قدیمی ترین فلزات بشر چه کسی بو کردن فلز را به انسان آموخت؟ مردم باستان چگونه از فلز استفاده می کردند؟

ما موضوع "فلزات در دوران باستان" را تصادفی انتخاب نکردیم. اکنون نمی توانیم زندگی خود را بدون فلزات تصور کنیم. ما از فلزات و آلیاژهای آنها به عنوان یکی از مصالح ساختمانی اصلی تمدن مدرن استفاده می کنیم. این در درجه اول با استحکام بالا، یکنواختی و نفوذناپذیری آنها در برابر مایعات و گازها مشخص می شود. علاوه بر این، با تغییر فرمول آلیاژ می توان خواص آنها را در محدوده بسیار وسیعی تغییر داد.

فلزات هم به عنوان رسانای خوب الکتریسیته (مس، آلومینیوم) و هم به عنوان مواد با مقاومت بالا برای مقاومت ها و عناصر گرمایش الکتریکی (نیکروم و غیره) استفاده می شوند.

فلزات و آلیاژهای آنها به طور گسترده برای ساخت ابزار (قطعات کاری آنها) استفاده می شود. اینها عمدتاً فولادهای ابزار و آلیاژهای سخت هستند. از الماس، نیترید بور و سرامیک نیز به عنوان مواد ابزار استفاده می شود.

عدد 7 اغلب در آموزه های مختلف عرفانی و حتی در زندگی روزمره یافت می شود: 7 رنگ رنگین کمان، 7 فلز باستانی، 7 سیاره، 7 روز هفته، 7 نت.

اجازه دهید در مورد 7 فلز دوران باستان - مس، نقره، طلا، قلع، سرب، جیوه، آهن و همچنین برخی از آلیاژهای مبتنی بر آنها صحبت کنیم.

فیلسوفان باستان فلزات مختلف را با استخوان خدایان شناسایی می کردند. به ویژه، مصریان آهن را استخوان های مریخ و آهنربا را استخوان های هوروس می دانستند. سرب، به نظر آنها، اسکلت زحل و مس، بر این اساس، زهره بود. فیلسوفان باستان جیوه را به اسکلت عطارد، طلا را به خورشید، نقره را به ماه، آنتیموان را به زمین نسبت می دادند.

از زمان های قدیم، انسان معتقد بود که سیارات بر عملکرد بدن انسان تأثیر می گذارند.

اعتقاد بر این بود که با کمک فلزات می توان با تأثیرات مضر ستاره ها مبارزه کرد.

از زمان های قدیم، شفا دهنده ها از فلزات استفاده می کردند. اما درمان مورد علاقه آنها هنوز گیاهان دارویی بود. درمان با مواد معدنی پودری که به صورت خوراکی مصرف می شد فقط در قرون وسطی مورد استفاده قرار گرفت. بیشترین استفاده از فلزات در زمان های قدیم در این زمینه پوشیدن یا استفاده از آنها به عنوان طلسم در کنار طلسم های سنگی بوده است. الیفاس لاوی در توصیف جادوگر در لباس خود می گوید:

«روز یکشنبه (روز خورشید) عصایی طلایی را در دست گرفت که با یاقوت یا کریزولیت تزئین شده بود. در روز دوشنبه (روز ماه) او سه نخ - مروارید، کریستال و سلنیت را پوشید. روز سه شنبه (روز مریخ) یک میله فولادی و یک حلقه از همان فلز داشت. در روز چهارشنبه (روز عطارد) گردن بندي از مرواريد يا مهره هاي شيشه اي حاوي جيوه و حلقه اي از عقيق به گردن داشت. در روز پنجشنبه (روز مشتری) او یک چوب لاستیکی و یک حلقه با زمرد یا یاقوت کبود داشت. در روز جمعه (روز زهره) عصای مسی، انگشتر فیروزه ای و تاجی با بریل داشت. در روز شنبه (روز زحل) میله ای از عقیق و حلقه ای از این سنگ و زنجیره ای از قلع به گردن او بود.

هنگامی که طالع بینی توسعه یافت، هفت فلز شناخته شده در آن زمان با هفت سیاره که نمادی از ارتباط بین فلزات و اجرام آسمانی و منشأ آسمانی فلزات بودند، مقایسه شدند.

هر فلز به عنوان واسطه بین خدایان و پدیده های زمینی عمل می کرد، بنابراین آنها با نشانه های سیارات مرتبط بودند: طلا - با خورشید، نقره - با ماه، مس - با زهره، آهن - با مریخ، سرب - با زحل. ، قلع - با مشتری و جیوه - با عطارد. این مقایسه بیش از 2000 سال پیش رایج شد و تا قرن 19 به طور مداوم در ادبیات یافت می شود.

بدیهی است که انسان ابتدا با آن فلزاتی که در طبیعت در حالت بومی یافت می شد آشنا شد. این طلا، نقره، مس، آهن شهاب سنگ است. با فلزات دیگر - همانطور که یاد گرفت آنها را از ترکیبات با ذوب کاهشی بدست آورد.

در حین کار بر روی این پروژه، متوجه شدیم که مردم چندین هزار سال قبل از دوران ما شروع به استفاده از اولین ابزار فلزی، بعد از ابزارهای سنگی کردند. آنها از مس بومی ساخته می شدند و بنابراین مس بودند. مس بومی اغلب در طبیعت یافت می شود. انسان باستانی ابتدا پردازش قطعات مس را با کمک سنگ انجام داد (یعنی در واقع از آهنگری سرد فلزات برای تولید محصولات از آنها استفاده می کرد). چرا این امکان وجود داشت؟ ما جواب این سوال را پیدا کردیم. مس یک فلز نسبتا نرم است.

در بخش نظری پروژه "فلزات باستانی" ما به سوالات دیگری که در طول کار خود داشتیم پاسخ می دهیم:

چرا مس اولین فلزی بود که مردم شروع به استفاده از آن در زندگی خود کردند؟

(ما قبلا به این پاسخ داده ایم، در بالا ببینید)

چرا مس نمی تواند به طور کامل جایگزین ابزار سنگی شود؟ در چه گذشته تاریخی "عصر فلز" ظاهر شد - مس، برنز و آهن؟ چرا عصر برنز جایگزین عصر مس شد و آیا عصر آهن جایگزین آن شد؟ انسان چه خواص جدیدی از فلزات و آلیاژها را برای خود کشف کرد که به او فرصت ساخت ابزار، سلاح و وسایل خانه پیشرفته‌تر را داد؟ چرا مردم از طلسم استفاده می کردند؟ مردم چگونه و از چه اشیاء عتیقه ای در زندگی روزمره خود استفاده می کردند؟ هنگامی که آنها سعی کردند با "فلزات باستانی" بهبود یابند، چه سود یا ضرری را می توان مورد بحث قرار داد؟ فلزات در دوران باستان چگونه به دست می آمدند یا استخراج می شدند؟ ریشه نام فلزات باستانی چیست؟

در بخش عملی کارمان، تصمیم گرفتیم بررسی کنیم:

چه خواص فلزات یا آلیاژهای اشیاء عتیقه حفظ آنها را تا به امروز تضمین کرده است؟

چرا محصولات درجات نگهداری متفاوتی دارند؟

به منظور حل مسائل عملی، ما: 1) یک آزمایش شیمیایی برای تعیین فعالیت شیمیایی فلزات باستانی و مقاومت شیمیایی آنها در برابر تأثیرات شیمیایی و جوی خاص انجام دادیم. 2) نتیجه گیری مناسب انجام داد.

2. 1 مس. عصر مس

نماد مس از کلمه لاتین cyproum (بعدها Cuprum) گرفته شده است، زیرا قبرس محل معادن مس رومیان باستان بوده است.

مس خالص یک فلز چسبناک و چسبناک به رنگ صورتی روشن است که به راحتی به صورت ورقه های نازک در می آید. گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت می کند و از این نظر پس از نقره دوم است. در هوای خشک، مس تقریباً بدون تغییر باقی می‌ماند، زیرا لایه نازکی از اکسیدهای تشکیل شده روی سطح آن، رنگ تیره‌تری به مس می‌دهد و همچنین به عنوان محافظت خوبی در برابر اکسیداسیون بیشتر عمل می‌کند. اما در حضور رطوبت و دی اکسید کربن، سطح مس با یک پوشش سبز مایل به سبز از هیدروکسی کربنات مس - (CuOH)2CO3 پوشیده می شود.

مس به دلیل هدایت حرارتی بالا، هدایت الکتریکی بالا، چکش خواری، خواص ریخته گری خوب، استحکام کششی بالا، مقاومت شیمیایی، به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.

مس اولین فلزی است که مردم برای اولین بار در دوران باستان چندین هزار سال قبل از میلاد شروع به استفاده از آن کردند. اولین ابزار مسی از مس بومی ساخته شد که اغلب در طبیعت یافت می شود، زیرا مس یک فلز کم فعال است. بزرگترین قطعه مس در ایالات متحده یافت شد که 420 تن وزن داشت.

اما با توجه به اینکه مس یک فلز نرم است، مس در زمان های قدیم نمی توانست به طور کامل جایگزین ابزار سنگی شود. تنها زمانی که انسان ذوب مس را آموخت و برنز (آلیاژی از مس و قلع) را اختراع کرد، فلز جایگزین سنگ شد.

استفاده گسترده از مس در هزاره چهارم قبل از میلاد آغاز شد. ه.

اعتقاد بر این است که مس حدود 5000 سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. ه. مس به ندرت در طبیعت به عنوان فلز یافت می شود. اولین ابزار فلزی احتمالاً با کمک تبرهای سنگی از قطعات مس ساخته شد. سرخپوستانی که در سواحل آن از دریاچه زندگی می کردند. بالا (آمریکای شمالی)، که در آن مس بومی بسیار خالص وجود دارد، روش های پردازش سرد قبل از زمان کلمب شناخته شده بود.

عصر مس عصر انتقالی بین عصر نوسنگی و عصر برنز است. مشخصه آن ظهور اولین ابزار مسی با استفاده گسترده از ابزارهای سنگی است. برای مناطق جنوبی منطقه ولگا 4 هزار قبل از میلاد. ه. ، برای جنگل - 3 هزار قبل از میلاد. ه. در مناطق جنگلی منطقه ولگا، صنعت اصلی ماهیگیری و شکار باقی می ماند؛ در جنوب، شکار تخصصی اسب ها با پرورش و کشاورزی آنها جایگزین می شود. حدود 3500 ق.م ه. در خاورمیانه، استخراج مس از سنگ معدن را آموختند؛ مس از کاهش زغال سنگ بدست می آمد. معادن مس در مصر باستان وجود داشت. مشخص است که بلوک های هرم معروف Cheops با یک ابزار مسی پردازش شده است.

در بین‌النهرین جنوبی، قدیمی‌ترین شی فلزی سر نیزه‌ای بود که در اور، در لایه‌هایی که قدمت آن به هزاره چهارم قبل از میلاد باز می‌گردد، یافت شد. ه. تجزیه و تحلیل شیمیایی نشان داد که حاوی 99.69٪ مس، 0.16٪ As، 0.12٪ روی و 0.01٪ آهن است. در قفقاز و ماوراء قفقاز، فلز در نیمه اول هزاره چهارم قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. ه. این مس بود که از ذوب متالورژیکی سنگ معدن مس اکسید شده، گاهی همراه با کانی های آرسنیک به دست می آمد.

حتی بعدها، فلز در اروپای مرکزی شروع به استفاده کرد، حداقل نه زودتر از هزاره سوم قبل از میلاد. ه. یک دریچه مسی مسطح به شکل ابتدایی، که در هورن لفانتوفسه در غرب اسلواکی یافت شد، تقریباً به اواسط هزاره سوم قبل از میلاد باز می گردد. ه. بر اساس تجزیه و تحلیل طیفی، هچ از مس حاوی ناخالصی های آرسنیک (0.10٪)، آنتیموان (0.35٪) و مقادیر کمی از فلزات دیگر ساخته شده است، که نشان می دهد مسی که از آن هاچ ساخته شده منشاء بومی نداشته است. به احتمال زیاد، با کاهش ذوب سنگ معدن مالاکیت به دست آمده است.

اجداد اسلاوهای باستان که در حوضه دان و منطقه دنیپر زندگی می کردند، از مس برای ساخت سلاح، جواهرات و وسایل خانه استفاده می کردند. به گفته برخی از محققان، کلمه روسی "مس" از کلمه "mida" گرفته شده است که در میان قبایل باستانی ساکن اروپای شرقی به طور کلی به معنای فلز بوده است.

خواص درمانی مس

خواص درمانی مس از دیرباز شناخته شده است. قدیمی ها معتقد بودند که اثر درمانی مس با خواص ضد درد، تب بر، ضد باکتری و ضد التهابی آن مرتبط است. ابن سینا و جالینوس نیز مس را دارو توصیف کردند و ارسطو با اشاره به اثر تقویتی کلی مس بر بدن، ترجیح داد با توپ مسی در دست به خواب رود. ملکه کلئوپاترا بهترین دستبندهای مسی را می پوشید و آنها را به طلا و نقره ترجیح می داد و پزشکی و کیمیاگری را به خوبی می دانست. در زره مسی، جنگجویان باستان کمتر خسته می‌شدند و زخم‌هایشان کمتر می‌چرخید و سریع‌تر بهبود می‌یافت. توانایی مس برای تأثیر مثبت بر "قدرت مردانه" مورد توجه قرار گرفت و به طور گسترده در دنیای باستان مورد استفاده قرار گرفت.

مردم عشایر در زندگی روزمره از ظروف مسی استفاده می کردند که آنها را از بیماری های عفونی محافظت می کرد و کولی ها نیز برای همین منظور حلقه مسی را بر سر خود می بستند. واقعیت تاریخی: اپیدمی وبا و طاعون افرادی را که با مس کار می کردند یا در نزدیکی معادن مس زندگی می کردند دور زد. تصادفی نیست که دستگیره‌های درب بیمارستان‌ها برای جلوگیری از انتقال عفونت از بیماران عفونی به افراد سالم، از مس ساخته می‌شدند.

در کودکی، به توصیه مادربزرگم، با زدن یک سکه مس روی دست انداز، درد و التهاب را کاهش دادیم، اگرچه سکه 5 کوپکی که در زمان شوروی صادر می شد محتوای مس کمی داشت.

امروزه استفاده از محصولات مسی رواج یافته است. در آسیای مرکزی اقلام مسی می پوشند و عملاً از روماتیسم رنج نمی برند. در مصر و سوریه، حتی کودکان وسایل مسی می پوشند. در فرانسه اختلالات شنوایی با مس درمان می شود. در ایالات متحده از دستبندهای مسی به عنوان درمان آرتریت استفاده می شود. در طب چینی، دیسک های مسی روی نقاط فعال اعمال می شود. در نپال، مس یک فلز مقدس محسوب می شود.

2. 2 برنز. عصر برنز

تا 3000 سال قبل از میلاد ه. در هند، بین النهرین و یونان، قلع به مس اضافه شد تا برنز سخت تر ذوب شود. کشف برنز ممکن است تصادفی باشد، اما مزایای آن نسبت به مس خالص به سرعت این آلیاژ را به مقام اول رساند.

اینگونه بود که «عصر برنز» آغاز شد.

عصر برنز با گسترش متالورژی برنز، ابزار و سلاح های برنزی در خاورمیانه، چین، آمریکای جنوبی و غیره مشخص می شود.

کلمه "برنز" در بسیاری از زبان های اروپایی تقریباً یکسان است. منشا آن با نام یک بندر کوچک ایتالیایی در دریای آدریاتیک - بریندیزی مرتبط است. از طریق این بندر بود که برنز در دوران باستان به اروپا تحویل داده شد و در روم باستان این آلیاژ "es Brindisi" - مس از بریندیزی - نامیده می شد.

آشوری ها، مصری ها، هندوها و دیگر مردمان دوران باستان محصولات برنزی داشتند. با این حال، صنعتگران باستانی یاد گرفتند که مجسمه های برنز جامد را زودتر از قرن پنجم ریخته شوند. قبل از میلاد مسیح ه. در حدود 290 ق.م ه. چارس کلوسوس رودس را به افتخار خدای خورشید هلیوس ایجاد کرد. این مجسمه 32 متر ارتفاع داشت و بالای ورودی بندر داخلی بندر باستانی جزیره رودس در شرق دریای اژه قرار داشت و مجسمه ای غول پیکر برنزی است.

چرا عصر مس جای خود را به عصر برنز داد؟

برنز استحکام و مقاومت در برابر سایش بیشتری نسبت به مس دارد. شکل پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی، خواص ریخته گری خوب

برنز و برنج در دنیای مدرن

با توجه به ترکیب شیمیایی، برنج بین ساده و پیچیده و با توجه به ساختار آن - تک فاز و دو فاز است. برنج ساده با یک جزء آلیاژ می شود: روی.

برنج هایی با محتوای روی کمتر (تمپاک و نیمه تمپک) از نظر شکل پذیری نسبت به برنج های L68 و L70 پایین تر هستند، اما از نظر هدایت الکتریکی و حرارتی از آنها برتری دارند.

برنزهای قلع

برنزها از نظر استحکام و مقاومت در برابر خوردگی (به ویژه در آب دریا) نسبت به برنج برتری دارند.

برنزهای قلع خاصیت ریخته گری بالایی دارند. یکی از معایب ریخته‌گری‌های برنز قلع، ریزتخلخل قابل‌توجه آنها است. بنابراین برای کار در فشارهای بالا از برنزهای آلومینیومی استفاده می شود.

به دلیل قیمت بالای قلع، بیشتر از برنزها استفاده می شود که در آن قسمتی از قلع با روی (یا سرب) جایگزین می شود.

برنزهای آلومینیومی

این برنزها به طور فزاینده ای جایگزین برنزهای برنجی و قلعی می شوند.

آنها برای ورق و مهر زنی با تغییر شکل قابل توجه استفاده می شود. آنها قوی تر و الاستیک تر هستند، تخلخل ایجاد نمی کنند، که ریخته گری متراکم تر را تضمین می کند. خواص ریخته گری با وارد کردن مقادیر کمی فسفر به این برنزها بهبود می یابد. همه برنزهای آلومینیومی مانند برنزهای قلع در برابر خوردگی در آب دریا و در جو مرطوب استوایی به خوبی مقاوم هستند، بنابراین در کشتی سازی، هوانوردی و غیره استفاده می شود و به صورت نوار، ورق، سیم برای عناصر الاستیک استفاده می شود. ، به ویژه برای فنرهای حامل جریان.

برنزهای سیلیکونی

این برنزها برای اتصالات و لوله هایی که در محیط های قلیایی (از جمله زباله) کار می کنند استفاده می شود.

برنزهای بریلیم

برنزهای بریلیم استحکام بسیار بالا (تا 120 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع) و مقاومت در برابر خوردگی را با افزایش هدایت الکتریکی ترکیب می‌کنند. با این حال، به دلیل هزینه بالای بریلیوم، این برنزها فقط برای موارد بحرانی در محصولات با مقاطع کوچک به صورت نوار، سیم برای فنر، غشاء، دم و کنتاکت در ماشین‌ها، دستگاه‌ها و دستگاه‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

2. 3 طلا. نقره

همراه با قطعات مس، قطعات طلا و نقره نیز در عصر حجر جدید توجه بشر را به خود جلب کردند. مردم از زمان های بسیار قدیم به استخراج طلا مشغول بوده اند. بشریت در هزاره پنجم قبل از میلاد با طلا روبرو شد. ه. در دوران نوسنگی به دلیل پراکندگی آن به شکل بومی. به گفته باستان شناسان، استخراج منظم معادن در خاورمیانه آغاز شد، جایی که جواهرات طلا به ویژه به مصر عرضه می شد. در مصر، در مقبره ملکه زر و یکی از ملکه های پو - ابی اور در تمدن سومری بود که اولین جواهرات طلا پیدا شد که قدمت آن به هزاره سوم قبل از میلاد باز می گردد. ه.

در دوران باستان، مراکز اصلی استخراج فلزات گرانبها مصر علیا، نوبیا، اسپانیا، کلخیس (قفقاز) بودند. اطلاعاتی در مورد تولید در آمریکای مرکزی و جنوبی و آسیا (هند، آلتای، قزاقستان، چین) وجود دارد. در روسیه، طلا در هزاره دوم تا سوم قبل از میلاد استخراج می شد. ه.

فلزات با شستن شن و ماسه روی پوست حیوانات با موهای کوتاه شده (برای گرفتن دانه‌های طلا) و همچنین با استفاده از ناودان‌ها، سینی‌ها و ملاقه‌های ابتدایی از پلاسرها استخراج می‌شد. فلزات از سنگ معدن با حرارت دادن سنگ تا ترک خوردگی و سپس خرد کردن بلوک ها در ملات سنگ، آسیاب کردن با سنگ آسیاب و شستشو استخراج می شدند. جداسازی بر اساس اندازه روی الک انجام شد. در مصر باستان، روشی شناخته شده برای جداسازی آلیاژهای طلا و نقره با اسیدها، جداسازی طلا و نقره از آلیاژ سرب به روش جامه‌گذاری، استخراج طلا با ادغام با جیوه، یا جمع‌آوری ذرات با استفاده از سطح چربی وجود داشت (یونان باستان). کوپلاسیون در بوته های سفالی انجام شد که به آن سرب، نمک خوراکی، قلع و سبوس اضافه شد.

در قرن های XI-VI قبل از میلاد. ه. نقره در اسپانیا در دره های رودخانه های تاگوس، دوئرو، مینهو و گوادیارو استخراج می شد. در قرون VI-IV قبل از میلاد. ه. توسعه ذخایر طلای اولیه و پلاسر در ترانسیلوانیا و کارپات غربی آغاز شد.

استخراج طلا در قرون وسطی با آسیاب سنگ معدن طلا به آرد انجام می شد. در بشکه های مخصوص با جیوه در پایین مخلوط شد. جیوه طلا را خیس کرد و تا حدی حل کرد تا یک آمالگام (آمالگام) ایجاد کند. از بقیه سنگ جدا شد و با حرارت تجزیه شد. در همان زمان، جیوه تبخیر شد و طلا در دستگاه تقطیر باقی ماند

در دوران معاصر، استخراج طلا با سیانور کردن سنگ معدن آغاز شد.

ژئوشیمی طلا

طلا با شکل بومی آن مشخص می شود. از دیگر اشکال آن، شایان ذکر است که الکتوم، آلیاژی از طلا و نقره است که رنگ مایل به سبز دارد و با انتقال آب نسبتاً به راحتی از بین می رود. در سنگ ها، طلا معمولاً در سطح اتمی پراکنده می شود. در نهشته ها اغلب در سولفیدها و آرسنیدها محصور می شود.

طلا در زندگی روزمره

طلا به همراه مس یکی از اولین فلزاتی بود که انسان در زندگی روزمره از آن استفاده کرد

شکل پذیری بالای طلا و نقره به طور گسترده ای به خصوص در مصر به شکل ورق فلزی - فویل برای پوشش مس و حتی محصولات چوبی مورد استفاده قرار گرفت. پوشاندن محصولات مسی با طلا آنها را از خوردگی نجات داد

حرز "خدای خورشید". آیین خورشید در تمام ادیان باستانی وجود دارد. انرژی آن با زندگی و رفاه همراه است. پرتوهای حیات بخش به رشد میوه هایی کمک می کند که تمام دنیا را تغذیه می کنند. در میان سلت ها، این نور قدرتمند با نماد لقاح مرد مرتبط بود. طلسم خورشید به شما کمک می کند زندگی کامل را احساس کنید، اعتماد به نفس به دست آورید و قدرت ذهنی را بازیابی کنید. در برابر ناملایمات زندگی، ضعف جسمی و روحی محافظت می کند.

جواهرات از نقره ساخته می شد - مهره ها، حلقه ها، حلقه ها، لوازم جانبی لباس، گلدان ها، ظروف، طلسم و غیره.

قبلاً در دوران مدرن از طلا و نقره به عنوان پول استفاده می شد. فلز اصلی ارز تا به امروز طلا است.

نقره، پس از اشباع بازار، در واقع این عملکرد را از دست داد.

طلا مهمترین عنصر سیستم مالی مدرن جهانی است، زیرا این فلز در معرض خوردگی نیست، حوزه های کاربردی فنی زیادی دارد و ذخایر آن اندک است. طلا عملاً در طول فجایع تاریخی از بین نرفت، بلکه فقط انباشته و ذوب شد. در حال حاضر ذخایر طلای بانک جهانی 32 هزار تن برآورد شده است

طلای خالص یک فلز زرد نرم و انعطاف پذیر است. برخی از محصولات طلا، مانند سکه، رنگ مایل به قرمز از ترکیبات فلزات دیگر، به ویژه مس، به دست می‌آیند.

مهمترین ویژگی جواهرات ظرافت آن است که مشخصه طلای موجود در آن است. ترکیب چنین آلیاژهایی با تجزیه بیان می شود که نشان دهنده تعداد قطعات وزنی طلا در 1000 قسمت از آلیاژ (در عمل روسیه) است. خلوص طلای خالص شیمیایی با خلوص 999.9 مطابقت دارد؛ به آن طلای بانکی نیز می‌گویند، زیرا شمش‌ها از چنین طلایی ساخته می‌شوند.

در روسیه، در 21 مه (1 ژوئن) 1745، زمانی که اروفی مارکوف، که طلا را در اورال یافت، کشف خود را در دفتر هیئت اصلی کارخانه ها در یکاترینبورگ اعلام کرد، در روسیه آغاز استخراج طلا در نظر گرفته می شود. در طول تاریخ، بشریت حدود 140 هزار تن طلا استخراج کرده است.

نقره عنصری از یک زیرگروه جانبی از گروه اول، دوره پنجم جدول تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 47 است. با نماد Ag (lat. Argentum) مشخص می‌شود.

کشف نقره تولید

فنیقی ها ذخایر نقره (سنگ های نقره) را در اسپانیا، ارمنستان، ساردینیا و قبرس کشف کردند. نقره از سنگ معدن نقره با آرسنیک، گوگرد، کلر و همچنین به شکل نقره طبیعی ترکیب شد. البته فلز بومی قبل از اینکه یاد بگیرند از ترکیبات استخراج کنند شناخته شد. نقره بومی گاهی اوقات به صورت توده های بسیار بزرگ یافت می شود: بزرگترین قطعه نقره قطعه ای است که وزن آن 13.5 تن است. نقره نیز در شهاب سنگ ها و در آب دریا یافت می شود. نقره به ندرت به صورت ناگت یافت می شود. این واقعیت و همچنین رنگ کمتر قابل توجه آن (تکه های نقره معمولاً با یک پوشش سولفید سیاه پوشانده می شوند) منجر به کشف نقره بومی بعداً توسط انسان شد. این امر نادر بودن و ارزش زیاد نقره را در ابتدا توضیح داد. اما پس از آن دومین کشف نقره اتفاق افتاد، با تصفیه طلا با سرب مذاب، در برخی موارد به جای فلزی درخشانتر از طلای طبیعی، فلزی کدرتر به دست آمد. اما چیزی بیشتر از فلز اصلی بود که می خواستند تمیز کنند. این طلای کم رنگ از هزاره سوم قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. یونانیان آن را الکترون، رومی ها آن را الکتروم و مصریان آن را آسم می نامیدند. در حال حاضر، واژه الکتروم را می توان برای اشاره به آلیاژی از نقره و طلا به کار برد. این آلیاژهای طلا و نقره از دیرباز فلزی خاص به حساب می آمدند. در مصر باستان، جایی که نقره را از سوریه می آوردند، از آن برای ساخت جواهرات و ضرب سکه استفاده می کردند. این فلز بعدها (تقریبا 1000 سال قبل از میلاد مسیح) به اروپا آمد و برای همین اهداف مورد استفاده قرار گرفت. فرض بر این بود که نقره محصول تبدیل فلزات در مسیر "تبدیل" آنها به طلا است. 2500 سال قبل از میلاد مسیح در مصر باستان جواهرات می‌پوشیدند و سکه‌هایی از نقره ضرب می‌کردند و معتقد بودند که این نقره از طلا با ارزش‌تر است. در قرن دهم نشان داده شد که قیاسی بین نقره و مس وجود دارد و مس به رنگ نقره ای قرمز دیده می شود. در سال 1250، وینسنت بووا پیشنهاد کرد که نقره از جیوه تحت تأثیر گوگرد تشکیل شده است. در قرون وسطی، "کوبالد" نام سنگ معدنی بود که برای تولید فلز با خواصی متفاوت از نقره شناخته شده از قبل استفاده می شد. بعدها نشان داده شد که از این مواد معدنی برای تولید آلیاژ نقره-کبالت استفاده می شود و تفاوت خواص با وجود کبالت مشخص می شود. در قرن شانزدهم پاراسلسوس کلرید نقره را از عناصر بدست آورد و بویل ترکیب آن را تعیین کرد. Scheele تأثیر نور بر کلرید نقره را مورد مطالعه قرار داد و کشف این عکس توجه سایر هالیدهای نقره را جلب کرد. در سال 1663، گلاسر نیترات نقره را به عنوان یک عامل سوزاننده پیشنهاد کرد. از اواخر قرن 19. سیانیدهای پیچیده نقره در شکل دهی الکتریکی استفاده می شود. در ضرب سکه ها، جوایز - سفارش ها و مدال ها استفاده می شود.

از هالیدهای نقره و نیترات نقره در عکاسی استفاده می شود زیرا حساسیت به نور بالایی دارند.

با توجه به بالاترین رسانایی الکتریکی و مقاومت در برابر اکسیداسیون، از آن استفاده می شود: در مهندسی برق و الکترونیک به عنوان پوششی برای تماس های حیاتی. در فناوری مایکروویو به عنوان پوشش سطح داخلی موجبرها.

به عنوان پوششی برای آینه های با انعکاس بالا استفاده می شود (آینه های معمولی از آلومینیوم استفاده می کنند).

اغلب به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های اکسیداسیون، به عنوان مثال در تولید فرمالدئید از متانول استفاده می شود.

به عنوان یک ضد عفونی کننده، عمدتا برای ضد عفونی آب استفاده می شود. مدتی پیش برای درمان سرماخوردگی از محلول پروتارگل و یقه که نقره کلوئیدی بودند استفاده می کردند.

یکی از زمینه های مهم استفاده از نقره، کیمیاگری بود که ارتباط نزدیکی با پزشکی دارد. در حال حاضر 3 هزار سال قبل از میلاد. ه. در چین، ایران و مصر، خواص درمانی نقره بومی شناخته شده بود. به عنوان مثال، مصریان باستان برای اطمینان از بهبود سریع زخم ها، یک صفحه نقره ای روی زخم ها می گذاشتند. توانایی این فلز در نگه داشتن آب مناسب برای نوشیدن برای مدت طولانی نیز از زمان های قدیم شناخته شده است. به عنوان مثال، کوروش پادشاه ایرانی در زمان لشکرکشی‌ها فقط با ظروف نقره‌ای آب را حمل می‌کرد. پزشک معروف قرون وسطایی پاراسلسوس برخی از بیماری ها را با نیترات نقره سنگ «ماه» (لاپیس) درمان می کرد. این دارو هنوز هم امروزه در پزشکی استفاده می شود.

توسعه فارماکولوژی و شیمی، ظهور بسیاری از اشکال دوز طبیعی و مصنوعی جدید، توجه پزشکان مدرن را به این فلز کاهش نداده است. امروزه استفاده گسترده از آن در فارماکولوژی هند (برای تولید داروهای سنتی آرودا در هند) ادامه دارد. آیورودا یک روش باستانی برای تشخیص و درمان بیماری است که در خارج از هند کمتر شناخته شده است. بیش از 500 میلیون نفر در هند از چنین داروهایی استفاده می کنند، بنابراین مشخص است که مصرف نقره در فارماکولوژی این کشور بسیار زیاد است. اخیراً، مطالعات مدرن روی سلول‌های بدن برای محتوای نقره به این نتیجه رسیده است که در سلول‌های مغز افزایش می‌یابد. بنابراین، به این نتیجه رسیدیم که نقره فلزی است که برای عملکرد بدن انسان ضروری است و خواص دارویی نقره، که پنج هزار سال پیش کشف شد، امروزه اهمیت خود را از دست نداده است.

نقره ریز خرد شده به طور گسترده برای ضد عفونی آب استفاده می شود. آب تزریق شده با پودر نقره (به عنوان یک قاعده، شن و ماسه با روکش نقره استفاده می شود) یا از طریق چنین ماسه ای فیلتر شده است تقریباً به طور کامل ضد عفونی می شود. نقره به شکل یون به طور فعال با یون ها و مولکول های مختلف دیگر تعامل دارد. غلظت های کم مفید است، زیرا نقره بسیاری از باکتری های بیماری زا را از بین می برد. همچنین مشخص شده است که یون های نقره در غلظت های کم به افزایش مقاومت کلی بدن در برابر بیماری های عفونی کمک می کنند. ژاپن با توسعه این جهت استفاده، علاوه بر خمیر دندان، مدادهای امنیتی، کاشی های سرامیکی با پوشش نقره، شروع به تولید بخورهایی کرد که حاوی نقره یونیزه شده است و هنگام سوزاندن، یون هایی را آزاد می کند که باکتری ها را از بین می برد. اثر داروهایی مانند پروتارگل، کولارگول و ... که اشکال کلوئیدی نقره هستند و به درمان ضایعات چرکی چشم کمک می کنند، بر اساس همین خاصیت نقره است.

2. 4 آهن. عصر آهن

آهن عنصری از زیرگروه جانبی گروه هشتم دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 26 است. با نماد Fe (لاتین Ferrum) مشخص می شود یک ماده ساده آهن است - فلز چکش خوار از نقره. - رنگ سفید با واکنش شیمیایی بالا: آهن در دماهای بالا یا رطوبت زیاد هوا به سرعت خورده می شود. آهن در اکسیژن خالص می سوزد و در حالت پراکنده ریز خود به خود در هوا مشتعل می شود. آهن دارای خاصیت خاصی است - مغناطیس.

در طبیعت، آهن به ندرت به صورت خالص یافت می شود. اغلب در شهاب سنگ های آهن نیکل یافت می شود. از نظر شیوع در پوسته زمین، آهن پس از O, Si, Al (4.65%) در رتبه چهارم قرار دارد. همچنین اعتقاد بر این است که آهن بیشتر هسته زمین را تشکیل می دهد.

آهن در دوران باستان

اولین ابزار آهنی که در منطقه کارپاتو-دانوب-پنتیک یافت شد که قدمت آن به قرن دوازدهم قبل از میلاد باز می گردد. ه.

آهن به عنوان یک ماده ابزار از زمان های قدیم شناخته شده است؛ قدیمی ترین محصولات آهنی که در حفاری های باستان شناسی کشف شده اند به هزاره چهارم قبل از میلاد باز می گردد. ه. و متعلق به تمدن سومری و مصر باستان است. اینها نوک پیکان و جواهرات ساخته شده از آهن شهاب سنگ است، یعنی آلیاژی از آهن و نیکل (محتوای دومی بین 5 تا 30٪ است که شهاب سنگ ها از آن ساخته می شوند. ظاهراً یکی از نام‌های آهن در زبان یونانی از منشأ آسمانی آنها گرفته شده است: "سایدر" (و در لاتین این کلمه به معنای "ستاره" است).

محصولات ساخته شده از آهن مصنوعی از زمان اسکان قبایل آریایی از اروپا تا آسیا و جزایر دریای مدیترانه (4-3 هزاره قبل از میلاد) شناخته شده است. قدیمی ترین ابزار آهنی شناخته شده یک اسکنه فولادی است که در سنگ تراشی هرم فرعون خوفو در مصر (ساخته شده در حدود 2550 قبل از میلاد) یافت شده است.

اما استفاده از آهن خیلی زودتر از تولید آن آغاز شد. گاهی اوقات قطعاتی از فلز سیاه مایل به خاکستری پیدا می‌شد که وقتی در خنجر یا سر نیزه جعل می‌شد، اسلحه‌ای قوی‌تر و انعطاف‌پذیرتر از برنز تولید می‌کرد و لبه تیز آن طولانی‌تر بود. مشکل این بود که این فلز فقط به طور تصادفی پیدا شد. اکنون می توان گفت که این آهن شهاب سنگ بوده است. از آنجایی که شهاب‌سنگ‌های آهن آلیاژی از آهن نیکل هستند، می‌توان فرض کرد که برای مثال، کیفیت خنجرهای منحصربه‌فرد می‌تواند با کالاهای مصرفی مدرن رقابت کند. با این حال، همین منحصر به فرد بودن منجر به این شد که چنین سلاح هایی نه در میدان جنگ، بلکه در خزانه داری حاکم بعدی به پایان برسد.

آهن فلزی طبیعی با منشا غیر زمینی - آهن شهاب سنگی در سپیده دم عصر آهن مورد استفاده قرار گرفت. مسیر تبدیل شیمیایی سنگ آهن مستلزم ایجاد دماهای نسبتاً بالا بود. برای کاهش آهن از اکسیدهای آن با مونوکسید کربن، چیزی که در فرآیند متالورژی معمول اتفاق می‌افتد، دمایی فقط کمی بالاتر از 700 درجه سانتیگراد کافی است - حتی یک آتش سوزی کمپ این دما را ایجاد می‌کند. با این حال، آهن به دست آمده از این طریق یک توده متخلخل متشکل از فلز، کاربیدها، اکسیدها و سیلیکات های آن است. وقتی جعل می شود، خرد می شود. برای تحقق عملی امکانات فرآیند احیا به منظور به دست آوردن آهن مناسب برای فرآوری، سه شرط لازم بود: 1) ورود اکسیدهای آهن به منطقه گرمایش در شرایط احیا. 2) دستیابی به دمایی که در آن فلز مناسب برای پردازش مکانیکی به دست می آید. 3) کشف اثر مواد افزودنی - شارها، که جداسازی ناخالصی ها را به شکل سرباره تسهیل می کند، که تولید فلز چکش خوار را در دماهای نه چندان بالا تضمین می کند.

اولین قدم در متالورژی آهنی در حال ظهور، تولید آهن با احیای آن از اکسید آن بود. سنگ معدن را با زغال چوب مخلوط کرده و در کوره قرار دادند. در دمای بالای ایجاد شده توسط سوزاندن زغال سنگ، کربن نه تنها با اکسیژن اتمسفر، بلکه با آنچه که با اتم های آهن مرتبط بود ترکیب شد.

FeO + C = Fe + CO

FeO+CO = Fe + CO2

پس از سوختن زغال سنگ، به اصطلاح کریتسا در کوره باقی ماند - توده ای از مواد مخلوط شده با آهن کاهش یافته. سپس کریتسا دوباره حرارت داده شد و در معرض آهنگری قرار گرفت و آهن را از سرباره خارج کرد. برای مدت طولانی در متالورژی آهن، آهنگری عنصر اصلی فرآیند فناوری بود و آخرین چیزی بود که با شکل دادن به محصول مرتبط بود. خود مواد جعلی بود.

"عصر آهن"

عصر آهن عمدتاً در آغاز هزاره اول قبل از میلاد جایگزین عصر برنز شد. اوه

عصر آهن عمدتاً در آغاز هزاره اول قبل از میلاد جایگزین عصر برنز شد. ه. این امر به دلایل زیر رخ داد: 1) آهن در طبیعت فراوانتر از مس، قلع و سرب است. 2) آلیاژهای آن شکل پذیری و چکش خواری خوبی دارند. 3) استحکام بیشتر از برنز. 4) مقاومت خوب در برابر تأثیرات محیطی؛ 5) انسان به روش اولیه تولید (ذوب احیا) آهن و آلیاژهای آن تسلط یافته است. همه اینها در کنار هم پیش نیازی برای جایگزینی عصر برنز با عصر آهن شد.

عصر آهن تا به امروز ادامه دارد.

در واقع آهن را معمولاً آلیاژهای آن با محتوای ناخالصی کم (تا 0.8٪) می نامند که نرمی و شکل پذیری فلز خالص را حفظ می کند. اما در عمل بیشتر از آلیاژهای آهن و کربن استفاده می شود: فولاد (تا 2٪ کربن) و چدن (بیش از 2٪ کربن) و همچنین فولاد ضد زنگ (آلیاژدار) با افزودن فلزات آلیاژی (کروم، منگنز، نیکل و غیره). ترکیبی از خواص ویژه آهن و آلیاژهای آن، آن را به "فلز شماره 1" برای انسان تبدیل کرده است.

استفاده از آهن محرک قدرتمندی برای توسعه تولید و در نتیجه رشد اجتماعی را تسریع کرد. در عصر آهن، اکثریت مردم اوراسیا تجزیه سیستم اشتراکی بدوی و گذار به جامعه طبقاتی را تجربه کردند.

پیشرفت متوقف نشد: اولین وسیله برای به دست آوردن آهن از سنگ معدن یک دمنده پنیر یکبار مصرف بود. با تعداد زیادی از معایب، برای مدت طولانی این تنها راه برای به دست آوردن فلز از سنگ معدن بود

مرحله بالاتر در توسعه متالورژی آهنی توسط کوره های بلند دائمی به نام کوره های گچ بری در اروپا نشان داده شد. این واقعاً یک اجاق گاز بلند بود - با یک لوله چهار متری برای افزایش کشش. دم‌های دستگاه گچ‌بری از قبل توسط چند نفر و گاهی موتور آب تاب می‌خورد. استوکوفن درهایی داشت که کریتسا را یک بار در روز از آن جدا می کردند.استوکوفن در آغاز هزاره اول قبل از میلاد در هند اختراع شد. در آغاز عصر ما، آنها به چین آمدند و در قرن هفتم، همراه با اعداد "عربی"، اعراب این فناوری را از هند به عاریت گرفتند. در پایان قرن سیزدهم، Stuktofens در آلمان و جمهوری چک ظاهر شد (و حتی قبل از آن در جنوب اسپانیا بودند) و در طول قرن بعد در سراسر اروپا گسترش یافتند.

بهره وری استوکوفن به طور غیرقابل مقایسه ای بالاتر از کوره دمنده پنیر بود - تا 250 کیلوگرم آهن در روز تولید می کرد و دمای ذوب در آن برای کربوه شدن بخشی از آهن به حالت چدن کافی بود. با این حال، هنگامی که کوره متوقف شد، چدن گچ در کف آن یخ زد و با سرباره مخلوط شد، و در آن زمان فقط می توانستند فلز را با آهنگری از سرباره تمیز کنند، اما چدن به این امر کمکی نمی کرد. او را باید دور انداخت.

مرحله بعدی در توسعه متالورژی ظهور کوره های بلند بود. امروزه نیز از آنها استفاده می شود. با افزایش اندازه، پیش گرم کردن هوا و انفجار مکانیکی، در چنین کوره ای تمام آهن سنگ معدن به چدن تبدیل می شد که ذوب می شد و به طور دوره ای در خارج آزاد می شد. تولید مداوم شد - کوره شبانه روزی کار می کرد و خنک نمی شد. روزانه تا یک و نیم تن چدن تولید می کرد. تقطیر چدن به آهن در فورج بسیار ساده تر از کوبیدن آن از کریتسا بود، اگرچه آهنگری هنوز مورد نیاز بود - اما اکنون سرباره را از آهن می زدند، نه آهن را از سرباره.

استفاده از آهن در دوران باستان

اولین شکل سازماندهی تولید محصولات آهنی آهنگران آماتور بودند. دهقانان معمولی که در اوقات فراغت خود از زراعت زمین، به چنین حرفه ای مشغول بودند. آهنگری از این نوع خود "سنگ" (باتلاق زنگ زده یا ماسه قرمز) را پیدا کرد، زغال سنگ را خود سوزاند، آهن را ذوب کرد، خود محصول را جعل کرد و خود محصول را فرآوری کرد.

مهارت صنعتگر در این مرحله به طور طبیعی محدود به آهنگری محصولات با ساده ترین شکل بود. ابزار او شامل دم، چکش و سندان سنگی و سنگ آسیاب بود. ابزار آهنی با استفاده از سنگ تولید می شد.

اگر در نزدیکی ذخایر معدنی مناسب برای توسعه وجود داشت، کل روستا می توانست به تولید آهن بپردازد، اما این تنها در صورتی امکان پذیر بود که فرصت پایداری برای فروش سودآور محصولات وجود داشت، که عملاً در بربریت نمی توانست چنین باشد.

اگر فرض کنید برای یک قبیله 1000 نفری ده ها تولید کننده آهن وجود داشت که هر کدام در یک سال دو کوره دمنده پنیر می ساختند، در این صورت زحمات آنها غلظت فرآورده های آهن را تنها در حدود 200 گرم به ازای هر نفر تضمین می کرد. . و نه در سال، بلکه به طور کلی. این رقم البته بسیار تقریبی است، اما واقعیت این است که با تولید آهن از این طریق، هرگز نمی توان تمام نیازهای ساده ترین سلاح ها و ضروری ترین ابزار را به طور کامل پوشش داد. تبرها از سنگ و میخ و گاوآهن از چوب ادامه یافت. زره فلزی حتی برای رهبران غیرقابل دسترس باقی ماند.

نقش آهن در دنیای مدرن

قرن بیست و یکم قرن پلیمرها است، اما دوران آهن هنوز به پایان نرسیده است.

در دنیای مدرن، انواع زیادی از پلیمرها وجود دارد که از نظر سبکی، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی نسبت به آهن برتری دارند، اما در عین حال از نظر استحکام بسیار کمتر از آهن هستند، بنابراین صحبت در مورد آهن در زمان گذشته خیلی زود است. .

آهن نقش بسزایی در پیشرفت جامعه بشری داشته و تا به امروز اهمیت خود را از دست نداده است. آلیاژهای آهن - چدن، فولاد - اساس صنعت مدرن هستند.

فصل سوم نتیجه گیری در مورد تحقیقات نظری

در مطالعات نظری خود به نتایج زیر رسیدیم:

نتیجه گیری اصلی

تغییر در "عصر فلزات" با کشف فلزات و آلیاژهای جدید برای انسان با کیفیت های بهبود یافته در مقایسه با فلزات و آلیاژهای قبلی (و فلزاتی که در طبیعت کاملاً رایج هستند) همراه بود. تسلط بر روش های استخراج یا تولید آنها و همچنین تسلط بر روش های ریخته گری و آهنگری محصولات از فلزات و آلیاژهای جدید. تغییر مواد برای کار و تولید بر پیشرفت فنی در جامعه تأثیر گذاشته و تأثیر می گذارد. نقش شیمی همیشه مهم بوده و هست.

نتیجه گیری توسط "قرن" (تأیید نتیجه گیری اصلی)

1. عصر مس. مس اولین فلزی است که مردم برای اولین بار در دوران باستان چندین هزار سال قبل از میلاد (4-3 هزار قبل از میلاد) شروع به استفاده از آن کردند. محتوای کل مس در پوسته زمین نسبتا کم است (0.01 درصد وزنی)، اما اغلب در حالت بومی نسبت به سایر فلزات یافت می شود و قطعات مس به اندازه قابل توجهی می رسند.

این، و همچنین سهولت نسبی پردازش مس، این واقعیت را توضیح می دهد که انسان زودتر از سایر فلزات از آن استفاده می کرد.

مس یک فلز نرم است. بنابراین در زمان های قدیم مس نمی توانست جایگزین ابزار سنگی شود. تنها زمانی که انسان ذوب مس را آموخت و برنز (آلیاژی از مس و قلع) را اختراع کرد، فلز جایگزین سنگ شد.

قدیمی ها معتقد بودند که اثر درمانی مس با خواص ضد باکتریایی و ضد التهابی آن مرتبط است. در زره‌های مسی، زخم‌های جنگجویان باستان کمتر چروکیده و سریع‌تر بهبود می‌یابند.

2. عصر برنز از پایان چهارم تا آغاز به طول انجامید. هزاره 1 قبل از میلاد ه. متالورژی برنز، ابزار و سلاح های برنزی گسترش یافت (خاور میانه، چین، آمریکای جنوبی و غیره). برنز آلیاژی بر پایه مس است (در زمان های قدیم مس + قلع و کمتر مس + سرب بود. برنز دارای استحکام بیشتر از مس، شکل پذیری خوب، مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، کیفیت ریخته گری خوب بود. بنابراین، سن مس جایگزین شد. توسط برنز

3. عصر آهن. در زمان های بسیار قدیم، محصولات آهن از آهن شهاب سنگ، از "سنگ بهشت" ساخته می شد. پردازش آهن شهاب سنگ آسان بود. فقط تزئینات و ابزار ساده از آن ساخته می شد. مردم باستان به ذوب آهن دسترسی نداشتند - آهن را از ترکیبات بدست می آوردند. بنابراین، عصر آهن در مصر تنها در قرن دوازدهم آغاز شد.

قبل از میلاد مسیح ه. ، و در کشورهای دیگر حتی بعداً - در ابتدا. هزاره 1 قبل از میلاد ه.

عصر آهن با گسترش متالورژی آهن و ساخت ابزار و سلاح آغاز شد. از نظر شیوع فلزات در طبیعت، آهن پس از آلومینیوم در رتبه دوم قرار دارد. با ظهور عصر آهن، آهن به شکل خالص آن عملا دیگر مورد استفاده قرار نگرفت. در زندگی روزمره، محصولات فولادی یا چدنی (آلیاژهای آهن با کربن و سایر عناصر) اغلب آهن نامیده می‌شدند.

شکل پذیری و چکش خواری خوب آهن و آلیاژهای آن و همچنین استحکام ویژه محصولات ساخته شده از آنها باعث تغییر عصر برنز به عصر آهن شد که تا امروز ادامه دارد.

آلیاژهای آهن - چدن، فولاد - اساس صنعت مدرن هستند.

آهن برای زندگی موجودات ضروری است. بخشی از هموگلوبین است.

قدیمی ها معتقد بودند که آهن تحت تاثیر مریخ است. با کمک یک طلسم فلزی ساخته شده از آهن، آنها سعی کردند افراد کم خون را درمان کنند: طلسم قرار بود از تأثیر مضر مریخ، انرژی آن جلوگیری کند و محتوای آهن را در خون عادی کند.

4. طلا و نقره نیز از قدیم الایام برای بشر شناخته شده است. این فلزات با نرمی، چکش خواری، شکل پذیری بسیار خوب و شکل پذیری مشخص می شوند. بنابراین طلا و نقره به راحتی پردازش می شوند. قدمت محصولات ساخته شده از این فلزات به 5 تا 1 هزار سال قبل از میلاد می رسد. ه. رنگ زیبا،

درخشش "جادویی"، چگالی بالا، سبکی، مقاومت بالا در برابر تأثیرات جوی مدتهاست که توسط انسان قدردانی شده است.

اما طلا و نقره در طبیعت فلزات کمیاب هستند. بنابراین، از زمان های قدیم عمدتاً برای ساخت جواهرات و وسایل خانه استفاده می شد.

اما با گذشت زمان، طلا (و تا حدی نقره) به معیاری برای ارزش‌های مادی تبدیل شد، به عنوان مبادله برای کالاها مورد استفاده قرار گرفت و متعاقباً تبدیل به یک معادل پولی و بنابراین «پادشاه فلزات» شد.

از زمان های قدیم، خواص درمانی نقره و طلا نیز مورد استفاده قرار گرفته است: خواص ضد عفونی کننده آب نقره. و برای درمان بیماری های پوستی از خواص نقره، طلا و مس استفاده می کردند.

فصل سوم تحقیقات عملی ما

3. 1 آزمایش شیمیایی

"رابطه "فلزات باستانی" با تأثیرات شیمیایی خاص"

در پاسخ به این سوال - "چه خواص فلزات یا آلیاژهای عتیقه حفظ آنها را تا به امروز تضمین کرد؟" و "چرا درجه نگهداری برای اقلام مختلف متفاوت است؟" ما سعی کردیم با توسل به یک آزمایش شیمیایی پاسخ دهیم.

ابتدا فرضیه‌های زیر را مطرح می‌کنیم: 1- محصولات عتیقه تا به امروز باقی مانده‌اند، زیرا فلزات یا آلیاژهایی که از آنها ساخته می‌شوند فعالیت شیمیایی پایینی دارند. 2- درجه ایمنی محصولات به موارد زیر بستگی دارد: الف) مقاومت به خوردگی مواد در برابر تأثیرات محیطی (مقاومت در برابر خوردگی قبل از هر چیز به فعالیت شیمیایی فلزات و آلیاژها بستگی دارد). ب) زمان قرار گرفتن در معرض عوامل مختلف (از جمله "عامل شیمیایی") روی محصول یا سن محصول.

ما این آزمایش شیمیایی را انجام دادیم

ماهیت آن به شرح زیر است: ما رابطه فلزات باستانی و برخی از آلیاژهای آنها را با معرف ها و مواد طبیعی مانند: اکسیژن هوا (در شرایط عادی و تأثیرات دما) بررسی کردیم. هوای مرطوب؛ آب - مقطر، شیر، طبیعی؛ محلول اسیدها و قلیاها

مهم این است که همه آنها مخرب اصلی (یا شباهت این ناوشکن ها) برای فلزات و آلیاژهای موجود در طبیعت باشند. ما واکنش های مناسبی را انجام دادیم و نتایجی به دست آوردیم که صحت مفروضات (فرضیه) ما را تایید می کرد.

نتیجه گیری از تحقیقات عملی

یک آزمایش شیمیایی طراحی و انجام شده توسط ما نشان داد که

فعالیت شیمیایی فلزات و آلیاژهای مورد مطالعه (در واقع "فلزات دوران باستان") کم است.

مقاومت در برابر خوردگی در برابر تأثیرات شیمیایی بالا است.

نتایج آزمایش در جدول ارائه شده است

نتیجه می گیریم که این ویژگی های مواد ممکن است در این واقعیت تعیین کننده باشد که محصولات عتیقه تا به امروز باقی مانده اند

واکنش فلزات و آلیاژها به مدت زمان قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی با واکنشگرهای آزمایشگاهی و طبیعی (به مدت 2 ماه) آزمایش شد.

آزمایش نشان داد: تخریب فلزات و آلیاژها با گذشت زمان افزایش می یابد

این آزمایش همچنین فرض ما را تأیید کرد که فعالیت شیمیایی مواد مورد مطالعه نسبتاً کم است. هنوز تفاوت هایی در فعالیت شیمیایی آنها وجود دارد

(اسلاید 1) شخص برای رفع نیازهای حیاتی خود از مواد مختلفی استفاده می کند. کل تاریخ بشر با توسعه مواد مرتبط است. این مواد نام های کل دوره ها را دادند: عصر حجر، عصر برنز، عصر آهن.

عصر حجر، قدیمی ترین دوره در تکامل بشر. عصر حجر به باستان (پارینه سنگی)، میانی (مسطولیتیک) و جدید (نوسنگی) تقسیم می شود.

پارینه سنگی - عصر حجر باستان، دوره اول عصر حجر، زمان وجود انسان های فسیلی (دیرینه انسان و غیره). پارینه سنگی از زمان ظهور انسان (بیش از 2 میلیون سال پیش) تا تقریباً هزاره 10 قبل از میلاد ادامه داشت.

(اسلاید 2) صدها هزار سال پیش، در عصر سنگ قدیم (پارینه سنگی)، مردم از ابزارهای ساخته شده از سنگ استفاده می کردند. چنین ابزارهایی با شکافتن سنگ هایی با اشکال مناسب ساخته می شدند. در ابتدا این گوه های خشن و صیقلی نشده بودند.

(اسلاید 3) انسان در مراحل اولیه توسعه خود از مواد طبیعی دیگری نیز استفاده می کرد: چوب، استخوان. مردم با استفاده از ابزار کوبیده شده از سنگ و چوب و استخوان اقدام به شکار و جمع آوری می کردند. حدود 500000 سال پیش، مردم شروع به ساختن آتش با استفاده از سنگ کردند.

(اسلاید 4) میان سنگی - عصر حجر میانی، گذار از پارینه سنگی به نوسنگی (X - V هزاره قبل از میلاد). در میان سنگی، کمان و تیر، ابزارهای میکرولیتیک ظاهر شد و سگ اهلی شد. آنها شروع به استفاده از آتش برای سوزاندن خاک رس برای ساختن ظروف خانگی کردند.

(اسلاید 5) اولین فرهنگ های نوسنگی در حدود 7000 سال قبل از میلاد ظاهر شدند. ه. در عصر نوسنگی، عصر جدید حجر، انسان پردازش سنگ را آموخت: حفاری، سنگ زنی، اره کردن، صیقل دادن و غیره. ابزارهای سنگی متنوعی ظاهر شد، پردازش چوب و استخوان بهبود یافت و سفال ظاهر شد.

(اسلاید 6) عصر مس (کالکولیتیک) یک دوره انتقالی از عصر حجر به عصر برنز (هزاره چهارم تا سوم قبل از میلاد) است. ابزار سنگی غالب است، اما مسی نیز ظاهر می شود. شغل اصلی مردم بیل زدن، دامداری و شکار است.

در این مرحله از رشد انسان، استفاده از فلزات که از رایج ترین مواد هستند، آغاز شد. فلزات به عنوان گروهی از مواد که از زمان های قدیم شناخته شده اند، نقش بسیار زیادی در توسعه فرهنگ مادی جامعه بشری ایفا کرده اند. با پیشرفت جامعه بشری، استفاده از فلزات نیز گسترش یافت. به تدریج فلزات برای مردم اهمیت و ضرورت پیدا کردند.

(اسلاید 7) عصر مفرغ، دوره ای تاریخی که جایگزین دوره انئولیتیک شد و با گسترش متالورژی برنز، ابزار و سلاح های برنزی در پایان هزاره چهارم - آغاز هزاره اول قبل از میلاد مشخص می شود. ه. در عصر مفرغ، دامداری عشایری و کشاورزی آبی، کتابت و برده داری ظاهر شد (خاور میانه، چین، آمریکای جنوبی و غیره).

(اسلاید 8) عصر آهن، دوره ای از پیشرفت بشر که با گسترش متالورژی آهن و ساخت ابزار و سلاح های آهنی آغاز شد. عصر برنز در آغاز هزاره اول قبل از میلاد جایگزین شد. ه. استفاده از آهن محرک قدرتمندی به توسعه تولید و تسریع توسعه اجتماعی داد.

فناوری مدرن بدون مواد فلزی قابل تصور نیست.

اکنون نمی توان دقیقاً تعیین کرد که چه زمانی مردم شروع به استخراج و پردازش فلزات کردند. ما فقط می توانیم حدس بزنیم که کدام فلز برای اولین بار کاربرد عملی پیدا کرد. بدیهی است که اولین مورد استفاده، فلزاتی بودند که در طبیعت به شکل خالص و بومی یافت می شوند.

(اسلاید 9) با قضاوت بر اساس نتایج کاوش ها و تحقیقات باستان شناسی، طلا از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است. شاید طلا اولین فلزی بود که انسان با آن آشنا شد. همیشه با درخشش مردم را به خود جذب کرده است. در طبیعت، طلا در درجه اول به شکل قطعات وجود دارد؛ در مقایسه با سایر فلزات، به راحتی پردازش می شود.

(اسلاید 10) از زمان های قدیم از طلا برای ساخت اقلام مختلف استفاده می شده است. درست است که ساختن ابزار یا سلاح از طلا غیرممکن بود، اما آشنایی و کار با طلا تجربه ای را برای مردم به ارمغان آورد که در آینده برای پردازش فلزات دیگر برایشان مفید خواهد بود.

سومری ها که در آستانه هزاره های سوم - چهارم قبل از میلاد زندگی می کردند. در کنار رودخانه‌های دجله و فرات، محصولات طلایی ساختند که امروزه مانند آن زمان‌های دور براق و خالص باقی مانده است.

شواهدی از استخراج طلا و ساخت محصولات از آن در مصر باستان (4100-3900 قبل از میلاد)، هند و هندوچین (2000-1500 قبل از میلاد) وجود دارد، جایی که از آن برای کسب درآمد، جواهرات گران قیمت و آثار هنری استفاده می شد. فرقه و هنر

طبق برخی داده ها، در چین در حدود 2250 قبل از میلاد. ه. یک سکه طلا بود در آسیای غربی و آفریقا، سکه طلا خیلی دیرتر ظاهر شد. فنیقی ها، به ویژه در زمان های بعد، از طلا به عنوان ابزار مبادله استفاده می کردند و در تولید آن غیرت داشتند.

مصر پردازش طلا را در اواخر نوسنگی آموخت. در 2900 ق.م. بنیانگذار دولت مصر باستان، منس، دستور داد که واحد ارزش بیان شده توسط یک شمش طلا به وزن 14 گرم به نام او نامگذاری شود.طلا از نوبیا به فراعنه رسید، جایی که آنها صاحب معادن طلا بودند.

(اسلاید 11) از کاوش های باستان شناسی در مورد گنجینه های مقبره فرعون توت عنخ آمون، که در حدود سال 1350 قبل از میلاد در جوانی درگذشت، می دانیم. تابوت طلایی استادانه او به تنهایی 110.4 کیلوگرم وزن داشت. حتی امروزه نیز هنر زرگرانی که بر تکنیک فرآوری فلزات تسلط کامل داشتند، تحسین برانگیز است.

(اسلاید 12) از تصاویر یافت شده در مقبره فرعون مروب (سلسله ششم پادشاهی قدیم)، می توان فن آوری پردازش فلز را که در مصر چهار هزار سال پیش به دست آمد قضاوت کرد. در تصویر اول، یک مسئول فلز (طلا) را وزن می کند و یک کاتب مقدار آن را یادداشت می کند. در تصویر دوم، شش نفر با لوله هایی شبیه دمنده های شیشه ای، فورج ذوب را باد می کنند. سپس استاد فلز مذاب را از بوته در قالبی که روی زمین ایستاده است می ریزد، در حالی که یک دستیار سرباره را نگه می دارد. شمش را با سنگ (چکش) می زنند و به محصول نهایی می آورند. در بالای تصویر می توانید کشتی های ساخته شده را مشاهده کنید.

کاوش‌های گوردخمه‌های باستانی در دانمارک نشان می‌دهد که سلاح‌ها و وسایل خانه عمدتاً از طلا و فقط قطعات خاصی از آهن ساخته شده‌اند. ظاهراً تولیدکنندگان می‌توانستند مس و طلا را کاملاً آزادانه دفع کنند، اما مجبور بودند برای آهن صرفه‌جویی کنند. مشاهدات بومیان قاره آمریکا و آفریقا نیز نشان داد که استفاده از طلا و نقره بر استفاده از سایر فلزات مفید مقدم بوده است. هنگامی که فلزات دیگر کشف شد و روش های پردازش آنها کشف شد، طلا به دلیل کمیاب بودن و زیبایی آن به یک آیتم تزئینی بسیار ارزشمند تبدیل شد و حق نام "فلز نجیب" را به دست آورد که بر سایر فلزات ترجیح داده می شود. طلا تا به امروز این اهمیت را حفظ کرده است.

(اسلاید 13) امروزه به طور کلی پذیرفته شده است که قبل از عصر برنز دوره ای وجود داشت که سلاح ها و ابزارها از مس ساخته می شدند. بر اساس برخی داده های باستان شناسی، مس در اوایل 4000 سال قبل از میلاد مسیح برای مصریان شناخته شده بود. ه. آشنایی بشر با مس به دورانی زودتر از آهن برمی گردد. این از یک سو با این واقعیت توضیح داده می شود که مس در طبیعت به شکل قطعات وجود دارد و از سوی دیگر با سهولت نسبی بدست آوردن آن از ترکیبات. این احتمال وجود دارد که اولین اشیاء مسی کوچک، مانند نوک پیکان و نیزه، از قطعات یافت شده جعل شده باشند. یونان و روم باستان مس را از جزیره قبرس (قبرس) دریافت می‌کردند، از این رو آن را Cuprum نامیدند.

(اسلاید 14) سپس مردم دریافتند که در هنگام آهنگری سرد، مس نه تنها شکل دلخواه را به خود می گیرد، بلکه سخت تر و محکم تر می شود و اگر فلز سخت شده روی آتش گرم شود، دوباره نرم می شود. اما قبل از اینکه مردم یاد بگیرند مس را ذوب کنند و آن را در قالب بریزند، زمان زیادی گذشت. استخراج مس در مناطق مختلف مصر باستان در زمان فرعون اسنفرو در حدود اواسط هزاره سوم قبل از میلاد آغاز شد.

مس علاوه بر تمام مزایایی که داشت، یک ایراد بسیار مهم نیز داشت: ابزار و ابزار مسی مانند چاقو، به سرعت کسل کننده شدند. ابزارها و ادوات مسی که از استحکام و مقاومت بالایی در برابر سایش برخوردار نبودند، حتی در حالت سخت کاری سرد نمی توانستند به طور کامل جایگزین ابزار سنگی شوند. جایگزینی ابزار و ابزار سنگی با آلیاژ مس - برنز امکان پذیر شد.

(سلید 15) برنز به آلیاژهای مس با قلع به نسبت های مختلف و همچنین آلیاژهای مس با قلع و روی و برخی فلزات یا فلزات دیگر (سرب، منگنز، فسفر، سیلیسیم و غیره) اطلاق می شود. برنز در مقایسه با مس خواص ریخته گری بهتری دارد، استحکام و سختی بیشتری دارد و در نتیجه تغییر شکل سرد سختی قوی تری دارد.

قلع برنز قدیمی ترین آلیاژی است که توسط انسان ذوب شده است. اولین محصولات برنزی در حدود 3000 سال قبل از میلاد ساخته شد. ه. مخلوط کاهنده ذوب سنگ مس و قلع با زغال سنگ. خیلی بعد، قلع و سایر فلزات برای تولید برنز به مس اضافه شد. برنز در زمان های قدیم برای تولید اسلحه و ابزار (سر تیر، خنجر، تبر)، جواهرات، سکه و آینه استفاده می شد.

ممکن است برنز در اصل به طور تصادفی از سنگ معدنی که هم حاوی مس و هم قلع است به دست آمده باشد. سپس برنز طبق دستور العمل خاصی تهیه شد، همانطور که نتایج تجزیه و تحلیل اقلام برنز باستانی نشان می دهد.

می توان فرض کرد که متالورژی و فلزکاری عصر برنز در اولین مراکز فرهنگی بزرگ دوران باستان - در دره های دجله و فرات و همچنین رود نیل - سرچشمه گرفته است. اعتقاد بر این است که تولید محصولات برنزی در مصر در آغاز هزاره دوم قبل از میلاد آغاز شد. در خاورمیانه، عصر برنز کمی زودتر آغاز شد.

در مقبره یکی از مقامات بلندپایه مصری سلسله هجدهم (پادشاهی جدید، در حدود 1450 قبل از میلاد)، تصویری از فرآیند فناوری برای به دست آوردن قطعات ریخته گری در آن روزها یافت شد.

در اروپا، آغاز عصر برنز به هزاره دوم قبل از میلاد می رسد.

بسیاری از اقلام برجسته برنز از کشورهای مختلف به ما رسیده است. سلاح ها، ابزار، جواهرات، ظروف و اشیاء دیگر گواه هنر شگفت انگیز صنعتگران باستانی است که به خوبی از خواص خاص مس و آلیاژ آن - برنز آگاه بودند.

(سلید 16) بدون اغراق می توان گفت که تاریخ مفرغ هنری در عین حال تاریخ تمدن است. در یک حالت خام و بدوی، ما برنز را در دورترین دوران ماقبل تاریخ بشر می یابیم. در میان مصریان، آشوری‌ها، فنیقی‌ها و اتروسک‌ها، برنز هنری به پیشرفت چشمگیری و استفاده گسترده دست یافت. در قرن هفتم قبل از میلاد. ه. یاد گرفتیم مجسمه‌های برنزی ریخته‌ایم - کشفی که به لطف آن وجود آثار هنری تکرار نشدنی را مدیون هستیم، از آتنا فیدیاس شروع می‌شود و به سخنران اتروسکی موزه فلورانس و مارکوس اورلیوس کاپیتولین ختم می‌شود.

(سلید 17) برنز هنری به طور گسترده ای در معماری به عنوان جزء اصلی یک معبد یا کاخ یا به سادگی به عنوان یک زینت خارجی استفاده می شود. کاخ توصیف شده توسط هومر در ادیسه توسط یک دیوار برنزی احاطه شده بود. آگریپا به تقلید از کاخ های آشور که با تخته های برنزی تزئین شده بودند، دستور داد پانتئون روم را با تزئینات برنزی تزئین کنند. از زمان های قدیم، برنز برای تزئین اسلحه، طلسم، گلدان و برای ساخت ظروف و اثاثیه مختلف خانگی استفاده می شده است. در زمان فراعنه، ساکنان صور و صیدون تجارت گسترده ای در محصولات برنزی در امتداد سواحل دریای مدیترانه انجام می دادند. به لطف کاوش‌های پمپئی، می‌دانیم که محصولات برنزی در روم و استان‌های رومی استفاده زیادی داشته است.

(سلید 18) اگر به نویسندگان یونانی اعتقاد دارید، هنر ریخته‌گری اشیاء مختلف از مفرغ (عمدتاً مجسمه‌ها) برای اولین بار در جزیره ساموس در زمان کوروش یا کرزوس، یعنی در قرن‌های 7-6 قبل از میلاد ظاهر شد. ه. کتاب مقدس از مجسمه های برنزی یاد می کند که توسط هیرام صور در زمان ساخت معبد اورشلیم در زمان پادشاهی سلیمان ساخته شد.

(سلايد 19) در آشور، فلسطين، ايران باستان، مصر، هند، چين و ژاپن، اشياء برنزي در مقادير زيادي يافت مي‌شوند و از علاقه هنري قابل توجهي برخوردارند. در گورهای کلده و آشور، دستبندها و گوشواره‌های برنزی به شکل استوانه که در انتهای آن مخروطی‌اند، یافت شد. لوور یک دستبند برنزی از آن دوران را در خود جای داده است که با سر شیر به پایان می رسد. معروف است که معبد اورشلیم توسط کارگران فنیقی ساخته شده و با تزئینات برنزی تزئین شده است. شرح این معبد و تزئینات آن در کتاب مقدس آمده است.

تقاضای زیاد برای برنز با ارزش باعث توسعه سایر بخش های اقتصاد شد. معدن بهبود یافت و تجارت گسترش یافت. در ایتالیا، معادن عصر برنز تا عمق 130 متر کشف شد.

(اسلاید 20) یکی دیگر از اولین فلزاتی که توسط انسان تسلط یافت، قلع است. مصریان آن را از 3000 تا 4000 سال قبل از میلاد می دانستند. ه. و در کتاب مقدس از آن صحبت شده است. به گفته ارسطو، در دوران باستان سکه ها را از قلع ضرب می کردند. در زمان حکومت رومیان در انگلستان، ظروف از قلع ساخته می شدند. در زمان هانری هشتم، قیمت قلع برابر با قیمت نقره بود. قلع‌بندی قبلاً توسط پلینی ذکر شده بود.

مشخص است که قلع زودتر از آهن شروع به استخراج کرد. معادن قلع در بین النهرین (عراق کنونی) و اروپا در اوایل 4000 سال پیش کار می کردند.

قلع یک فلز سفید نرم است که می‌توان آن را با مس برای ایجاد برنز آلیاژ کرد. قلع، لازم برای ذوب برنز، در همه جا یافت نمی شود. فنیقی ها، بهترین دریانوردان و تاجران دوران باستان، به بخش جنوب غربی جزایر بریتانیا رسیدند و ذخایر سنگ قلع (کاسیتریت) را در آنجا یافتند. بازرگانان فنیقی قلع را در سراسر سواحل اروپایی دریای مدیترانه تجارت می کردند، آنها این فلز را با پارچه و سنگ های قیمتی مبادله می کردند.

(سلید 21) قلع یک فلز نسبتا کمیاب، اما بسیار مفید است. زنگ نمی زند این فلز آشکارا غیر قابل دسترس و گران بود، زیرا اشیاء قلع به ندرت در میان محصولات باستانی رومی و یونانی یافت می شود، اگرچه در کتاب های اولیه عهد عتیق (در کتاب چهارم موسی - اعداد) از قلع ذکر شده است.

(اسلاید 22) علاوه بر برنز، مردم به طور فزاینده ای شروع به استفاده از فلز دیگری کردند که حتی برای ساخت ابزار و سلاح مناسب تر بود - آهن. تاریخچه آن نیز از دوران باستان آغاز می شود. استفاده از آهن محرک قدرتمندی به توسعه تولید و تسریع توسعه اجتماعی داد. آهن را فلز قدرت تمدن ها نیز می نامند. ظهور عصر آهن با کشف روشی برای به دست آوردن آهن از سنگ معدن واقع در روده های زمین همراه است.

هنوز نمی توان تعیین کرد که آهن ابتدا در کجا و چگونه استخراج شده است. قدیمی‌ترین اقلام آهنی یافت شده در مصر به هزاره چهارم قبل از میلاد برمی‌گردد، این گردنبند ساخته شده از نوارهای آهنگری آهن شهاب‌سنگ است.

(اسلاید 23) آهن شهاب سنگ از نظر شیمیایی خالص است (حاوی ناخالصی نیست) و بنابراین برای حذف آنها نیازی به فناوری های کار فشرده ندارد. برعکس، آهن موجود در سنگ معدن به چندین مرحله تصفیه نیاز دارد. این واقعیت که آهن «آسمانی» بود که برای اولین بار توسط انسان تشخیص داده شد، باستان شناسی، ریشه شناسی و اسطوره های رایج در بین برخی از مردمان درباره خدایان یا شیاطینی که اشیاء و ابزار آهنی را از آسمان پرتاب می کردند، گواه است.

اولین آهن - هدیه ای از خدایان، خالص و آسان برای پردازش - به طور انحصاری برای ساخت اشیاء آیینی "خالص" مورد استفاده قرار گرفت: طلسم، طلسم، تصاویر مقدس (مهره ها، دستبندها، حلقه ها، اجاق ها). شهاب‌سنگ‌های آهنی پرستش می‌شدند، ساختمان‌های مذهبی در محل سقوط آنها ایجاد می‌شد، آنها را پودر می‌کردند و برای درمان بسیاری از بیماری‌ها می‌نوشیدند و به‌عنوان طلسم با خود حمل می‌کردند. اولین سلاح‌های آهنی شهاب‌سنگ با طلا و سنگ‌های قیمتی تزئین شده و در تدفین استفاده می‌شد.

در جنوب بین النهرین، جایی که زمانی دولت شهر سومری اور قرار داشت، خنجری با دسته طلایی که از آهن شهاب سنگ نیز ساخته شده بود، در حدود 3100 سال قبل از میلاد پیدا شد. آهن شهاب سنگ به همان روش مس پردازش شد. در حین آهنگری سرد شکل دلخواه را به خود می گیرد و در عین حال محکم تر و سخت تر می شود و بازپخت مجدد در آتش باعث نرم شدن فلز آهنگری می شود.

در دنیای باستان، آهن با هاله ای از رمز و راز احاطه شده بود، ظاهراً به دلیل منشا آن. سومری ها آن را «مس آسمانی» می نامیدند. در الواح میخی هیتی ها، که موقعیت جغرافیایی تمام فلزات شناخته شده را نشان می دهد، گفته می شود که آهن «از آسمان می آید». مصریان همیشه اشیاء آهنی را به رنگ آبی، رنگ آسمان، به تصویر می کشیدند.

(اسلاید 24) ابتدا، آهن به مقدار زیاد در میان کالیبرها، مردمی افسانه ای که در حدود 1500 سال قبل از میلاد در ماوراء قفقاز زندگی می کردند، ظاهر شد. آنها یاد گرفتند که آن را از سنگ معدن حاوی آهن ذوب کنند. کتاب آگریکولا «درباره فلزات» تولید آهن برودتی در کوره های پنیر را توصیف می کند.

(اسلاید 25) در ابتدا آهن بسیار گران بود. در بابل در زمان پادشاه حمورابی (1728 - 1686 قبل از میلاد)، آهن 8 برابر گرانتر از طلا و 40 برابر گرانتر از نقره بود. یکی از پادشاهان آشور که سه هزار سال پیش می‌زیست به خاطر گنجینه‌های آهنی‌اش که برایش از طلا ارزشمندتر بود، شهرت داشت. آشیل، قهرمان اسطوره های یونان باستان، حریف خود را کشت تا زره آهنین او را در اختیار بگیرد.

(اسلاید 26) شاهکارهای چشمگیری توسط متالورژیست های هند باستان خلق شد. در دهلی ستون معروف Kutub به وزن 6 تن، ارتفاع 7.5 متر و قطر 40 سانتی متر وجود دارد که از کریت های منفرد تشکیل شده است که در فورج جوش داده شده اند. حتی شگفت آورتر از اندازه ستون این واقعیت است که تاکنون هیچ زنگی روی آن ایجاد نشده است.

(اسلاید 27) متالورژیست های هند باستان نیز به دلیل فولاد خود مشهور بودند. شمشیرهای هندی در دوران باستان از ارزش بالایی برخوردار بودند. در حفاری های تدفین های باستانی، سلاح های فولادی ساخته شده در اواسط هزاره اول قبل از میلاد یافت شد. پیش از این در آن زمان، صنعتگران هندی بر هنر تهیه فولاد "واقعی" دمشق تسلط داشتند.

(سلايد 28) در چين ابتدا چدن را از سنگ معدن ذوب مي كردند و سپس آن را به فولاد ذوب مي كردند و يا چدن را از چدن مي ساختند. تکنولوژی ریخته گری در آنجا زودتر از سایر کشورها به کمال بالایی رسید. برنز و چدن در چین باستان مواد مورد علاقه برای ریخته‌گری پیکره‌های یادبود بودند. در باغ یک صومعه باستانی بودایی یک شیر چدنی به ارتفاع 6 متر وجود دارد.

(اسلاید 29) در زمان های قدیم از سرب نرم و نسبتاً قابل دسترسی برای اهداف مختلف استفاده می شد. لوله ها از ورق های سربی خم شده ساخته می شدند. سکه ها، مدال ها و مهرها از سرب ضرب می شد و سینک برای تجهیزات ماهیگیری و لنگر برای کشتی ها ساخته می شد. متن بر روی صفحات سربی نازک حک می شد و با دوخت آن ها به هم، کتاب های سربی ساخته می شد.

احتمالاً اولین اطلاعات در مورد سرب از هند می آید. شمش های سرب به شکل آجر به عنوان یک کالای تجاری مورد استفاده قرار می گرفت؛ آنها همچنین در فهرست کالاهایی که فراعنه مصر به عنوان خراج دریافت می کردند ذکر شده است. در جزایر دریای مدیترانه، در ایتالیا، در سواحل یونان و در بسیاری از نقاط اروپای غربی و مرکزی، آثاری از معادن سرب باستانی حفظ شده است.

(اسلاید 30) آنتیموان بسیار کمتر از سرب شناخته شده بود - فلزی سفید نقره ای، بسیار براق و بسیار شکننده. در بابل، ظروف از آن در اوایل 3000 قبل از میلاد ساخته شد. با این حال، نه آنتیموان فلزی، بلکه ترکیبات آن به طور گسترده‌تری به‌ویژه در لوازم آرایشی استفاده می‌شد. بدیهی است که آنتیموان به عنوان یک عنصر آلیاژی در ذوب برنزهای آنتیموان که خاصیت ریخته گری بسیار خوبی دارند، عمل می کند.

خیلی بعد، در طول دوره شیفتگی به کیمیا، آنتیموان اهمیت ویژه ای پیدا کرد، در درجه اول به این دلیل که در شکل مذاب خود بسیاری از فلزات دیگر را به خوبی حل می کند - آنها را "بلعیده" می کند. کیمیاگران گرگ را به عنوان نماد این فلز انتخاب کردند.

آنتیموان مانند یک فلز معمولی با رنگ خاکستری-سفید سنتی با رنگ آبی کم به نظر می رسد. هرچه ناخالصی بیشتر باشد، رنگ آبی قوی تر است. این فلز نسبتاً سخت و بسیار شکننده است: در هاون چینی می توان این فلز را به راحتی به پودر تبدیل کرد.

(اسلاید 31) رومی ها جیوه را "argentum vivum" می نامیدند - نقره زنده. این فلز شگفت انگیز تنها فلزی است که در دمای معمولی در حالت مایع باقی می ماند. به دست آوردن جیوه از ترکیب طبیعی آن با گوگرد - سینابار معروف - دشوار نیست. اولین ذکر مکتوب از جیوه متعلق به ارسطو است و تقریباً به 350 سال قبل از میلاد مسیح باز می گردد، اما همانطور که یافته های باستان شناسی نشان می دهد، خیلی زودتر شناخته شده بود.

(سلید 32) در زمان های قدیم، جیوه به طور گسترده ای برای تذهیب استفاده می شد. طلا به راحتی در جیوه حل می شود و با آن آلیاژی ایجاد می کند - آمالگام طلا که روی محصول در حال پردازش اعمال می شود. سپس حرارت داده می شود، جیوه تبخیر می شود و لایه ای از طلا روی محصول باقی می ماند.

(اسلاید 33) نقره که از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است، در طبیعت به شکل فلز بومی یافت می شود. . این از پیش تعیین کننده نقش قابل توجه نقره در سنت های فرهنگی مردمان مختلف بود. جواهرات مختلفی از نقره ساخته می شد و از آن برای ضرب سکه استفاده می شد. در آشور و بابل نقره فلزی مقدس و نماد ماه محسوب می شد. در قرون وسطی، نقره و ترکیبات آن در میان کیمیاگران بسیار محبوب بود. از اواسط قرن سیزدهم، نقره به یک ماده سنتی برای ساخت ظروف تبدیل شده است. هنوز از نقره برای ضرب سکه استفاده می شود.

(سلید 34) علاوه بر برنز و فولاد، آلیاژهای سرب و قلع و برنج نیز شناخته شده بود. برنج در زمان هومر (قرن هشتم قبل از میلاد) مورد استفاده قرار می گرفت. در زمان امپراتور آگوستوس (63 قبل از میلاد - 14 پس از میلاد)، سکه های برنجی در رم ضرب می شد. برنج به خوبی به پردازش فشار کمک می کند، بنابراین قطعات آن اغلب با استفاده از کشش عمیق ساخته می شوند.

با این حال، هنوز مشخص نبود که برنج حاوی فلز دیگری - روی است. اروپا در مورد روی تنها در قرن 18 از یوهان فردریش هنکل (1675-1744) متالورژیست فرایبرگ (1675-1744) اطلاعاتی درباره روی کسب کرد. چینی ها قبلا این فلز را می شناختند.

(اسلاید 35) در طول فروپاشی امپراتوری روم، مردم قبلاً دانش کاملی در زمینه متالورژی داشتند. آنها در استخراج و پردازش بسیاری از فلزات تسلط داشتند: طلا، نقره، مس، آهن، قلع، سرب، جیوه و آنتیموان.

(سلايد 36) از توجه شما متشکرم.

فهرست منابع استفاده شده

1. بکرت ام. دنیای فلز./اد. V.G. لوتزائو - م.: میر، 1980

2. صندوق طلایی دایره المعارف ها (نسخه الکترونیکی):

دایره المعارف بزرگ شوروی
فرهنگ لغت دایره المعارف مصور
فرهنگ لغت دایره المعارف روسی
دایره المعارف بروکهاوس و افرون
دایره المعارف بزرگ سیریل و متدیوس.

اولین فلزاتی که مردم یاد گرفتند با آن کار کنند مس و طلا بودند. دلیل این امر این واقعیت بود که هم مس و هم طلا در طبیعت نه تنها در سنگ معدن، بلکه به صورت خالص نیز یافت می شوند. مردم تکه های کامل طلا و تکه های مس را پیدا کردند و از چکش برای دادن شکل دلخواه به آنها استفاده کردند. علاوه بر این، این فلزات حتی نیازی به ذوب شدن نداشتند. و اگرچه ما هنوز دقیقاً نمی دانیم که مردم چه زمانی استفاده از فلزات را آموختند، دانشمندان می توانند این واقعیت را تضمین کنند که انسان برای اولین بار از مس در حدود هزاره پنجم و طلا را حداکثر تا هزاره چهارم قبل از میلاد استفاده کرد.

در حدود هزاره سوم قبل از میلاد، مردم برخی از مهمترین خواص فلزات را کشف کردند. در آن زمان، انسان قبلاً با نقره و سرب آشنا شده بود، اما اغلب از مس استفاده می کرد، عمدتاً به دلیل استحکام آن، و شاید به دلیل اینکه مس به وفور یافت می شد.

با شروع کار با فلزات، مردم یاد گرفتند که به آنها شکل دلخواه بدهند و از آنها ظروف، ابزار و سلاح بسازند. اما به محض اینکه انسان با فلزات آشنا شد، نمی توانست به خواص مفید آنها توجه نکند. اگر فلزی گرم شود، نرمتر می شود و اگر دوباره سرد شود، دوباره سفت می شود. انسان ریخته گری، پختن و ذوب فلزات را آموخت. علاوه بر این، مردم یاد گرفتند که چگونه فلزات را از سنگ معدن استخراج کنند، زیرا آنها در طبیعت بسیار رایج تر از قطعات هستند.

بعدها انسان قلع را کشف کرد و با آموختن مخلوط و ذوب مس و قلع شروع به ساختن برنز کرد. در طول دوره از 3500 تا حدود 1200 قبل از میلاد، برنز ماده اصلی بود که از آن سلاح ها و ابزار ساخته می شد. این دوره از تاریخ بشر را عصر برنز می نامند.

مردم با یافتن شهاب‌سنگ‌هایی که روی زمین ما افتادند، آهن را آموختند - مدت‌ها قبل از اینکه یاد بگیرند آن را از سنگ معدن‌های زمینی به دست آورند. در حدود 1200 سال قبل از میلاد، انسان از این سد عبور کرد و یاد گرفت که آهن را بو کند. این مهارت به سرعت در سراسر جهان گسترش یافت. آهن تقریباً در همه زمینه ها جایگزین مس شده است. این آغاز دوره بعدی، عصر آهن بود. به هر حال، در زمان قدرت امپراتوری روم، مردم طلا، مس، نقره، قلع، آهن، سرب و جیوه را می شناختند.

اولین بار چه زمانی از فلز استفاده شد؟

حدود 6000 سال پیش، انسان در عصر حجر زندگی می کرد. این نام به این دلیل است که بیشتر ابزار کار و شکار از سنگ ساخته شده است. انسان هنوز یاد نگرفته که آنها را از فلز بسازد.

به احتمال زیاد، اولین فلزاتی که بشر شروع به استفاده از آن کرد مس و طلا بود. دلیل آن این است که این فلزات هم به صورت خالص و هم به عنوان بخشی از سنگ معدن در طبیعت وجود داشتند. انسان قطعاتی از مس و طلا پیدا کرد و توانست بدون ذوب شدن آنها را به اشکال مختلف درآورد. نمی‌توانیم دقیقاً بگوییم که انسان چه زمانی این فلزات را کشف کرد، اما مشخص است که مس در آغاز هزاره پنجم قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. اندکی قبل از هزاره چهارم قبل از میلاد، طلا شروع به استفاده کرد.

در هزاره سوم قبل از میلاد، انسان چیزهای زیادی در مورد کار با فلز آموخته بود.

در این زمان، نقره و سرب نیز کشف شده بود، اما با این وجود، در بیشتر موارد، مس به دلیل استحکام و فراوانی، متداول‌ترین فلز مورد استفاده بود.

ابتدا، انسان یاد گرفت که چیزهای مفید را از فلز جعل کند - ظروف، ابزار و سلاح. او در فرآیند آهنگری فلز، فرآیند سخت شدن، ذوب، ریخته گری و ذوب را کشف کرد. او همچنین یاد گرفت که چگونه مس را از سنگ معدن استخراج کند، که فراوانتر از قطعات بود. بعدها، انسان قلع را کشف کرد و آموخت که آن را با مس مخلوط کند تا برنز سخت تری ایجاد کند. تقریباً از 3500 تا 1200 قبل از میلاد، برنز مهمترین ماده برای ساخت ابزار و سلاح بوده است. این دوره را عصر برنز می نامند.

انسان مدت ها قبل از اینکه بفهمد چگونه آن را از سنگ معدن خود بو کند، با یافتن شهاب سنگ ها وجود آهن را فهمید. تا سال 1200 قبل از میلاد، انسان کار با آهن را آموخت و مهارت های او از نسلی به نسل دیگر منتقل شد. آهن تا حد زیادی جایگزین برنز شده است. این آغاز عصر آهن بود.

تا زمان ظهور امپراتوری روم، هفت فلز برای انسان شناخته شده بود: طلا، مس، نقره، سرب، قلع، آهن و جیوه.

اولین اره ها چه زمانی ظاهر شدند؟

مورخان ظاهر اره را به عصر برنز نسبت می دهند، زمانی که مردم فراوری فلز را یاد گرفتند. شاید این درست باشد. موضوع اصلی ساخت کشتی ها بود. همه اولین کشتی ها چوبی بودند. برای ساخت یک کشتی به تخته نیاز دارید. و فقط تخته. ساختن کشتی از تنه های گرد غیرممکن است. شما نمی توانید یک تخته را با تبر از تنه بیرون بیاورید، و حتی اگر این کار را انجام دهید، این یک فرآیند بسیار پر زحمت است. اما همانطور که می دانیم کشتی ها در یونان باستان بسیار رایج بودند. آنها، ناوگان آنها، اساس استعمار یونان باستان در کل دریای مدیترانه شدند. یونانی ها کشتی های زیادی ساختند، به این معنی که به تخته های زیادی نیاز داشتند. بنابراین، در آن زمان اره وجود داشت. در یونان باستان، ابزار آهنی و فولادی قبلاً به طور کامل مورد استفاده قرار می گرفت. از آنجایی که شمشیر و تبر وجود داشت، نتیجه می شود که اره نیز وجود دارد.

سوال این است - کدام یک؟ به احتمال زیاد، اینها اره هایی از نوع اره برقی بودند، یعنی فقط چاقوهای دندانه دار بلند. و به عنوان گزینه ای برای توسعه آنها - اره های دو دستی، برای برش تنه های حجیم. شما می توانید ببینید که کارخانه های چوب بری باستانی در نقاشی های باستانی یا فیلم های تاریخی چه شکلی بودند. یک نفر بالاست، یکی پایین، یک کنده در وسط است و دارند اره می کنند. روند کار فشرده و یکنواخت است. به طور طبیعی، خودکار کردن هر فرآیند یکنواخت آسان‌تر است و اینگونه بود که اولین کارخانه‌های چوب بری مکانیکی که توسط نیروی آب هدایت می‌شدند ظاهر شدند. سپس، بدیهی است، با قدرت بخار.

اما جالب ترین چیز در این مورد ظاهر یک اره دایره ای یا دایره ای است. در زمینه اره‌کاری، اختراع اره مدور پدیده‌ای است که به اندازه اختراع چرخ اهمیت دارد! همچنین اطلاعات دقیقی در مورد زمان و مکان ظاهر شدن اره مدور برای اولین بار وجود ندارد. با این حال، می توانیم فرض کنیم که این قرون وسطی، قرون وسطی یا اواخر قرون وسطی است، زمانی که یک انفجار واقعی از انواع اختراعات مکانیکی رخ داد. تا زمان ظهور اره نواری دستی.

گام بعدی در توسعه تجارت اره، فرآوری فلزات با استفاده از اره بود. این امر با ظهور فلزات و آلیاژهای فوق العاده قوی و همچنین فناوری هایی برای چسباندن برش های الماس و ساینده ها بر روی سطوح برش اره ها تسهیل شد. چنین اره هایی برای مدت طولانی برای ریل اره و برش سایر حجم های فلزی عظیم استفاده می شده است. ماشین های بزرگی نیز وجود دارند که این فرآیندها را انجام می دهند.

مردم چگونه فلزات را پردازش می کردند؟

اولین فلزاتی که مردم استخراج و پردازش کردند طلا، مس و برنز بودند. فلزکاری با ابزار ضربه ای انجام شد که اصطلاحاً روش خمش سرد نامیده می شود. از کوره های پنیر برای تولید بسیاری از فلزات استفاده می شد. برای اینکه قطعات شکل درستی پیدا کنند، صنعتگران باستانی قطعه کار را با کار طولانی و سخت با سنگ صیقل می دادند. پس از آن روش جدیدی اختراع شد - ریخته گری. قالب های جداشدنی و یک تکه از چوب یا سنگ بریده می شد، سپس آلیاژ درون آنها ریخته می شد و پس از آن فلز خنک می شد و محصول نهایی به دست می آمد.

برای ساختن محصولات شکل دار از قالب بسته استفاده می شد که برای این کار مدلی از محصول را از موم تراشیدند، سپس روی آن را با خاک رس پوشاندند و در کوره ای قرار دادند که موم در آنجا ذوب شد و خشت همان مدل را تکرار کرد. فلز در فضای خالی ریخته شد، پس از خنک شدن کامل، قالب شکسته شد و صنعتگران محصولی با شکل پیچیده دریافت کردند.

با گذشت زمان، روش های جدید کار با فلز، مانند لحیم کاری و جوشکاری، آهنگری و ریخته گری آموخته شد.

امروزه فناوری های جدیدی پدید آمده اند که پردازش فلز را بسیار سریعتر ممکن می سازد. ماشینکاری بر روی ماشین تراش انجام می شود که به شما امکان می دهد محصول نهایی را با دقت بالا بدست آورید.

چرخش محبوب ترین روش است. این بر روی ماشین های مخصوص برش فلز تولید می شود که برای انجام کار از نوع خاصی از فلز پیکربندی شده اند. ماشین تراش در حالت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک برای تولید انبوه محصولاتی با فرم بدنه چرخشی استفاده می شود.

برای فلزکاری نیز از ماشین های کنترل عددی استفاده می شود. این ماشین‌ها کاملاً خودکار هستند و هدف اصلی اپراتور کنترل عملیات، راه‌اندازی تجهیزات، نصب قطعه کار و حذف محصول نهایی است.

فرزکاری فرآیندی مکانیکی برای فرآوری فلزات در ماشین‌های فرز یونیورسال است که به متخصص مجرب و با دانش عمیق در زمینه علم فلزات و روش‌های فرآوری فلز نیاز دارد.

برای انجام کار فرز با کیفیت بالا، استفاده از تجهیزات با دقت بالا مهم است. درجه آسیاب به طور مستقیم به راندمان و بهره وری بستگی دارد. بنابراین، عدم دقت و اشتباه در این موضوع به سادگی غیرقابل قبول است.

منابع: otvet.mail.ru، potomy.ru، esperanto-plus.ru، operator-cnc.ru، www.protochka.su

جستجوی سریع متن

دسته های فلزی

فلزات گرانبها یا نجیب شامل تعدادی از مواد است که مقاومت به سایش را افزایش داده و در برابر خوردگی و اکسیداسیون حساس نیستند. علاوه بر این، با ارزش بودن آنها با کمیاب بودن آنها مشخص می شود. در مجموع 8 نوع وجود دارد که عبارتند از:

. پلاستیک، خوردگی نمی کند، ρ (چگالی) = 19320 کیلوگرم بر متر مکعب، دمای ذوب - 1064 Cᵒ.
. دارای شکل پذیری و چکش خواری، دارای انعکاس بالا، هدایت الکتریکی، ρ = 10500 کیلوگرم بر متر مکعب، نقطه ذوب - 961.9 Cᵒ.
. ویسکوز، نسوز، عنصر چکش خوار، ρ = 21450 کیلوگرم بر متر مکعب، دمای ذوب - 1772 Cᵒ.
. نرم و چکش خوار است، دارای رنگ سفید نقره ای، سبک ترین، ذوب پذیر، عنصر پلاستیکی، خوردگی نیست، ρ = 12020 کیلوگرم بر متر مکعب، ذوب t – 1552 Cᵒ
. سختی و نسوز بالاتر از حد متوسط است، با شکنندگی، متمایز از قلیایی ها، اسیدها و مخلوط آنها، ρ = 22420 کیلوگرم بر متر مکعب، دمای ذوب - 2450 Cᵒ
. از نظر ظاهری شبیه به پلاتین است، اما دارای سختی، شکنندگی و نسوز بیشتری است، ρ = 12370 کیلوگرم بر متر مکعب، نقطه ذوب - 2950 Cᵒ.
رودیوم. سختی بالاتر از حد متوسط، نسوز، شکننده، دارای بازتاب بالا، تحت تأثیر اسیدها نیست، ρ = 12420 kg/cm3، دمای ذوب - 1960 Cᵒ
اوسمیوم سنگین، افزایش نسوز، سختی بالاتر از حد متوسط، شکننده، غیر حساس به اسیدها، ρ = 22480 کیلوگرم بر متر مکعب، نقطه ذوب - 3047 Cᵒ.

عناصر مشابه از نظر ساختار شیمیایی و رنگ (نقره ای-سفید). 17 نوع از این فلزات وجود دارد. آنها در سال 1794 توسط یوهان گادولین شیمیدان در فنلاند کشف شدند. تا سال 1907، 14 مورد از این عناصر وجود داشت. نام مدرن "زمین کمیاب" در پایان قرن 18 به این گروه اختصاص یافت. برای مدت طولانی، دانشمندان تصور می کردند که عناصر متعلق به این گروه نادر هستند. فلزات خاکی کمیاب زیر شناخته شده اند:

تولیوم؛

در مورد خواص شیمیایی، فلزات اکسیدهای نسوز و نامحلول در آب را تشکیل می دهند.

اولین اکتشاف فلزات

هزاره چهارم قبل از میلاد تغییرات سرنوشت سازی را برای بشریت به ارمغان آورد. مهمترین فرآیند توسعه فلزات بود. در این زمان فرد فلزاتی مانند مس، طلا، نقره، سرب و قلع را کشف می کند. مس سریع ترین تسلط را داشت.

در ابتدا، این فلز از سنگ معدن با بو دادن روی آتش باز استخراج می شد. این تکنیک در حدود هزاره ششم تا پنجم قبل از میلاد در هند، مصر و آسیای غربی به کار گرفته شد. مس بیشترین استفاده را برای ساخت ابزار و سلاح داشت. مس با جایگزینی ابزارهای سنگی، کار انسان را تا حد زیادی تسهیل کرد. آنها با استفاده از قالب های سفالی و مس مذاب اشیاء کار می ساختند و در قالب ها می ریختند و منتظر می ماندند تا خنک شود.

علاوه بر این، توسعه مس دور جدیدی در توسعه نظام اجتماعی ایجاد کرد. این آغاز طبقه بندی جامعه توسط ثروت بود. مس نشانه ثروت و رفاه شد.

در هزاره پنجم، مردم با فلزات گرانبها، یعنی نقره و طلا آشنا شدند. دانشمندان پیشنهاد می کنند که اولین آلیاژ مس-نقره بود که بیلون نام داشت.

محصولات ساخته شده از این فلزات، یافته های تدفین های باستانی است. در دوران باستان، این عناصر در مصر، اسپانیا، نوبیا و قفقاز استخراج می شدند. استخراج معادن نیز در روسیه در هزاره دوم تا سوم قبل از میلاد انجام شد. اگر فلزات از پلاسرها استخراج می شدند، آنها را با شن و ماسه بر روی پوست حیوانات تراشیده می شستند. برای استخراج فلز از سنگ معدن، آن را حرارت می دادند، ترک می خورد، سپس خرد می کردند، آسیاب می کردند و می شستند.

در قرون وسطی، بیشتر استخراج معدن نقره بود. بیشتر تولید در آمریکای جنوبی (پرو، شیلی، گرانادای جدید)، بولیوی و برزیل انجام شد.
در آغاز قرن شانزدهم، ساکنان اسپانیا پلاتین را کشف کردند که بسیار یادآور نقره بود و بنابراین نسخه کوچک آن از کلمه اسپانیایی "plata" - "platina" که به معنای نقره یا نقره کوچک است. از نظر علمی، پلاتین در سال 1741 توسط ویلیام واتسون مورد توجه قرار گرفت.

1803 - کشف پالادیوم و رودیوم. در سال 1804 - ایریدیوم و اسمیم. چهار سال بعد Vestium کشف شد که بعداً به روتنیوم تغییر نام داد.

در مورد فلزات خاکی کمیاب، تا دهه 60 قرن بیستم آنها مورد توجه جامعه علمی نبودند. با این حال، در این زمان بود که فناوری جداسازی فلزات خالص پدیدار شد. در همان زمان، خواص مغناطیسی قدرتمند این فلزات کشف شد. با گذشت زمان، رشد تک بلورهای این فلزات ممکن شد. امروزه فلزات خاکی کمیاب تولید بسیاری از اقلام خانگی را که افراد نمی توانند وجود آنها را بدون آنها تصور کنند، به عنوان مثال لامپ های کم مصرف امکان پذیر می سازند. و همچنین تجهیزات نظامی و خودرویی.

استخراج مدرن فلزات گرانبها

در دوران مدرن، طلا با ارزش ترین فلز در نظر گرفته می شود. بیشترین مقدار منابع به تولید آن اختصاص داده شده است. اولین "معادن طلا" در آفریقا، آسیا و آمریکا توسعه یافت.

امروزه طلا در آمریکای جنوبی، استرالیا و چین استخراج می شود. روسیه یکی از بزرگترین کشورهای معدن طلا است و در رتبه چهارم جهان قرار دارد. استخراج معادن توسط 16 شرکت در ماگادان، منطقه آمور، منطقه خاباروفسک، منطقه کراسنویارسک، منطقه ایرکوتسک و چوکوتکا انجام می شود.

روش های استخراج

تا زمانی که تکنولوژی مدرن برای استخراج فلزات گرانبها اختراع شد، آنها با دست استخراج می شدند. و گفتن این که این یک فرآیند بسیار پر زحمت است به معنای چیزی نگفتن است.

بنابراین، فرآیندهای مدرن استخراج طلا:

غربالگری. این نوع استخراج طلا در دوران طوفان طلا در آمریکا رایج بود. این روش نیازمند تلاش، حوصله و مهارت زیادی بود. ابزار اصلی الک، سطل با رنده در پایین یا کیسه بود. برای اینکه حتی یک قطره طلا پیدا کند، شخصی تا کمر به داخل رودخانه رفت، آب برداشت و روی الک ریخت و در سطلی که کف آن مشبک بود. بدین ترتیب سنگ های بزرگ و ذرات طلا روی سطح آن باقی ماندند. در این مورد، یک الک یا کف مشبک باید دائماً روی سطح نگه داشته می شد تا سنگ های غیر ضروری، ماسه و آب شسته شود و فقط ذرات فلز گرانبها باقی بماند. امروزه این روش به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.
استخراج از سنگ معدن طلا. این نیز یک روش دستی استخراج است. ابزار اینجا یک بیل، یک چکش برای خرد کردن سنگ معدن و یک کلنگ بود. این روش شامل بالا رفتن از کوه، حفر خاک، سنگر و معدن است. چنین استخراجی عمدتاً در روسیه انجام شد.
روش صنعتی. به لطف پیشرفت علم و کشف برخی ترکیبات شیمیایی، میزان استخراج به میزان قابل توجهی افزایش یافته و استفاده از تجهیزات کوچک و بزرگ نیز شروع به استفاده از آن کرده است. این فرآیند به صورت خودکار است و عملاً نیازی به دخالت انسانی ندارد.

تولید صنعتی به نوبه خود به دو دسته تقسیم می شود:

آلماگالمیروانیه. معنای این روش در تعامل جیوه و طلا نهفته است. جیوه خاصیت جذب و احاطه کردن فلز گرانبها را دارد. برای تشخیص فلز، سنگ معدن را درون بشکه هایی می ریزند که در پایین آن جیوه وجود دارد. طلا جذب جیوه شد و بقیه، سنگ معدن ویران شده، دور ریخته شد. این روش در اواسط قرن بیستم مورد تقاضا و موثر بود. بسیار ارزان و ساده در نظر گرفته شد. با این حال، جیوه هنوز یک عنصر سمی است و بنابراین این روش کنار گذاشته شد. ذرات چسبیده فلز گرانبها همیشه نمی توانند به طور کامل از جیوه جدا شوند، که عملی نیست و منجر به از بین رفتن بخشی از فلز استخراج شده می شود.
لیچینگ. این روش با استفاده از سیانید سدیم تولید می شود. با کمک این عنصر، ذرات فلز گرانبها به حالتی از ترکیبات سیانید محلول در آب تبدیل می شوند. پس از این، با استفاده از معرف های شیمیایی به حالت جامد برمی گردند.
شناورسازی. انواع ذرات طلا دار وجود دارد که در برابر آب مقاوم هستند و خیس نمی شوند. آنها مانند حباب های هوا روی سطح شناور هستند. این نوع سنگ را خرد کرده سپس با روغن مایع یا کاج ریخته و مخلوط می کنند. ذرات طلای مورد نیاز مانند حباب های هوا به سمت بالا شناور می شوند، تصفیه می شوند و نتیجه نهایی حاصل می شود. اگر ما در مورد مقیاس صنعتی صحبت می کنیم، روغن کاج با هوا جایگزین می شود.

فن آوری های پردازش مدرن

دو روش برای پردازش فلزات گرانبها وجود دارد.

ریخته گری

این روش نسبتا ساده است. در واقع، تنها چیزی که لازم است این است که فلز مذاب را در قالبی از پیش آماده ساخته شده از مس، سرب، چوب یا موم بریزید. پس از خنک شدن کامل محصول از قالب خارج شده و صیقل داده می شود.

برای نرم کردن فلز از کوره های ذوب مخصوص استفاده می شود. آنها القایی و صدا خفه کن هستند.

کوره القایی محبوب ترین و کاربردی ترین نوع ذوب در نظر گرفته می شود. در آن، گرمایش به دلیل تأثیر جریان های گردابی رخ می دهد.
کوره صدا خفه کن به شما امکان می دهد مواد خاصی را تا دمای مشخصی گرم کنید.

کوره های صدا خفه کن بسته به نوع عنصر گرمایش (الکتریکی، گازی)، در حالت پردازش محافظ (هوا، با اتمسفر گاز، خلاء)، بر اساس نوع طراحی (بارگذاری عمودی، نوع زنگ، افقی) به انواع مختلفی تقسیم می شوند. بارگذاری، لوله ای).

ضرب سکه

این روش پیچیده تر در نظر گرفته می شود. در اینجا فلز ذوب نمی شود، بلکه به حالت لازم برای کار بیشتر گرم می شود. در مرحله بعد، با استفاده از چکش، مواد خام نرم شده به یک لایه نازک روی یک بستر سرب تبدیل می شود. در مرحله بعد، به محصول آینده شکل مورد نیاز داده می شود.

کاربردها و انواع محصولات

اولین چیزی که در مورد استفاده از فلزات گرانبها به ذهن متبادر می شود، صنعت جواهرات است. امروزه شاهد انبوهی از جواهرات و محصولات مختلف برای هر سلیقه ای هستیم. اینها هم شامل تزیینات و هم وسایل منزل، به عنوان مثال، ظروف غذاخوری و ظروف هستند. هر قطعه از جواهرات دارای نشانه ای است که با اصالت و استاندارد خاصی مطابقت دارد. با این حال، این تنها بخش کوچکی از دامنه استفاده از فلزات گرانبها است.

استفاده از آنها در صنعت خودرو مورد تقاضا است.

پلاتین، ایریدیوم، پالادیوم و طلا در زمینه پزشکی ضروری هستند. سوزن های طبی نمونه بارز این موضوع هستند. همچنین پروتز، ابزار، قطعات و آماده سازی های مختلف بر اساس فلز سفید ساخته می شود.

علاوه بر این، دستگاه های با مقاومت بالا و پایدار در زمینه الکتریکی با استفاده از فلزات ارزشمند ساخته می شوند. به عنوان مثال، دستگاه های ضد خوردگی و دستگاه هایی که در برابر تشکیل قوس الکتریکی مقاومت می کنند. از خواص کاتالیزوری پلاتین در تولید اسید سولفوریک و نیتریک استفاده می شود. فرمالین با استفاده از خواص شیمیایی آرژانتوم ساخته می شود. تصور صنعت پالایش نفت بدون طلا دشوار است.

فلزات قوی تر برای ذوب قطعات مورد استفاده در شرایط تهاجمی تر استفاده می شود. به عنوان مثال، وقتی صحبت از کار با دماهای بالا، واکنش های شیمیایی تهاجمی، الکتریسیته و غیره می شود.

پاشیدن این فلزات برای پوشش دادن به دیگران نیز استفاده می شود. این به خلاص شدن از شر خوردگی کمک می کند و خواص محافظتی ذاتی در فلزات گرانبها را ایجاد می کند.

قیمت گذاری

قیمت فلزات گرانبها توسط فرآیندهای بسیاری از جمله فنی، بنیادی و سوداگرانه تعیین می شود. با این حال، مهمترین عامل عرضه و تقاضا است. این عاملی است که هنگام تعیین قیمت جواهرات در نظر گرفته می شود. تقاضا توسط خریداران ایجاد می شود. آنها از فلزات در صنایع مختلف - پزشکی، مهندسی، مهندسی رادیو، جواهرات استفاده می کنند. همچنین، وجود محصولات ساخته شده از فلزات گرانبها اغلب تعلق یک فرد را به وضعیت خاصی تعیین می کند. محبوب ترین در میان دیگران طلا است. این نیز به این دلیل است که هر ایالت دارای ذخایر طلای خاص خود است و مقیاس آن تا حدی وزن دولت را در صحنه جهانی تعیین می کند.

طبق اعلام بانک مرکزی فدراسیون روسیه، قیمت هر گرم طلا 2686.17 روبل، نقره - 31.78 روبل در گرم، پلاتین - 1775.04 روبل / گرم، پالادیوم - 2179.99 روبل / گرم است.

همانطور که می دانید ماده اصلی که افراد بدوی از آن ابزار می ساختند سنگ بود. بی جهت نیست که صدها هزار سالی که از ظهور انسان بر روی زمین و پیدایش اولین تمدن ها گذشت را عصر حجر می نامند. اما در 5-6 هزاره قبل از میلاد. ه. مردم فلز را کشف کردند

به احتمال زیاد، در ابتدا مردم با فلز مانند سنگ رفتار می کردند. او مثلاً قطعات مس را پیدا کرد و سعی کرد آنها را دقیقاً مانند سنگ پردازش کند، یعنی با پیرایش، آسیاب کردن، فشار دادن پولک ها و غیره. اما تفاوت بین سنگ و مس خیلی سریع مشخص شد. شاید، در ابتدا، مردم به این نتیجه رسیدند که قطعات فلزی هیچ فایده ای ندارند، به خصوص که مس کاملاً نرم بود و ابزارهایی که از آن ساخته می شدند به سرعت شکست خوردند. چه کسی ایده ذوب مس را مطرح کرد؟ اکنون ما هرگز پاسخ این سوال را نخواهیم دانست. به احتمال زیاد، همه چیز به طور تصادفی اتفاق افتاده است. مردی ناامید، سنگریزه‌ای را که برای ساختن تبر یا نوک پیکان نامناسب به نظر می‌رسید، به داخل آتش پرتاب کرد و سپس با تعجب متوجه شد که سنگریزه در یک گودال براق پخش شده و پس از خاموش شدن آتش، یخ زده است. سپس فقط کمی فکر کرد - و ایده ذوب کشف شد. در قلمرو صربستان مدرن، یک تبر مسی پیدا شد که 5500 سال قبل از تولد مسیح ساخته شده است.

درست است، مس، البته، از نظر بسیاری از ویژگی ها حتی نسبت به سنگ پایین تر بود. همانطور که در بالا ذکر شد، مس یک فلز بسیار نرم است. مزیت اصلی آن ذوب پذیری آن بود که امکان ساخت طیف گسترده ای از اشیاء را از مس فراهم می کرد، اما از نظر استحکام و تیزی چیزهای زیادی باقی می ماند. البته، قبل از کشف، به عنوان مثال، فولاد زلاتوست (مقاله "فولاد داماس روسی از زلاتوست") چندین هزار سال دیگر باید می گذشت. از این گذشته، فناوری ها در ابتدا به تدریج ایجاد شدند - با مراحل نامشخص و ترسو، از طریق آزمایش و خطاهای بی شمار. مس به زودی با برنز، آلیاژی از مس و قلع، جایگزین شد. درست است، قلع، بر خلاف مس، در همه جا یافت نمی شود. بی جهت نبود که در زمان های قدیم بریتانیا را "جزایر قلع" می نامیدند - بسیاری از مردم سفرهای تجاری را برای قلع به آنجا فرستادند.

مس و برنز اساس تمدن یونان باستان شد. در ایلیاد و ادیسه دائماً می خوانیم که یونانی ها و ترواها زره مسی و برنزی می پوشیدند و از سلاح های برنزی استفاده می کردند. بله، در دوران باستان متالورژی تا حد زیادی در خدمت ارتش بود. آنها اغلب زمین را به روش قدیمی و با یک گاوآهن چوبی شخم می زدند و مثلاً می توانستند زهکشی از چوب یا خاک رس بسازند، اما سربازان با زره فلزی قوی به میدان جنگ می رفتند. با این حال، برنز به عنوان ماده ای برای سلاح ها یک اشکال جدی داشت: بسیار سنگین بود. بنابراین انسان به مرور زمان ذوب و فرآوری فولاد را آموخت.

آهن در روزهایی که عصر برنز بر روی زمین در جریان بود شناخته شده بود. با این حال، آهن خام، به دست آمده در نتیجه پردازش در دمای پایین، بسیار نرم بود. آهن شهاب سنگی محبوب تر بود، اما بسیار نادر بود و فقط به صورت تصادفی یافت می شد. با این حال، سلاح های آهنی شهاب سنگی گران بودند و داشتن آنها بسیار معتبر بود. مصریان خنجرهای جعل شده از شهاب سنگ هایی را که از آسمان فرو می ریزند آسمانی می نامیدند.

به طور کلی پذیرفته شده است که فرآوری آهن در میان هیتی هایی که در خاورمیانه زندگی می کردند، رواج یافت. آنها کسانی هستند که در حدود 1200 قبل از میلاد هستند. ه. یاد گرفتیم که چگونه فولاد واقعی را بو کنیم. برای مدتی، قدرت‌های خاورمیانه فوق‌العاده قدرتمند شدند، هیتی‌ها خود روم را به چالش کشیدند، و فلسطینی‌ها که در کتاب مقدس ذکر شده است، قلمروهای وسیعی را در شبه جزیره عربستان مدرن کنترل کردند. اما به زودی مزیت تکنولوژیکی آنها از بین رفت، زیرا همانطور که معلوم شد، فن آوری ذوب فولاد آنقدرها هم سخت نبود. مشکل اصلی ایجاد آهنگری بود که در آن امکان رسیدن به دمایی وجود داشت که در آن آهن به فولاد تبدیل می شد. زمانی که مردم اطراف ساختن چنین کوره های ذوبی را آموختند، تولید فولاد به معنای واقعی کلمه در سراسر اروپا آغاز شد. البته خیلی به مواد اولیه بستگی داشت. از این گذشته، مردم نسبتاً اخیراً آموختند که مواد خام را با مواد اضافی غنی کنند که خواص جدیدی به فولاد می بخشد. به عنوان مثال، رومی ها سلت ها را مسخره می کردند، زیرا بسیاری از قبایل سلتی دارای فولاد ضعیفی بودند که شمشیرهایشان در نبرد خم می شد و جنگجویان مجبور بودند برای صاف کردن تیغه به ردیف عقب فرار کنند. اما رومی ها محصولات اسلحه سازان هند را تحسین می کردند. و برخی از قبایل سلتی فولادی داشتند که از دمشق معروف کم نداشت. (مقاله «فولاد دمشق: افسانه ها و واقعیت»)

اما به هر حال بشریت وارد عصر آهن شد و دیگر نمی توان جلوی آن را گرفت. حتی گسترده‌ترین گسترش پلاستیک‌ها که در قرن بیستم رخ داد، نتوانست فلز را از بیشتر حوزه‌های فعالیت انسانی جابجا کند.