火药的配方，在李牧上学的年代，早已经不是秘密了，初中的化学课就有它的配方，主要的成分有三种，木炭，硝石和硫磺，比例为十五份硝石，三份木炭和两份硫磺，这样可以得到威力最大的黑火药。但这个配比，是经过上千年的演变，逐渐试验得出的，历史上的黑火药配方并不统一，有六二一的比例，也有四二一的比例，与材料的纯度以及气候都有关系。

制作黑火药的这三种材料，都不难得到。木炭自不必说，有木头的地方，就可以有木炭。而另外两种材料，硝石和硫磺，自然界中也有不少，只是稍微麻烦一些罢了。

硝石在中国的利用是非常早的，早在在春秋战国时已用做医药。最初的硝石采集很麻烦，自然界中的硝石存在于土壤中含氮有机物质，在细菌作用下分解后、氧化成硝酸后与土壤中的钾素化合而成的。秋高气爽的季节，它会呈盐花状析出来，覆盖在地面、墙脚，百姓称之为地霜。特别是在猪圈、马厩、厕所附近的墙角尤多。

懂得此道的人会扫取这种含硝的土块，置于桶内，加水浸泡。经过滤后，将滤液熬煮或晒干，就得到硝石结晶。最早制取硝石的方法，乃是大夫所创，目的是制药。而后来炼丹术兴起，则多是用来炼丹了。

炼丹术大兴之后，方士很重视硝石，不断摸索它的性质，说它是“感海卤之气所生，乃天地至神之物，……能使七十二石化而为水，柔润五金，制炼八石，虽大丹亦不舍此”。

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