Металл который люди использовали одним из самых первых
Как добывали первые металлы?
История использования металлов человеком, таких как: медь, золото, свинец, олово насчитывает тысячи лет. Первые небольшие их партии, вероятно, были выделены из метеоритов. Затем люди научились добывать металлы с поверхности земли. А в эпоху Римской Империи уже был освоена технология горной добычи.
История добычи и использования первых металлов человеком.
Месопотамские племена делали из меди украшения, так как не располагали металлургическими технологиями. Египтяне применяли этот цветной металл в медицинских целях – обеззараживали воду, заживляли раны. Индейцы пользовались медными хирургическими инструментами.
Мягкий свинец использовался доисторическими людьми в производстве сосудов для транспортировки жидкостей, а также украшений. Римляне изготавливали из него трубы для акведуков. Первые упоминания о металле датируются серединой 6 века до нашей эры. Пользовался популярностью из-за легкости добычи и простоты обработки.
Появление бронзы (сплав меди и олова) бронза ознаменовало новый виток развития оружейных технологий. Начала активно использоваться технология литья. А с помощью ковки сплав делали прочнее.
Золото или Aurum (обозначается Au) в природе встречается в виде самородков (слитков разного размера). Люди обратили на этот металл внимание, благодаря его необычному цвету. Еще одно его преимущество – пластичность. Поэтому из Aurum изготавливали ювелирные украшения, чеканили монеты.
Олово или Stannum (обозначается Sn) было редким металлом. Люди научились его добывать из оловянного камня в 6 веке до нашей эры. Выплавлялся с использованием древесного угля, создания в печи дефицита кислорода. Но получить Sn относительно в чистом виде удалось только в 7 веке нашей эры. Металл ценился из-за высокой твердости.
Существует историческая гипотеза, что «Бронзового века», на самом деле, не было. Обосновывается это тем, что оловянный камень или касситерит залегает достаточно глубоко, а крупные его месторождения находятся в отдаленных, труднодоступных местах, таких как:
• Забайкалье;
• Якутия;
• Таиланд;
• Боливия;
• Кавказ.
Европейские месторождения олова также залегают на большой глубине. Ученые считают, что древние люди не располагали технологиями для добычи олова в промышленных масштабах. Им приходилось довольствоваться тем, что находили на поверхности.
Сегодня выплавляется огромное количество меди, золота, свинца, олова. Эти металлы широко используются в различных отраслях: машино и приборостроительной, химической, ювелирной, космической, а также в медицине, строительстве. Без них невозможно представить дальнейшее развитие цивилизации.
Европейская металлургия от костра до мартена
На протяжении всей истории человечества образ хозяйствования нашей цивилизации определяли металлы. Вообще говоря, все первые металлы, открытые человечеством, стоят правее водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов. Это так просто потому, что все остальные по закону неумолимой термодинамики будут окислены во влажных и окислительных условиях атмосферы и литосферы. Точнее говоря, те, что правее водорода, тоже будут окислены – но сильно позже. А пока что встречайте: медь, серебро, золото, сурьма!
Справа все интересующие нас металлы, а заодно ртуть и платина. Не влезли палладий и висмут, но они встречаются реже метеоритов
Все эти элементы при определенной доле удачи могут быть встречены в самородном виде – неслыханное счастье для тех, кому до того предстояло пользоваться каменными орудиями труда. Металлу можно придавать почти любую форму, он не раскалывается, а деформируется при ударах, а еще его можно затачивать и делать качественно лучшие орудия труда. Золото, серебро и медь уже к позднему неолиту вовсю использовались для изготовления украшений, а в 6 тысячелетию человечество открыло для себя медные инструменты. Однако самым лучшим доступным металлом было, конечно, железо. Для того, чтобы найти его в чистом виде, нужно поистине дьявольское везение – оно встречается только в упавших метеоритах и является настоящей царской прерогативой (так, кинжал из гробницы Тутанхамона сделан именно из такого железа).
Новую веху в истории обработки металлов ознаменовала восстановительная металлургия. Люди открыли, что, если спекать некоторые минералы с углем, в камешках получившегося шлака заблестят кусочки меди. Это позволило человечеству перейти на небывало высокий по сравнению с неолитом уровень технологий. Новые медные инструменты и так были на порядок лучше каменных, но теперь они стали по-настоящему доступны. Вскоре появились первые печи для плавки меди, которые, например, можно найти в древних городах Анатолии. Так, первое найденное литое изделие датируется 5000 г. до н. э.
диаграмма Эллингема
Теперь сделаем небольшое отступление обратно к современности и обратим свои взоры на диаграмму Эллингема. Эта диаграмма показывает нам, насколько при разных температурах стабильны различные оксиды. Также она позволяет легко определить, восстановит ли углерод или угарный газ нужный оксид до металла при данной температуре – для этого всего лишь нужно посмотреть, в какой точке линия С и СО становится ниже линии соответствующего металла. Из нее можно понять, например, что даже при небольшом нагревании и углеродом, и угарным газом медь восстановится со свистом, а вот чтобы восстановить железо, придется хорошенько постараться (но все же меньше, чем для многих других металлов).
Проблема состоит не только в этом. Мало просто восстановить металл, необходимо его еще и расплавить, иначе вместо слитка, которому можно придать любую форму, получится просто серый (в случае железа) или красный (в случае меди) порошок. Поэтому для эффективного изготовления железных изделий нужна такая печь, которая сможет расплавить железо. Однако построить ее не так-то просто, первые железоделательные печи появились на территории той же Анатолии у хеттов примерно к 1200 г. до н. э. До этого человечество обходилось медью или бронзой – сплавом меди с мышьяком или оловом (бронза была попрочнее меди, дольше изнашивалась и плавилась при меньшей температуре).
Сыродутная печь
Такие требования сформировали облик европейской железной металлургии на многие века. Схема печи оставалась общей: высокая глиняная/земляная труба, в которой вперемежку уложены слои железной руды (как правило, болотной бурой слизи или каменной руды) и древесный уголь. Все это мероприятие было крайне малопрофитным в смысле целевого продукта, в железо превращалось около 30% руды в лучшем случае. Несмотря на это, железные орудия были на порядок выгоднее орудия из любого другого металла, доступного европейцам, из-за не в пример большего качества.
Описанный выше способ выплавки железа назывался сыродутным. Получившийся кусок железа содержал крайне большое количество шлаков, поэтому его проковывали большое количество раз. При этом получившееся железо обладало существенным недостатком. При получении оно было крайне твердым и незатачиваемым (так как содержало большое количество углерода), а при дальнейшем выгорании – очень мягким. Поэтому единственным способом получить нормальное, функциональное изделие было сваривание нескольких пакетов железа методом проковки сложенных слоев железа, просыпанных между собой бурой. Усовершенствовав технологи многократной проковки заготовки до предела и чередуя мягкие и твердые слои железа, человечество научилось изготавливать булатную сталь – один из лучших видов металлургической продукции своего времени.
Одним из основных шлаков в металлургическом производстве Средневековья был чугун. Он выплавлялся из руды раньше всех, потому что в нем больше углерода, а, чем больше в каком-либо твердом веществе примеси, тем ниже его температура плавления. Также чугун крайне хрупок и тяжел, что затрудняло его применение в металлургии. Довольно большая часть железа всегда уходила в шлаки в виде чугуна, откуда его было уже не выдернуть. В больших по размеру печах (штукофенах и блауофенах) с четырех-пятиметровыми «резервуарами» для руды и угля в чугун и шлак уходило просто огромное количество железа. Обычно из чугуна потом изготавливали низкотехнологические изделия типа кувалд, ядер и прочего. Забавный факт – и по сей день шлаки металлургического производства используются в дорожном строительстве как материал для брусчатки.
Схема современной доменной печи
Следующей вехой развития железного производства стали доменные печи. Человечество догадалось, что, если печь сделать достаточно большой, можно будет подбрасывать в нее уголь и руду прямо в процессе плавки, а железо, сталь, чугун и шлаки сливать из нее через отдельные летки. Этот процесс в 15-16 вв. стал очередным технологическим бумом для Европы – несмотря на то, что доменную печь нельзя было останавливать, а угля и руды она жрала абсолютно непомерное количество, она позволила европейцам превзойти весь мир по выплавке металла на душу населения, а, следовательно, по артиллерийской мощи.
Ситуация менялась, как ни парадоксально, с увеличением количества металлических изделий – можно было срубать больше деревьев, прокапывать более глубокие шахты, возводить более сложные конструкции. Производство росло в геометрической прогрессии – размер печей для выплавки железа все увеличивался, увеличивался от простой сыродутной печи к штукофену и блауофену и наконец-то вырос до настоящей домны с непрерывным циклом выплавки. И тут понеслась – положительная обратная связь сделала свое дело.
Всеевропейское внедрение в 15-16 веках доменной печи сразу, буквально за несколько десятилетий, увеличило количество производимого на душу населения железа втрое, а то и вчетверо. Нашей цивилизации впервые стали по-настоящему доступны каменные железные руды. Забегая вперед, скажу, что в Швеции, стране, которая на тот момент поставляла больше половины всего европейского железа, к 18 веку производство достигло невероятных 20 кг железа на человека. Впрочем, до обогащения и прочих технологических процессов мы пока еще не дошли – пока что это просто загрузка печи камнями руды, углем и флюсом – специальным веществом, чтобы снизить количество примесей в плаве и уменьшить температуру плавления.
Проблемой доменного производства была необходимость в огромном количестве качественного древесного угля – каменный уголь содержал много вредных для железа примесей, поэтому деревья приходилось вырубать в огромных масштабах. Об экологии тогда никто не заботился, но бескрайние леса были, очевидно, не во всех странах. Также откровенным минусом все еще был уход огромного количества железа в чугун, хрупкий и потому не годный для создания инструментов и метизов. Единственной масштабной отраслью применения чугуна было артиллерийское дело – на отливку пушек и ядер шли многие тонны чугуна. И вот тут человечество сделало пока чисто эмпирическое, но очень важное открытие – из чугуна при высокой температуре может выгорать углерод. Естественно, ни о каком углероде речь тогда не шла, но этот факт позволил железоделательному производству перейти еще на один технологический уровень выше.
Все помнят, как в морозилке замерзает соленая вода? Образуется большая ледышка, самого рассола становится меньше, концентрация соли в нем растет. Похожий процесс происходит и при плавлении чугуна на воздухе. Углерод из него частично выгорает, частично переходит в жидкую фазу, а на дне печи начинают образовываться кристаллы железа. Это явление заметил английский металлург Генри Корт, и вскоре практика пудлингования – перемешивания расплава чугуна вошла в Британии в крайне широкое распространение.
Печь для пудлингования. 1) Под 2) Труба с клапаном для регулирования силы тяги 3) Порог, отделяющий металл в рабочем объёме от топлива 4) Колосниковая решётка, на которой находится горящее топливо (уголь) 5) Боковое окно для пудлинговщика 6) Окно для заброса топлива
Как происходило пудлингование? Сначала в печи, обложенной огнеупорной футеровкой (отделка печи, позволяющая оградить тело печи от разрушительного влияния расплавов) без доступа открытого пламени расплавлялся чугун. По прошествии некоторого времени рабочие засовывали в расплав огромные железные штанги (около 40 килограммов весом) и начинали интенсивно перемешивать его. Вскоре на штангах выкристаллизовывалось чистое железо, температура плавления которого намного выше, чем у чугуна. Далее получившуюся крицу вынимали из расплава, проковывали и разделяли на слитки.
Естественно, процесс этот был далеко не из самых легких, однако он позволил высвободить для промышленности огромное количество чистого железа и разом решить проблему переизбытка чугуна. Процесс пудлингования доминировал в металлургии на протяжении практически ста лет, после чего был вытеснен сразу тремя способами – бессемеровским (открытым Генри Бессемером в 1856 году), томасовским (открытым в 1878 году Сидни Гилкристом Томасом) и мартеновским.
Принцип работы любого конвертера
Бессемеровский и томасовский процессы довольно схожи. В качестве основного реактора используется веретенообразная печь с огнеупорной футеровкой (в случае бессемеровского процесса – кислой, содержащей SiO2, в случае томасовского – основной, содержащей доломит CaCO3xMgCO3). В процессе плавки печь нагревается, опять же, без доступа открытого пламени, после чего продувается сжатым воздухом через сопла, расположенные в дне печи. Расплав поддерживается в горячем состоянии из-за процесса окисления примесей руды, проходящего с выделением температуры. Далее полученное железо подвергается дополнительному науглероживанию с образованием стали. Основное отличие двух способов состоит в химическом составе плава.
В томасовском процессе могут быть использованы загрязненные серой и фосфором руды – продукты окисления фосфора и серы связываются материалом футеровки, давая окисляющий железо углекислый газ. У этого способа есть недостаток – фосфор и сера удаляются из плава не в полном объеме, поэтому железо получается более ломким. В бессемеровском же процесса футеровка печи не позволяет использовать основные флюсы, что делает его более требовательным к качеству руды. Однако этот способ дает более качественное железо, что и определило его производственное преимущество в долгосрочной перспективе.
Настало время сказать несколько слов и про мартеновский процесс. Он был открыт в 1864 году французским инженером Пьером Мартеном. Основное его отличие от бессемеровского и томасовского способов состоит в том, что газообразное топливо (обычно природный газ или коксовый газ) подаются прямо в зону плавки, где расплавляют чугун и одновременно окисляют его. Мартеновский процесс получил особенно широкое распространение в качестве способа передельной металлургии, которая использует для выплавки новой стали железный лом.
Сейчас практически все процессы старины глубокой (кроме доменной выплавки, конечно) уже ушли в прошлое. Их заместили новые гиганты – конвертерно-кислородный (переиначенный бессемеровский) и электродуговой способы выплавки стали. Однако история их, как мне кажется, довольно увлекательна, чтобы помнить ее и интересоваться ей.
Божественно прекрасный томасовский конвертер
Автор: Павел Ильчук
VPS серверы от Маклауд быстрые и безопасные.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
Возраст металлов Хронология, характеристики, инструменты
Возраст металлов это имя, данное одному из периодов, в которые разделена предыстория. Его начало в 6500 году. C., когда заканчивается каменный век и продолжается примерно до 450 г. C. Основной характеристикой и тем, что дает ей название, является использование металлов людьми.
В эту эпоху мы начали не только использовать металлы, но и обрабатывать их и делать сплавы, создавая металлургию. Эта историческая новинка не осталась одна в создании инструментов. В связи с этим в сельском хозяйстве произошли новые успехи, которые привели к тому, что человек стал более оседлым и появился в больших городах..
Кроме того, излишки, произведенные благодаря новым инструментам, привели к появлению коммерции. Другие события, связанные с использованием металлов, были улучшение питания и создание более сложных социальных структур в поселениях.
хронология
Как и другие исторические периоды, эпоха металлов не появлялась одновременно во всех регионах. По словам историков, это началось около 6000 года. C., заканчивая каменный век. Эта эпоха оказала особое влияние на Европу, Азию и Африку..
Большая продолжительность этого исторического века (который закончился около 450 г. до н.э.) заставляет его делиться на три разные части, с металлическим героем в каждой из них. Первым был так называемый медный век, за которым последовал бронзовый век. Последним этапом стал железный век.
Медный или халколитический век
Этот первый этап длился от 6500 до 2500 лет. В этот период человек начал использовать металлы, такие как золото, серебро и, конечно, медь, в свою пользу..
Это привело к эволюции животноводства и сельского хозяйства со всеми социальными и демографическими изменениями, которые подразумевают.
Бронзовый век
Второй период эпохи металлов начался в 2500 году. C. и закончилось около 1500 г. C. В то время как медь и золото появлялись в природе и должны были подвергаться обработке, бронза требовала предварительной металлургической работы. Это сплав между той же медью и оловом.
Полученная бронза более устойчива, чем медь, и, следовательно, более полезна при изготовлении инструментов. Его появление началось в Южной Азии и распространилось на Северную Африку..
В социальном плане человеческая сидячая жизнь была консолидирована, и были основаны более сложные города. Морская торговля была также развита.
Железный век
С 1500 а. C. Железо использовалось в качестве сырья. Это не был неизвестный элемент, но он считался почти священным, и его использование ограничивалось ювелирными изделиями. Это были хетты, которые начали использовать его в других областях.
Как произошло открытие металлов?
Хотя многие металлы были обнаружены в природе в пределах досягаемости людей, для их извлечения им необходимо было разработать методы для этой цели. Известно, что в Азии медь уже использовалась для изготовления инструментов около 9000 а. С.
Золото и медь
Только в конце неолита человек изобрел необходимую технологию, чтобы начать добывать некоторые металлы. Одними из первых, кто смог работать, были золото и медь, около 6000 лет. С.
Сначала они использовали эти металлы для изготовления украшений, часто связанных с похоронными обрядами. Около 4000 а. C. уже построенные ножи или стрелы с медью.
Огромное преимущество перед камнями заключалось в том, что они могли его лепить и оттачивать. Кроме того, они научились плавить его, с помощью чего они могли сделать более долговечные и стойкие инструменты.
бронза
Бронза была важным шагом в развитии металлургии. Этот металл представляет собой сплав меди и олова, что означало дополнительную работу перед первичными. Однажды они начали использовать закрытые печи, чтобы расплавить его.
В зависимости от олова, из которого изготовлен сплав, бронзовый век произошел только в некоторых районах мира, где можно было найти этот металл. Между этими зонами они подчеркивают Ближний Восток, Китай и северо-запад Европы.
Благодаря большей полезности бронзы, человек начал производить больше того, что ему нужно для его существования, что привело к тому, что оно торгуется с излишками. Эта зарождающаяся торговля обогатила сообщества, которые ее развивали.
железо
Железо было известно задолго до того, как его использовали. Однако во многих культурах это считалось почти священным. Когда вы начинаете использовать, около 1000 года. C., его твердость и изобилие вызвали настоящую революцию.
Будучи найденным в природе гораздо более распространенным, чем, например, медь, железо использовалось для многих других разработок..
черты
Рождение металлургии
Это тот факт, что дает название эпохе и один из величайших достижений в раннем развитии человечества.
Благодаря этому появились важные нововведения в сельском хозяйстве, они начали торговать и изменили социальные структуры.
экономика
Хозяйственная деятельность, возникшая в то время, была связана с металлургией. Добыча полезных ископаемых стала очень важной и появились новые профессии, такие как работа ювелиров или металлургов.
Что касается торговли, то вначале в нее играли металлы, которых иногда не было в местах рядом с растущими городами, что заставляло прибегать к посредникам.
Как только торговые пути были открыты для этих обменов, они начали циркулировать через другие продукты, такие как ювелирные изделия, керамика или продукты питания..
Это была торговля, в которой использовался бартер, поскольку денег не было, как мы понимаем их сегодня..
Новые изобретения
Еще одной важной характеристикой эпохи металлов является появление новых изобретений в различных областях. Одним из них был транспорт, необходимый для перемещения металлов или продуктов, которыми они хотели торговать.
Два примера этих нововведений: колесо для наземного транспорта; и парусный спорт, для морского или речного. С другой стороны, стали использовать плуг, запряженный животными, что расширило возможности сельского хозяйства..
Общественная организация
Улучшение питания плюс малоподвижный образ жизни привели к росту демографии. Сельское хозяйство привело к рождению более фиксированных поселений, что породило города и поселки.
Оттуда изменений было много. Рабочие начали специализироваться, и появились первоклассные структуры, основанные на богатстве.
Аналогичным образом, технические достижения, которые привели к излишкам, привели к отказу от коммунальной системы, поскольку многие пытались накопить это богатство индивидуально..
Таким образом, концепция частной собственности родилась, и самые влиятельные начали осуществлять господство над другими. Чтобы установить контроль и некоторые правила должны были быть организованы в социальном отношении в виде города-государства.
искусство
Вышеупомянутые технические достижения и социальные изменения также затронули искусство. Появились новые художественные модели, многие из которых были связаны с религиями и похоронными обрядами..
Инструменты, которые они использовали
Появление технологий литья и формования позволило человеку разрабатывать лучшие инструменты и изобретения. Раньше сырьем был резной камень с гораздо меньшими возможностями, чем у любого металла..
Таким же образом было создано много инструментов, предназначенных для работы на местах. Сельское хозяйство было одним из великих бенефициаров эпохи металлов, с более эффективными плугами или инструментами, которые увеличивали возможности урожая.
Образ жизни
Эпоха металлов была великим изменением в образе жизни людей. Маленькие деревни, построенные во времена неолита, уступили место более крупным и лучше структурированным поселениям. Они начали строить оборонительные стены и стали появляться более развитые города.
Начало коммерческой деятельности заставило поселения, расположенные на новых маршрутах, обрести власть и богатство. Плодородие их земель или храмы, которые они принимали, также были элементами, которые подчеркивали важность каждого города.
Из-за зарождающейся частной собственности в этих городах начали развиваться первые социальные различия. Это было замечено даже в размере жилищ, которые были больше в том, что там было больше накопленного богатства.
Новые торги
Одной из причин этих социальных различий и иерархии, которая привела, было появление новых рабочих мест. Первые, которые приобрели значение, были связаны с металлами, такими как кузнецы или ювелиры..
Коммерция также привела к появлению своих профессионалов. Эти торговцы были основополагающими для города, чтобы получить богатство и признание.
Конечно, старые промыслы, такие как животноводство или сельское хозяйство, продолжали существовать с лучшими перспективами благодаря новым методам. То же самое случилось с ремесленниками.
Социальная структура
Когда размеры поселений увеличились, а экономика диверсифицировалась, потребовалась лучшая организация деятельности и социальной структуры. Это привело к появлению социального класса, посвященного правительству.
Вообще, на вершине пирамиды был суверен, был ли он назван королем, вождем или другими способами. Постепенно обвинение стало наследственным.
После босса появилась священническая каста, посвященная всем религиозным вопросам и которая, зачастую, служила оправданием власти короля.
На третьей позиции оказались воины. Они должны были защищать город, а также поддерживать порядок. Со временем многие породят дворянство с реальной политической властью.
В конце пирамиды, хотя были различия в зависимости от занятия, была простая деревня.
кормление
Хотя это может показаться чем-то не связанным с появлением металлургии, правда в том, что пища также пострадала от этого.
Во-первых, урожай был лучше и больше. Это позволило пище значительно улучшиться, и даже, что излишки могли быть получены прежде, чем немыслимо.
Наиболее распространенными продуктами были ячмень и пшеница. Следует отметить, как очень важные изобретения в этой области, чтобы плуг тянул животных или мельницу для измельчения пшеницы..
Еще одной отличительной чертой было зарождающееся исследование по продлению срока годности съеденного. Одним из наиболее используемых методов было соление.
Металлический век: хронология, характеристики, инструменты
Видео: Металлический век: хронология, характеристики, инструменты
Содержание:
В эту эпоху они начали не только использовать металлы, но также обрабатывать их и делать сплавы, создавая металлургию. Эта историческая новинка не ограничилась созданием инструментов. В связи с этим сельское хозяйство претерпело новые успехи, что привело к тому, что люди стали вести оседлый образ жизни и появились более крупные города.
Кроме того, профицит, произведенный благодаря новым инструментам, вызвал появление торговли. Другие события, связанные с использованием металлов, заключались в улучшении питания и создании более сложных социальных структур в поселениях.
Хронология
Как и другие исторические периоды, эпоха металла возникла не во всех регионах одновременно. По мнению историков, это началось около 6000 г. до н.э. C., заканчивая каменный век. Это эпоха, которая оказала особое влияние на Европу, Азию и Африку.
Длительная продолжительность этой исторической эпохи (которая закончилась около 450 г. до н.э.) делит ее на три части, в каждой из которых присутствует ведущий металл. Первым был так называемый медный век, за которым последовал бронзовый век. Последней фазой был железный век.
Медный или энеолитический век
Этот первый этап длился от 6500 до 2500 лет до нашей эры. В этот период люди начали использовать в своих интересах такие металлы, как золото, серебро и, конечно же, медь.
Это привело к эволюции животноводства и сельского хозяйства со всеми вытекающими отсюда социальными и демографическими изменениями.
Бронзовый век
Второй период эпохи металла начался в 2500 году до нашей эры. C. и закончился около 1500 г. В то время как медь и золото появились в природе и их нужно было только обработать, бронза требовала предшествующей металлургической обработки. Это сплав меди и олова.
Полученная бронза прочнее меди и поэтому более пригодна для изготовления инструментов. Его появление началось в Южной Азии и распространилось на Северную Африку.
В социальном плане оседлый образ жизни человека был укреплен, и были основаны более сложные города. Также развивалась морская торговля.
Железный век
С 1500 г. К. стал использовать в качестве сырья железо. Это не было неизвестным предметом, но он считался почти священным, и его использование ограничивалось драгоценностями. Именно хетты начали использовать его в других областях.
Как было открытие металлов?
Несмотря на то, что многие металлы были обнаружены в природе в пределах досягаемости людей, для их извлечения им потребовалось разработать методы для этой цели. Известно, что в Азии медь уже использовалась для изготовления инструментов около 9000 г. до н.э. С.
Золото и медь
Только в конце периода неолита человек изобрел необходимую технологию, чтобы начать извлекать некоторые металлы. Одними из первых, что удалось обработать, были золото и медь около 6000 г. до н.э. С.
Сначала они использовали эти металлы для изготовления украшений, часто связанных с погребальными обрядами. Около 4000 г. C. они уже сделали ножи или стрелы из меди.
Большим преимуществом перед камнями было то, что они могли придавать форму и точить его. Кроме того, они научились плавить его, чтобы изготавливать более прочные и стойкие инструменты.
Бронза
Бронза была важным шагом в развитии металлургии. Этот металл представляет собой сплав меди и олова, что означает дополнительную работу по сравнению с первичными. В какой-то момент они начали использовать закрытые печи, чтобы плавить его.
Опираясь на олово для изготовления сплава, бронзовый век пришелся на те регионы мира, где можно было найти этот металл. Эти области включают Ближний Восток, Китай и северо-западную Европу.
Благодаря большей полезности бронзы человек начал производить больше, чем ему было нужно для пропитания, что привело к торговле на излишки. Эта зарождающаяся торговля обогатила сообщества, которые ее развили.
Железо
Железо было известно задолго до того, как его начали использовать. Однако во многих культурах он считался почти священным. Когда его начали использовать, примерно в 1000 году н. Э. C., его твердость и обилие вызвали настоящую революцию.
Находясь в природе в гораздо большем количестве, чем, например, медь, железо использовалось для многих других разработок.
характеристики
Рождение металлургии
Это факт, который дает название эпохе и одному из величайших достижений в раннем развитии человечества.
Благодаря этому произошли важные нововведения в сельском хозяйстве, началась торговля и изменились социальные структуры.
Экономика
Возникшая тогда хозяйственная деятельность была связана с металлургией. Горное дело приобрело большое значение, и появились новые профессии, такие как ювелиры или литейное дело.
Что касается торговли, то сначала она велась металлами, которых иногда не было в местах, близких к растущим городам, что заставляло прибегать к посредникам.
Как только для этих обменов были открыты коммерческие маршруты, в оборот стали поступать и другие товары, такие как ювелирные изделия, керамика или продукты питания.
Это была торговля, в которой использовался бартер, поскольку денег еще не существовало в нашем понимании.
Новые изобретения
Двумя примерами этих инноваций являются колеса для наземного транспорта; и парусный спорт, по морю или реке. С другой стороны, начали использовать плуг на тяге животных, что расширило возможности сельского хозяйства.
Социальная организация
Улучшение питания плюс малоподвижный образ жизни привели к росту демографии. Сельское хозяйство привело к появлению все более и более фиксированных поселений, с которыми появлялись поселки и города.
Оттуда изменений было много. Рабочие начали специализироваться, и появились первоклассные структуры, основанные на богатстве.
Точно так же технический прогресс, который производил излишки, привел к тому, что коммунальная система была оставлена позади, поскольку многие пытались накопить это богатство индивидуально.
Так родилась концепция частной собственности, и самые могущественные начали осуществлять власть над другими. Чтобы установить контроль и правила, им пришлось социально организоваться в своего рода город-государство.
Изобразительное искусство
Вышеупомянутые технологические достижения и социальные изменения также повлияли на искусство. Появились новые художественные модели, многие из которых связаны с религиями и погребальными обрядами.
Инструменты, которые они использовали
Появление методов литья и формования позволило людям создавать лучшие инструменты и изобретения. Раньше в качестве сырья использовался резной камень, с гораздо меньшими возможностями, чем у любого металла.
Точно так же было создано множество инструментов, предназначенных для работы в полевых условиях. Сельское хозяйство было одним из главных бенефициаров металлического века с более эффективными плугами или орудиями, которые увеличивали возможности сбора урожая.
образ жизни
Металлический век был большим изменением в образе жизни людей. Маленькие деревни, построенные в период неолита, уступили место более крупным и лучше структурированным поселениям. Они начали строить оборонительные стены, и стали появляться более развитые города.
Начало коммерческой деятельности привело к тому, что поселения, расположенные на новых маршрутах, приобрели силу и богатство. Плодородие их земель или храмов, которые они размещали, также подчеркивали важность каждого города.
Из-за зарождающейся частной собственности в этих городах начали развиваться первые социальные различия. Это было заметно даже по размеру домов, которые были больше, поскольку в них было больше накопленного богатства.
Новые сделки
Одной из причин этих социальных различий и связанной с ними иерархии было появление новых профессий. Первыми стали важны те, которые были связаны с металлами, например кузнецы или ювелиры.
Торговля также дала толчок к появлению своих профессионалов. Эти купцы были необходимы городу для обретения богатства и признания.
Конечно, старые профессии, такие как животноводство или сельское хозяйство, продолжали существовать с лучшими перспективами благодаря новым технологиям. То же произошло и с ремесленниками.
Социальная структура
Когда поселения выросли в размерах, а экономика диверсифицировалась, возникла необходимость в лучшей организации деятельности и социальной структуре. Это привело к появлению социального класса, преданного правительству.
В общих чертах, на вершине пирамиды находился государь, независимо от того, назывался ли он королем, вождем или как-то иначе. Постепенно положение стало наследственным.
Вслед за вождем появилась каста священников, посвященная всем религиозным вопросам и многократно служившая оправданием царской власти.
На третьей позиции оказались воины. Они должны были защищать город, а также поддерживать порядок. Со временем из многих возникнет дворянство, обладающее подлинной политической властью.
В конце пирамиды, хотя и были различия в зависимости от профессии, были простые люди.
Кормление
Хотя это может показаться чем-то не связанным с появлением металлургии, правда в том, что она также повлияла на пищу.
Во-первых, урожаи были больше и лучше. Это позволило значительно улучшить диету и даже получить немыслимые ранее излишки.
Еще одной отличительной чертой были начавшиеся исследования по продлению срока хранения съеденного. Среди наиболее часто используемых методов был засол.
Ссылки
Наземные экосистемы: характеристики, типы, примеры
Какие металлы добывали в древности?
В те времена в самородном виде медь встречалась даже чаще, чем благородные золото и серебро. Именно поэтому вслед за каменным веком во всемирной истории наступил век медный. Самые древние остатки медеплавильных производств, относящиеся к VI тысячелетию до н.э., археологи обнаружили в Месопотамии и на территории современной Турции. Позже ценный металл стали добывать также в Египте и на Балканском полуострове (V тысячелетие до н.э.). На Кипре медь научились плавить ещё на тысячу лет позже. Даже само своё имя остров, по некоторым версиям, получил от латинского названия меди — Cuprum.
Этот металл переходит в жидкое состояние при температуре 1085 °С, которой можно было достичь даже в примитивных печах того времени, поэтому выпуск изделий из чистой меди в местах её добычи быстро увеличивался. Современные экспериментальные исследования показали, что медные орудия труда, несмотря на их относительную мягкость, при обработке дерева и кости дают большое преимущество по времени в сравнении с каменными.
Хотя наиболее доступные жилы с чистой медью повсеместно истощились довольно быстро, первобытные металлурги к тому времени уже научились выплавлять её из руды, которая встречается в природе гораздо чаще, чем медные самородки. Однако неумолимый технический прогресс уже вскоре заставил медные изделия уйти с рынка.
Бронза
Примерно за 3000 лет до нашей эры на смену медному веку пришёл бронзовый. Тогда металлурги на Ближнем Востоке заметили, что при добавлении к меди некоторых металлов полученная смесь плавится при температуре почти на 100 градусов ниже, чем чистая медь, что даёт существенную экономию топлива. Полученная таким путём бронза, несмотря на относительную легкоплавкость, оказалась твёрже и прочнее по сравнению с чистой медью, так что орудия из этого сплава быстро вытеснили своих предшественников.
Классической бронзой считается соединение меди с оловом, однако археологами установлено, самой первой была вовсе не оловянная, а мышьяковистая бронза, что связано с более простой технологией изготовления и с её дешевизной. Самые ранние изделия из такого металла, относящиеся к V тысячелетию до н.э., были обнаружены на Иранском нагорье и у деревни Плочник в Сербии. На территории России наиболее древние артефакты из мышьяковистой бронзы археологи нашли в районе Кубани, где возникла Майкопская культура, датируемая второй половиной IV тысячелетия до н.э.
Позже мышьяк в этом производстве был заменён оловом, так как мышьяковистая бронза оказалась в быту весьма ядовитой. Кроме того, изделия из неё нельзя было переплавлять и использовать металл заново, так как мышьяк при нагревании просто испарялся. По этой причине, несмотря на то, что оловянная бронза была дороже в производстве, она в III тысячелетии до н.э. Окончательно вытеснила своего токсичного собрата на всей территории Ближнего Востока, Центральной и Восточной Европы. В целом открытие и использование бронзы сыграло огромную роль во всемирном техническом прогрессе.
Железо
Но бронзовый век тоже оказался не вечным — ему на смену пришёл век железный. Хотя железо из всех металлов по своей распространённости в земной коре занимает второе место после алюминия, его стали использовать довольно поздно. В первую очередь это произошло потому, что в самородном виде оно практически не встречается, так как имеет высокую химическую активность.
Даже при комнатной температуре чистое железо тут же взаимодействует с кислородом воздуха и с водяными парами, образуя оксид, известный нам как ржавчина. А в виде мелкодисперсного порошка и в кислородной атмосфере этот металл и вовсе способен самовозгораться. В природе железо залегает лишь в виде руд, самыми распространёнными из которых являются магнетит и магнитный железняк.
Другое объяснение, почему железо в практическую металлургию пришло не скоро: оно плавится при более высокой температуре, чем медь (1538 °С). Достичь её с помощью прежних медеплавильных печей мастерам древности долго не удавалось, и потому железный век в истории человечества начался с использования не земных руд, а внеземных материалов, которые в буквальном смысле упали с неба в виде метеоритов. Именно из метеоритного металла, который с химической точки зрения представляет собой смесь железа и никеля, были сделаны украшения из египетских гробниц (около 3800 года до н.э.) и кинжал из шумерского города Ура (около 3100 года до н.э.). В истории человечества они — самые древние предметы, изготовленные из железа.
Лишь во II тысячелетии до н.э. выплавку железа из руды освоили хетты, которые в то время жили на территории современной Анатолии (Турция). Но гораздо более искусными металлургами древности себя проявили халибы, жившие на несколько столетий позже хеттов на черноморском побережье Малой Азии, где распространены магнетитовые пески. Из этого сырья халибские мастера добывали железо с применением сыродутного процесса, когда металл не нагревали до температуры плавления, а он выходил из печи в виде так называемой крицы — тестообразной массы, из которой шлак и примеси удалялись путём её проковки тяжёлым молотом.
В легенде об аргонавтах рассказывается, как царь Колхиды Ээт дал Ясону железный плуг, чтобы он вспахал поле Ареса, и здесь так описываются халибы: «Они не пашут землю, не сажают плодовые деревья, не пасут стада на тучных лугах; они добывают руду и железо из необработанной земли и выменивают на них продукты питания. День не начинается для них без тяжкого труда, в темноте ночи и густом дыму проводят они, работая весь день».
Только в период расцвета Римской империи мастера научились строить более эффективные металлургические печи, в которые воздух подавался с помощью мехов, благодаря чему в них достигалась температура около 1400 °С. В таких печах из руды получали уже не крицу, а жидкий чугун, который плавится при 1100-1200 °С. Он представляет собой сплав железа с углеродом и в твёрдом состоянии весьма хрупок, даже не поддаётся ковке. А чтобы изготовить из чугуна упругую сталь, его повторно переплавляли с усиленным продуванием через него воздуха, чтобы из смеси удалялся лишний углерод. На современных металлургических комбинатах чугун получают в огромных домнах, а затем в конверторах через него прокачивают поток чистого кислорода. Но принципиально такой двухстадийный процесс получения стали из руды со времён римлян никак не изменился.
Золото и серебро
Эти металлы издавна получили название благородных, так как при обычных условиях они не взаимодействует с воздухом, водой и даже с большинством кислот и щелочей. Поэтому люди с первобытных времён хотя и редко, но встречали золото и серебро как в виде самородков, так и в виде прожилок и даже мощных жил в горных породах. Неудивительно, что древние умельцы быстро научились делать из этих металлов различные вещи, и в первую очередь предметы роскоши.
Археологами установлено, что с золотом человечество познакомилось ещё в эпоху неолита. А самые первые золотые украшения, датируемые III тысячелетием до н.э., были найдены в гробницах некоторых египетских и шумерских цариц. Примерно к той же эпохе относятся и первые сведения об использовании серебра в Египте, Персии и Китае. А на территории Месопотамии проживавшие здесь в то время семитские племена халдеи ещё в 2500 году до н.э. добывали благородный металл из свинцово-серебряных руд. Позже значительным источником извлечённого серебра (не в виде самородков) стала территория Анатолии (современная Турция), где получили заметное распространение ювелирные ремесла. Изготовленные местными мастерами золотые и серебряные украшения и некоторые предметы быта расходились не только по всему Ближнему Востоку, но даже попадали на Крит и в Грецию.
В России же первое серебро выплавили только в 1687 году из руд Аргунского месторождения (Нерчинский горный округ). На основе здешних месторождений в 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод. Что же касается золота, то его в России не добывали вплоть до XVIII века, а лишь ввозили из-за границы в обмен на другие товары.
Первое русское золото нашли только в 1732 году в Архангельской губернии, где была обнаружена золотая жила. А в 1745 году рабочий Ерофей Марков подал заявку в канцелярию Главного правления заводов в Екатеринбурге, в которой сообщил об обнаружении им золота на Урале и о начале его добычи. Ныне основной промысел этого металла в России ведётся в регионах Дальнего Востока.
Журнал: Тайны 20-го века №43, октябрь 2019 года
Рубрика: Неизвестное об известном
Автор: Геннадий Ветров
Клаус Штёртебекер: Могущественный владыка морей
Для одних бумажные деньги — лишь средство платежа. Для других — путеводная нить в безбрежном море знаний. Любознательный ум и пытливый взгляд — вот те инструменты, которыми пользуется исследователь банкнот в своей интересной и полной неожиданностей работе. И если правильный подход найден, то время и пространство перестанут существовать. На месте рисунка, нанесённого на бумагу художником, запоют таинственными голосами песчаные барханы, подует свежий морской ветер, обдавая лицо солёными брызгами прибоя, и закричит в тропических зарослях диковинная птица…
Самые популярные фильмы в СССР в 60-х годах
Любимый жанр советского зрителя тех лет — комедия. Даже если о грустном — всё равно не без юмора. Правда, лютовала цензура, худсоветы требовали заменить одного артиста на другого, поменять слова, выбросить «идеологически вредный» эпизод из фильма… И всё таки рождались картины — лёгкие, весёлые, поучительные, навсегда золотыми буквами вписанные в фонд отечественного кино.