火藥的配方，在李牧上學的年代，早已經不是秘密了，初中的化學課就有它的配方，主要的成分有三種，木炭，硝石和硫磺，比例為十五份硝石，三份木炭和兩份硫磺，這樣可以得到威力最大的黑火藥。但這個配比，是經過上千年的演變，逐漸試驗得出的，歷史上的黑火藥配方並不統一，有六二一的比例，也有四二一的比例，與材料的純度以及氣候都有關係。

製作黑火藥的這三種材料，都不難得到。木炭自不必說，有木頭的地方，就可以有木炭。而另外兩種材料，硝石和硫磺，自然界中也有不少，只是稍微麻煩一些罷了。

硝石在中國的利用是非常早的，早在在春秋戰國時已用做醫藥。最初的硝石採集很麻煩，自然界中的硝石存在於土壤中含氮有機物質，在細菌作用下分解後、氧化成硝酸後與土壤中的鉀素化合而成的。秋高氣爽的季節，它會呈鹽花狀析出來，覆蓋在地面、牆腳，百姓稱之為地霜。特別是在豬圈、馬廄、廁所附近的牆角尤多。

懂得此道的人會掃取這種含硝的土塊，置於桶內，加水浸泡。經過濾後，將濾液熬煮或曬乾，就得到硝石結晶。最早製取硝石的方法，乃是大夫所創，目的是製藥。而後來煉丹術興起，則多是用來煉丹了。

煉丹術大興之後，方士很重視硝石，不斷摸索它的性質，說它是“感海滷之氣所生，乃天地至神之物，……能使七十二石化而為水，柔潤五金，制煉八石，雖大丹亦不捨此”。

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