面溫度大幅度變化的情況下仍保持良好的形狀和性能，被用于保護(hù)鏡片等部位。鈦合金因其防腐蝕和高強(qiáng)度的特性，在深海探索中也起著重要作用。無論是早期的蛟龍?zhí)栠€是現(xiàn)在的奮斗者號，它們的主要外殼都采用了鈦合金材料，以抵抗海底高壓和海水腐蝕的影響。

鈦合金在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是用于關(guān)節(jié)置換。與其他材料相比，鈦合金不會引發(fā)免疫反應(yīng)，從而降低了排異風(fēng)險(xiǎn)。此外，3D打印技術(shù)可以精確制造出與原有關(guān)節(jié)幾乎完全匹配的人造關(guān)節(jié)，使用起來非常舒適自然。這些特性使鈦合金成為一種具有未來感的元素。

還有關(guān)于國家大劇院的故事。國家大劇院的建設(shè)過程長達(dá)9年，從1998年開始立項(xiàng)，到2007年竣工。在這個過程中，國內(nèi)外許多頂級設(shè)計(jì)師都參與了競爭，最終法國設(shè)計(jì)師安德魯成功中標(biāo)。他的設(shè)計(jì)方案是一個非常高大的穹頂，內(nèi)部分為三個部分。這個設(shè)計(jì)雖然在當(dāng)時受到爭議，但設(shè)計(jì)師考慮了保溫和空間感等需求，使得建成后的國家大劇院層次豐富，給人留下深刻印象。

國家大劇院的建設(shè)過程中就采用了鈦合金材料，三分之二的部分沒有使用玻璃覆蓋而是用金屬包裹。鈦合金具有良好的保溫效果和抗腐蝕性，可以防止氧氣進(jìn)一步侵害鈦合金表面。二氧化鈦在鈦合金表面形成薄膜，除了起保護(hù)作用外，還能使光線照射產(chǎn)生漫反射效果，與不銹鋼不同，不會造成明顯的鏡面反射。

國家大劇院的建設(shè)選擇使用鈦合金作為建筑材料，這一決定在中國掀起了鈦合金熱潮，許多建筑和民用品開始尋求使用鈦合金作為原材料。當(dāng)時中國的鈦合金生產(chǎn)技術(shù)并不先進(jìn)，許多鈦合金產(chǎn)品需要進(jìn)口。但是通過國家大劇院選擇鈦合金板的宣傳，中國鈦合金產(chǎn)業(yè)得到了發(fā)展，并逐漸在民用市場上得到應(yīng)用。中國的一些地方，如寶雞、攀枝花等地?fù)碛锈伒V或鈦生產(chǎn)加工基礎(chǔ)，為鈦合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有利條件。經(jīng)過短短幾年的發(fā)展，中國的鈦合金產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得顯著進(jìn)步。