Najstariji metali čovječanstva. Tko je naučio čovjeka taliti metal? Kako su stari ljudi koristili metal?

Nismo slučajno odabrali temu “Metali u antici”. Sada ne možemo zamisliti svoj život bez metala. Metale i njihove legure koristimo kao jedan od glavnih građevinskih materijala moderne civilizacije. To je prvenstveno određeno njihovom visokom čvrstoćom, ujednačenošću i nepropusnošću za tekućine i plinove. Osim toga, promjenom formulacije legura moguće je mijenjati njihova svojstva u vrlo širokom rasponu.

Metali se koriste i kao dobri vodiči električne energije (bakar, aluminij) i kao materijali s povećanim otporom za otpornike i električne grijaće elemente (nikrom itd.).

Metali i njihove legure naširoko se koriste za izradu alata (njihovih radnih dijelova). To su uglavnom alatni čelici i tvrde legure. Kao alatni materijali također se koriste dijamant, bor nitrid i keramika.

Broj 7 često se nalazi u raznim mističnim učenjima, pa čak iu svakodnevnom životu: 7 duginih boja, 7 drevnih metala, 7 planeta, 7 dana u tjednu, 7 nota.

Osvrnimo se na 7 antičkih metala - bakar, srebro, zlato, kositar, olovo, živa, željezo, kao i neke legure na njihovoj osnovi.

Antički su filozofi poistovjećivali razne metale s kostima božanstava. Konkretno, Egipćani su na željezo gledali kao na Marsove kosti, a na magnet kao na Horusove kosti. Olovo je, prema njihovom mišljenju, bio kostur Saturna, a bakar, prema tome, Venere. Stari su filozofi kosturu Merkura pripisivali živu, Suncu zlato, Mjesecu srebro, a Zemlji antimon.

Od davnina je čovjek vjerovao da planeti utječu na funkcije ljudskog tijela.

Vjerovalo se da je uz pomoć metala moguće suzbiti štetne utjecaje zvijezda.

Od davnina su iscjelitelji koristili metale. Ali njihov omiljeni tretman i dalje je biljno bilje. Liječenje mineralima u prahu uzimanim oralno počelo se primjenjivati ​​tek u srednjem vijeku. Češća upotreba metala u drevnim vremenima, u tom pogledu, bila je njihovo nošenje ili korištenje kao talismana, zajedno s kamenim talismanima. Eliphas Levi, opisujući čarobnjaka u njegovoj odjeći, kaže sljedeće:

„U nedjelju (dan Sunca) držao je u rukama zlatni štap, ukrašen rubinom ili krizolitom; u ponedjeljak (dan Mjeseca) nosio je tri niti - biser, kristal i selenit; u utorak (dan Marsa) imao je čeličnu šipku i prsten od istog metala; u srijedu (dan Merkura) nosio je ogrlicu od bisera ili staklenih perli koje sadrže živu i prsten od ahata; u četvrtak (Jupiterov dan) imao je gumeni štapić i prsten sa smaragdom ili safirom; u petak (Venerin dan) imao je bakreni štap, tirkizni prsten i krunu s berilima; u subotu (dan Saturna) imao je štap od oniksa, kao i prsten od ovog kamena i lančić od kositra oko vrata.”

Kada se razvila astrologija, sedam tada poznatih metala počelo se uspoređivati ​​sa sedam planeta, što je simboliziralo povezanost metala i nebeskih tijela te nebesko podrijetlo metala.

Svaki je metal djelovao kao posrednik između bogova i zemaljskih pojava, pa su bili povezani sa znakovima planeta: zlato - sa Suncem, srebro - s Mjesecom, bakar - s Venerom, željezo - s Marsom, olovo - sa Saturnom , kositar - s Jupiterom i živa - s Merkurom. Ova usporedba postala je uobičajena prije više od 2000 godina i stalno se nalazi u literaturi sve do 19. stoljeća.

Očito je da se čovjek prvi put upoznao s onim metalima koji su se nalazili u prirodi u izvornom stanju. Ovo je zlato, srebro, bakar, meteoritsko željezo. S drugim metalima – kako ih je naučio dobivati ​​iz spojeva redukcijskim taljenjem.

Tijekom rada na projektu saznali smo da su ljudi prvi metalni alat, nakon kamenog, počeli koristiti nekoliko tisuća godina prije naše ere. Izrađeni su od domaćeg bakra i stoga su bili bakar. Samorodni bakar se često nalazi u prirodi. Drevni čovjek prvi je izvršio obradu bakrenih grumena uz pomoć kamenja (tj., zapravo, koristio je hladno kovanje metala za proizvodnju proizvoda od njih). Zašto je to bilo moguće? Pronašli smo odgovor na ovo pitanje. Bakar je prilično mekan metal.

U teoretskom dijelu projekta “Ancient Metals” nudimo odgovore i na ostala pitanja koja smo imali tijekom rada:

Zašto je bakar bio prvi metal koji su ljudi počeli koristiti u svojim životima?

(već smo odgovorili na ovo, vidi gore)

Zašto bakar nije mogao u potpunosti zamijeniti kameno oruđe? U kojoj su se povijesnoj prošlosti pojavila "metalna doba" - bakreno, brončano i željezno? Zašto je brončano doba zamijenilo bakreno doba i je li ga zamijenilo željezno doba? Koja je nova svojstva metala i legura čovjek otkrio za sebe, što mu je dalo priliku za izradu naprednijih alata, oružja i predmeta za kućanstvo? Zašto su ljudi koristili talismane? Kako su i koje antičke predmete ljudi koristili u svakodnevnom životu? O kakvoj se koristi ili šteti moglo govoriti kada su pokušali liječiti "drevnim metalima"? Kako su u davnim vremenima dobivani ili iskopavani metali? Koje je podrijetlo imena drevnih metala?

U praktičnom dijelu našeg rada odlučili smo istražiti:

Koja su svojstva metala ili legura antičkih predmeta osigurala njihovo očuvanje do danas?

Zašto proizvodi imaju različite stupnjeve očuvanosti?

Kako bismo riješili praktične probleme, mi smo: 1) proveli kemijski pokus za utvrđivanje kemijske aktivnosti starih metala i njihove kemijske otpornosti na određene kemijske i atmosferske utjecaje; 2) donio odgovarajuće zaključke.

2. 1 BAKAR. BAKARNO DOBA

Simbol Cu dolazi od latinskog cyproum (kasnije Cuprum), budući da je Cipar bio mjesto rudnika bakra starih Rimljana.

Čisti bakar je viskozan, viskozan metal svijetloružičaste boje, lako se valja u tanke listove. Vrlo dobro provodi toplinu i elektricitet, odmah iza srebra u tom pogledu. Na suhom zraku bakar ostaje gotovo nepromijenjen, jer tanki film oksida koji se stvara na njegovoj površini daje bakru tamniju boju i služi kao dobra zaštita od daljnje oksidacije. Ali u prisutnosti vlage i ugljičnog dioksida, površina bakra postaje prekrivena zelenkastim slojem bakrenog hidroksikarbonata - (CuOH)2CO3.

Bakar se naširoko koristi u industriji zbog svoje visoke toplinske vodljivosti, visoke električne vodljivosti, kovkosti, dobrih svojstava lijevanja, visoke vlačne čvrstoće, kemijske otpornosti

Bakar je prvi metal koji su ljudi prvi počeli koristiti u davna vremena nekoliko tisuća godina pr. Prvi bakreni alati izrađeni su od samorodnog bakra, koji se često nalazi u prirodi, jer je bakar nisko aktivan metal. Najveći grumen bakra pronađen je u Sjedinjenim Državama, težio je 420 tona.

Ali zbog činjenice da je bakar mekan metal, bakar u antičko doba nije mogao u potpunosti zamijeniti kameno oruđe. Tek kada je čovjek naučio taliti bakar i izumio broncu (legura bakra i kositra), metal je zamijenio kamen.

Široka uporaba bakra započela je u 4. tisućljeću pr. e.

Vjeruje se da se bakar počeo koristiti oko 5000 godina pr. e. Bakar se rijetko nalazi u prirodi kao metal. Prvo metalno oruđe izrađivano je od grumena bakra, vjerojatno uz pomoć kamenih sjekira. Indijanci koji su živjeli na njegovim obalama jezera. Gornja (Sjeverna Amerika), gdje postoji vrlo čisti samorodni bakar, metode hladne obrade bile su poznate prije Kolumbovog vremena.

Bakreno doba je prijelazno doba između neolitika i brončanog doba. Karakterizira ga pojava prvih bakrenih alata uz široku upotrebu kamenih. Za južne regije Povolžja 4 tisuće pr. e. , za šumu - 3 tisuće pr. e. U šumskim predjelima regije Volga glavna privredna grana ostaje ribolov i lov; na jugu je specijalizirani lov na konje zamijenjen njihovim uzgojem i poljoprivredom. Oko 3500. pr e. Na Bliskom istoku naučili su izdvajati bakar iz ruda, dobivao se redukcijom ugljena. U starom Egiptu postojali su rudnici bakra. Poznato je da su blokovi za poznatu Keopsovu piramidu obrađeni bakrenim alatom.

U južnoj Mezopotamiji, najstariji metalni predmet bio je vrh koplja pronađen u Uru, u slojevima koji datiraju iz 4. tisućljeća pr. e. Kemijskom analizom utvrđeno je da sadrži 99,69% Cu, 0,16% As, 0,12% Zn i 0,01% Fe. U Kavkazu i Zakavkazju metal se počeo koristiti u prvoj polovici 4. tisućljeća pr. e. Bio je to bakar, koji se dobivao metalurškim taljenjem oksidiranih bakrenih ruda, ponekad zajedno s mineralima arsena.

I kasnije se metal počeo koristiti u srednjoj Europi, barem ne prije 3. tisućljeća pr. e. Ravna bakrena sjekirica primitivnog oblika, pronađena u Horn Lefantovce u zapadnoj Slovačkoj, datira otprilike u sredinu 3. tisućljeća pr. e. Prema spektralnoj analizi, sjekirica je izrađena od bakra koji sadrži primjese arsena (0,10%), antimona (0,35%) i male količine drugih metala, što upućuje na to da bakar od kojeg je izrađena sjekirica nije bio domaćeg podrijetla, tj. najvjerojatnije je dobiven redukcijskim taljenjem malahitnih ruda.

Preci drevnih Slavena, koji su živjeli u Donskom bazenu i Dnjepru, koristili su bakar za izradu oružja, nakita i predmeta za kućanstvo. Ruska riječ "bakar", prema nekim istraživačima, dolazi od riječi "mida", što je među drevnim plemenima koja su nastanjivala istočnu Europu značilo metal općenito.

LJEKOVITA SVOJSTVA BAKRA

Ljekovita svojstva bakra poznata su jako dugo. Stari su vjerovali da je ljekovito djelovanje bakra povezano s njegovim analgetskim, antipiretskim, antibakterijskim i protuupalnim svojstvima. Avicenna i Galen također su opisali bakar kao lijek, a Aristotel je, ukazujući na opće jačajuće djelovanje bakra na tijelo, najradije zaspao s bakrenom kuglom u ruci. Kraljica Kleopatra nosila je najfinije bakrene narukvice, preferirajući ih od zlata i srebra, poznavajući dobro medicinu i alkemiju. U bakrenom oklopu drevni ratnici bili su manje umorni, a rane su im se manje gnojile i brže zacjeljivale. Sposobnost bakra da pozitivno utječe na “mušku snagu” primijećena je i naširoko korištena u antičkom svijetu.

Nomadski narodi su u svakodnevnom životu koristili bakreno posuđe koje ih je štitilo od zaraznih bolesti, a Romi su u iste svrhe nosili bakreni obruč na glavi. Povijesna činjenica: epidemija kolere i kuge zaobišla je ljude koji su radili s bakrom ili živjeli u blizini rudnika bakra. Nije slučajno da su kvake na bolničkim vratima nekada bile bakrene kako bi se spriječio prijenos infekcije sa zaraznih bolesnika na zdrave osobe.

Kao dijete, prema savjetu moje bake, primjenom bakrenog novčića na kvrgu smanjili smo bol i upalu, iako je kovanica od 5 kopejki izdana u sovjetsko doba imala nizak sadržaj bakra.

Danas je uporaba bakrenih proizvoda široko rasprostranjena. U srednjoj Aziji nose proizvode od bakra i praktički ne pate od reume. U Egiptu i Siriji čak i djeca nose bakrene predmete. U Francuskoj se poremećaji sluha liječe bakrom. U Sjedinjenim Državama bakrene narukvice se nose kao lijek za artritis. U kineskoj medicini bakreni diskovi se stavljaju na aktivne točke. U Nepalu se bakar smatra svetim metalom.

2. 2 bronca. Brončano doba

Do 3000. pr e. U Indiji, Mezopotamiji i Grčkoj bakru se dodavao kositar za taljenje tvrđe bronce. Otkriće bronce možda se dogodilo slučajno, ali njezine prednosti u odnosu na čisti bakar brzo su dovele ovu leguru na prvo mjesto.

Tako je počelo “brončano doba”.

Brončano doba karakterizira širenje brončane metalurgije, brončanog oruđa i oružja na Bliskom istoku, Kini, Južnoj Americi itd.

Riječ "bronca" zvuči gotovo isto u mnogim europskim jezicima. Njegov nastanak povezuje se s imenom male talijanske luke na Jadranskom moru - Brindisi. Upravo kroz ovu luku u antičko doba dopremana je bronca u Europu, au starom Rimu ta se legura zvala “es Brindisi” - bakar iz Brindisija.

Asirci, Egipćani, Hindusi i drugi narodi antike imali su brončane proizvode. Međutim, drevni obrtnici naučili su lijevati čvrste brončane kipove tek u 5. stoljeću. PRIJE KRISTA e. Oko 290. pr e. Chares je stvorio Kolosa s Rodosa u čast boga sunca Heliosa. Bio je visok 32 m i stajao je iznad ulaza u unutarnju luku drevne luke otoka Rodosa u istočnom Egejskom moru. To je divovski brončani kip.

Zašto je bakreno doba ustupilo mjesto brončanom dobu?

Bronca ima veću čvrstoću i otpornost na trošenje od bakra; dobra duktilnost, otpornost na koroziju, dobra svojstva lijevanja

Bronca i mjed u suvremenom svijetu

Prema kemijskom sastavu mjed se razlikuje na jednostavnu i složenu, a prema strukturi na jednofaznu i dvofaznu. Obični mjed je legiran s jednom komponentom: cinkom.

Mjedi s nižim sadržajem cinka (tompak i polutompak) su inferiorni u odnosu na mjedi L68 i L70 u duktilnosti, ali su bolji od njih u električnoj i toplinskoj vodljivosti.

Kositrene bronce

Bronca je bolja od mesinga u čvrstoći i otpornosti na koroziju (osobito u morskoj vodi).

Kositrene bronce imaju visoka svojstva lijevanja. Nedostatak odljevaka od kositrene bronce je njihova značajna mikroporoznost. Stoga se za rad na povišenim tlakovima koriste aluminijske bronce.

Zbog skupoće kositra češće se koriste bronce u kojima je dio kositra zamijenjen cinkom (ili olovom).

Aluminijske bronce

Ove bronce sve više zamjenjuju mjedenu i kositrenu broncu.

Koriste se za listove i štancanje sa značajnim deformacijama. Jače su i elastičnije, ne stvaraju poroznost, što osigurava gušće odljevke. Svojstva lijevanja se poboljšavaju uvođenjem malih količina fosfora u ove bronce. Sve aluminijske bronce, kao i kositrene bronce, dobro su otporne na koroziju u morskoj vodi i u vlažnoj tropskoj atmosferi, pa se koriste u brodogradnji, zrakoplovstvu itd. U obliku traka, limova, žica koriste se za elastične elemente. , posebno za opruge koje vode struju.

Silicijske bronce

Ove bronce se koriste za armature i cijevi koje rade u alkalnim (uključujući otpad) okruženjima.

Berilijske bronce

Berilijske bronce kombiniraju vrlo visoku čvrstoću (do 120 kgf/mm2) i otpornost na koroziju s povećanom električnom vodljivošću. Međutim, zbog visoke cijene berilija, ove bronce se koriste samo za posebno kritične slučajeve u proizvodima malog presjeka u obliku traka, žice za opruge, membrane, mijehove i kontakte u električnim strojevima, aparatima i uređajima.

2. 3 Zlatna. Srebro

Zajedno s bakrenim grumenima, ljudsku su pozornost u mlađem kamenom dobu privlačili i zlatni i srebrni grumeni. Ljudi su iskopavali zlato od pamtivijeka. Čovječanstvo se sa zlatom susrelo već u 5. tisućljeću pr. e. u neolitsko doba zbog rasprostranjenosti u domaćem obliku. Prema arheolozima, sustavno rudarenje započelo je na Bliskom istoku, odakle se zlatni nakit isporučivao, posebno u Egipat. Upravo u Egiptu, u grobnici kraljice Zer i jedne od kraljica Pu - Abi Ur u sumerskoj civilizaciji, pronađen je prvi zlatni nakit koji datira iz 3. tisućljeća pr. e.

U staro doba glavna središta rudarenja plemenitih metala bili su Gornji Egipat, Nubija, Španjolska, Kolhida (Kavkaz); Postoje podaci o proizvodnji u Srednjoj i Južnoj Americi i Aziji (Indija, Altaj, Kazahstan, Kina). U Rusiji se zlato vadilo već u 2. – 3. tisućljeću pr. e.

Metali su se izdvajali iz nasipa ispiranjem pijeska na koži životinja s podrezanom dlakom (za hvatanje zrna zlata), kao i korištenjem primitivnih oluka, pladnjeva i kutlača. Metali su se izdvajali iz ruda zagrijavanjem stijene do pucanja, nakon čega je slijedilo drobljenje blokova u kamenim žbukama, mljevenje mlinskim kamenjem i pranje. Razdvajanje po krupnoći provedeno je na sitima. U starom Egiptu bila je poznata metoda odvajanja legura zlata i srebra kiselinama, odvajanje zlata i srebra od legure olova kupelom, ekstrakcija zlata amalgamiranjem sa živom ili skupljanje čestica pomoću masne površine (Stara Grčka). Kupelacija se vršila u glinenim loncima u koje su dodavani olovo, kuhinjska sol, kositar i mekinje.

U XI-VI stoljeću prije Krista. e. srebro se kopalo u Španjolskoj u dolinama rijeka Tagus, Duero, Minho i Guadyaro. U VI-IV stoljeću prije Krista. e. Razvoj primarnih i rasprostranjenih nalazišta zlata započeo je u Transilvaniji i Zapadnim Karpatima.

Vađenje zlata u srednjem vijeku odvijalo se mljevenjem zlatne rude u brašno. Miješalo se u posebnim bačvama sa živom na dnu. Živa je navlažila i djelomično otopila zlato da bi nastao amalgam (amalgamacija). Odvojen je od ostatka stijene i zagrijavanjem razgrađen. Pritom je živa isparila, a zlato je ostalo u aparatu za destilaciju

U moderno doba zlato se počelo vaditi cijanizacijom ruda,

Geokemija zlata

Zlato se odlikuje prirodnim oblikom. Među njegovim ostalim oblicima valja istaknuti elektrum, slitinu zlata i srebra, koja ima zelenkastu nijansu i relativno se lako uništava prilikom prijenosa vodom. U stijenama je zlato obično raspršeno na atomskoj razini. U naslagama je često zatvoren u sulfidima i arsenidima.

Zlato u svakodnevnom životu

Zlato je, uz bakar, bio jedan od prvih metala koje je čovjek koristio u svakodnevnom životu

Visoka duktilnost zlata i srebra naširoko se koristila, osobito u Egiptu, u obliku lima – folije, za premazivanje bakra, pa čak i proizvoda od drva. Premazivanje bakrenih proizvoda zlatom spasilo ih je od korozije

Amulet "Bog sunca". Kult Sunca nalazimo u svim starim religijama. Njegova energija povezana je sa životom i prosperitetom. Životvorne zrake pomažu rast plodova koji hrane cijeli svijet. Među Keltima, ovo moćno svjetlilo bilo je povezano sa simbolom muške oplodnje. Sunčani talisman pomaže osjetiti puninu života, steći samopouzdanje i vratiti mentalnu snagu. Štiti od životnih nedaća, tjelesne i duhovne slabosti.

Visoka duktilnost zlata i srebra naširoko se koristila, osobito u Egiptu, u obliku lima – folije, za premazivanje bakra, pa čak i proizvoda od drva. Premazivanje bakrenih proizvoda zlatom spasilo ih je od korozije.

Od srebra su se izrađivali nakit - perle, prstenje, prstenje, odjevni dodaci, vaze, posude, amuleti i dr.

Već u moderno doba zlato i srebro su se koristili kao novac. Glavni metal u valuti do danas je zlato.

Srebro je nakon zasićenja tržišta zapravo izgubilo tu funkciju.

Zlato je najvažniji element modernog globalnog financijskog sustava, budući da ovaj metal nije podložan koroziji, ima mnogo područja tehničke primjene, a njegove rezerve su male. Zlato praktički nije izgubljeno tijekom povijesnih kataklizmi, već se samo nakupljalo i rastapalo. Trenutačno se globalne bankarske rezerve zlata procjenjuju na 32 tisuće tona

Čisto zlato je mekan, rastegljiv žuti metal. Neki zlatni proizvodi, poput kovanica, dobivaju crvenkastu nijansu od primjesa drugih metala, posebice bakra.

Najvažnija karakteristika nakita je njegova finoća koja karakterizira sadržaj zlata u njemu. Sastav takvih legura izražava se razgradnjom, što označava broj težinskih dijelova zlata u 1000 dijelova legure (u ruskoj praksi). Čistoća kemijski čistog zlata odgovara čistoći 999,9; naziva se i "bankarsko" zlato, jer se od takvog zlata izrađuju poluge.

U Rusiji se smatra početkom iskopavanja zlata 21. svibnja (1. lipnja) 1745. godine, kada je Erofej Markov, koji je pronašao zlato na Uralu, objavio svoje otkriće u Uredu glavnog odbora tvornica u Jekaterinburgu. Kroz povijest čovječanstvo je iskopalo oko 140 tisuća tona zlata.

Srebro je element sporedne podskupine prve skupine, pete periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, s atomskim brojem 47. Označava se simbolom Ag (lat. Argentum)

Otkriće srebra. Proizvodnja

Feničani su otkrili nalazišta srebra (srebrne rude) u Španjolskoj, Armeniji, Sardiniji i Cipru. Srebro iz srebrnih ruda kombinirano je s arsenom, sumporom, klorom, a također iu obliku samorodnog srebra. Prirodni metal je, naravno, postao poznat prije nego što su ga naučili izdvajati iz spojeva. Samorodno srebro ponekad se nalazi u obliku vrlo velikih masa: najvećim grumenom srebra smatra se grumen koji je težio 13,5 tona. Srebro se također nalazi u meteoritima i nalazi se u morskoj vodi. Srebro se rijetko nalazi u obliku grumena. Ova činjenica, kao i njegova manje uočljiva boja (grumenčići srebra obično su presvučeni crnim sulfidnim slojem) doveli su do kasnijeg otkrića samorodnog srebra od strane čovjeka. To je objašnjavalo isprva veliku rijetkost i veliku vrijednost srebra. Ali onda se dogodilo drugo otkriće srebra.Pročišćavanjem zlata rastaljenim olovom u nekim slučajevima umjesto svjetlijeg metala od prirodnog zlata dobiva se tamniji metal. Ali bilo je više od originalnog metala koji su htjeli očistiti. Ovo blijedo zlato ušlo je u upotrebu od trećeg tisućljeća pr. Grci su ga zvali elektron, Rimljani elektrum, a Egipćani asem. Trenutno se termin elektrum može koristiti za označavanje legure srebra i zlata. Ove legure zlata i srebra dugo su se smatrale posebnim metalom. U starom Egiptu, gdje se srebro donosilo iz Sirije, koristilo se za izradu nakita i kovanje kovanica. U Europu je ovaj metal došao kasnije (otprilike 1000 godina prije Krista) i koristio se u iste svrhe. Pretpostavljalo se da je srebro proizvod pretvorbe metala na putu njihove “transmutacije” u zlato. 2500 godina prije Krista u Starom Egiptu nosili su nakit i kovali novčiće od srebra, vjerujući da je vrjednije od zlata. U 10. stoljeću pokazalo se da postoji analogija između srebra i bakra, a bakar se smatrao srebrom obojenim u crveno. Godine 1250. Vincent Beauvais je pretpostavio da je srebro nastalo iz žive pod djelovanjem sumpora. U srednjem vijeku kobald je bio naziv za rude od kojih se dobivao metal drugačijih svojstava od već poznatog srebra. Kasnije se pokazalo da su ti minerali korišteni za proizvodnju slitine srebra i kobalta, a razlika u svojstvima određena je prisutnošću kobalta. U 16. stoljeću Paracelsus je iz elemenata dobio srebrni klorid, a Boyle je odredio njegov sastav. Scheele je proučavao učinak svjetlosti na srebrov klorid, a otkriće fotografije privuklo je pozornost na druge srebrove halogenide. Godine 1663. Glaser je predložio srebrni nitrat kao sredstvo za kauterizaciju. Od kraja 19.st. kompleksni srebrni cijanidi koriste se u elektroformiranju. Koristi se u kovanju kovanica, nagrada - ordena i medalja.

Srebrni halogenidi i srebrov nitrat koriste se u fotografiji jer imaju veliku fotoosjetljivost.

Zbog najveće električne vodljivosti i otpornosti na oksidaciju koristi se: u elektrotehnici i elektronici kao premaz za kritične kontakte; u mikrovalnoj tehnici kao premaz unutarnje površine valovoda.

Koristi se kao premaz za ogledala visoke refleksije (konvencionalna ogledala koriste aluminij).

Često se koristi kao katalizator u reakcijama oksidacije, na primjer u proizvodnji formaldehida iz metanola.

Koristi se kao dezinfekcijsko sredstvo, uglavnom za dezinfekciju vode. Prije nekog vremena za liječenje prehlade korištena je otopina protargola i kolargola, koji su bili koloidno srebro.

Jedno od važnih područja primjene srebra bila je alkemija, koja je usko povezana s medicinom. Već 3 tisuće godina pr. e. U Kini, Perziji i Egiptu bila su poznata ljekovita svojstva samorodnog srebra. Stari Egipćani su, primjerice, stavljali srebrnu ploču na rane kako bi osigurali brzo zacjeljivanje. Od davnina je poznata i sposobnost ovog metala da dugo održava vodu ispravnom za piće. Na primjer, perzijski kralj Cyrus prevozio je vodu samo u srebrnim posudama tijekom vojnih pohoda. Poznati srednjovjekovni liječnik Paracelsus liječio je neke bolesti "mjesečevim" kamenom srebrnim nitratom (lapis). Ovaj lijek se i danas koristi u medicini.

Razvoj farmakologije i kemije, pojava mnogih novih prirodnih i sintetskih oblika doziranja nisu umanjili pozornost modernih liječnika na ovaj metal. Danas se i dalje široko koristi u indijskoj farmakologiji (za proizvodnju tradicionalnih aurvedskih lijekova u Indiji). Ayurveda je drevna metoda dijagnosticiranja i liječenja bolesti, malo poznata izvan Indije. Više od 500 milijuna ljudi u Indiji uzima takve lijekove, pa je jasno da je potrošnja srebra u farmakologiji zemlje vrlo visoka. U novije vrijeme, moderne studije tjelesnih stanica za sadržaj srebra dovele su do zaključka da je ono povišeno u stanicama mozga. Tako je zaključeno da je srebro metal neophodan za funkcioniranje ljudskog organizma te da ljekovita svojstva srebra, otkrivena prije pet tisuća godina, nisu izgubila na važnosti ni danas.

Fino usitnjeno srebro naširoko se koristi za dezinfekciju vode. Voda prožeta srebrnim prahom (u pravilu se koristi posrebreni pijesak) ili filtrirana kroz takav pijesak gotovo je potpuno dezinficirana. Srebro u obliku iona aktivno stupa u interakciju s raznim drugim ionima i molekulama. Male koncentracije su korisne, jer srebro uništava mnoge patogene bakterije. Također je utvrđeno da ioni srebra u malim koncentracijama povećavaju ukupnu otpornost organizma na zarazne bolesti. Razvijajući ovaj smjer uporabe, osim pasta za zube, sigurnosnih olovaka, keramičkih pločica obloženih srebrom, Japan je čak počeo proizvoditi i tamjan koji sadrži ionizirano srebro te pri sagorijevanju oslobađa ione koji ubijaju bakterije. Na ovom svojstvu srebra temelji se djelovanje lijekova kao što su protargol, kolargol itd., koji su koloidni oblici srebra i pomažu u liječenju gnojnih lezija oka.

2. 4 Željezo. Željezno doba

Željezo je element bočne podskupine osme skupine četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, atomski broj 26. Označava se simbolom Fe (latinski Ferrum) Jednostavna tvar je željezo - kovan metal srebra -bijele boje visoke kemijske reaktivnosti: željezo brzo korodira na visokim temperaturama ili visokoj vlazi u zraku. Željezo gori u čistom kisiku, au fino raspršenom stanju spontano se zapali na zraku. Željezo ima posebno svojstvo – magnetizam.

U prirodi se željezo rijetko nalazi u čistom obliku. Najčešće se nalazi u meteoritima željeza i nikla. Po zastupljenosti u zemljinoj kori željezo je na 4. mjestu iza O, Si, Al (4,65%). Također se vjeruje da željezo čini većinu Zemljine jezgre.

Željezo u antici

Prvo željezno oruđe pronađeno u Karpatsko-Dunavsko-Pontskoj regiji, koje datira iz 12. stoljeća pr. e.

Željezo kao alatni materijal poznato je od davnina, a najstariji željezni proizvodi pronađeni tijekom arheoloških iskapanja potječu iz 4. tisućljeća pr. e. a pripadaju starosumerskoj i staroegipatskoj civilizaciji. Riječ je o vrhovima strijela i nakitu od meteoritskog željeza, odnosno slitine željeza i nikla (sadržaj potonjeg se kreće od 5 do 30%) od koje se izrađuju meteoriti. Navodno, jedan od naziva željeza u grčkom jeziku dolazi od njihovog nebeskog porijekla: "sider" (a na latinskom ova riječ znači "zvjezdano")

Proizvodi od umjetno proizvedenog željeza poznati su još od naseljavanja arijskih plemena iz Europe u Aziju i na otoke Sredozemnog mora (4-3 tisućljeće pr. Kr.). Najstariji poznati željezni alat je čelično dlijeto pronađeno u zidu piramide faraona Khufua u Egiptu (izgrađene oko 2550. pr. Kr.).

Ali uporaba željeza počela je puno prije njegove proizvodnje. Ponekad su pronađeni komadi sivkasto-crnog metala koji su, kada su iskovani u bodež ili vrh koplja, proizvodili oružje jače i rastezljivije od bronce i duže držalo oštricu. Poteškoća je bila u tome što je ovaj metal pronađen samo slučajno. Sada možemo reći da je to bilo meteoritsko željezo. Budući da su željezni meteoriti legura željeza i nikla, može se pretpostaviti da bi kvaliteta pojedinačnih unikatnih bodeža, primjerice, mogla konkurirati modernoj robi široke potrošnje. Međutim, ista jedinstvenost dovela je do činjenice da takvo oružje nije završilo na bojnom polju, već u riznici sljedećeg vladara.

Prirodno metalno željezo nezemaljskog porijekla - meteoritsko željezo korišteno je u osvit željeznog doba. Put kemijske transformacije željezne rude zahtijevao je razvoj prilično visokih temperatura. Za redukciju željeza iz njegovih oksida ugljičnim monoksidom, što se događa u uobičajenom metalurškom procesu, dovoljna je temperatura samo malo iznad 700 oC - čak i logorska vatra daje ovu temperaturu. Međutim, željezo dobiveno na ovaj način je sinterirana masa koja se sastoji od metala, njegovih karbida, oksida i silikata; kad se kuje, mrvi se. Da bi se praktično ostvarile mogućnosti redukcijskog procesa u cilju dobivanja željeza pogodnog za preradu, bila su potrebna tri uvjeta: ​​1) uvođenje željeznih oksida u zonu zagrijavanja u redukcijskim uvjetima; 2) postizanje temperature pri kojoj se dobiva metal pogodan za mehaničku obradu; 3) otkriće učinka aditiva - topitelja, koji olakšavaju odvajanje nečistoća u obliku troske, čime se osigurava proizvodnja kovanog metala na ne previsokim temperaturama.

Prvi korak u nastajanju crne metalurgije bila je proizvodnja željeza redukcijom iz njegovog oksida. Ruda se miješala s drvenim ugljenom i stavljala u peć. Na visokoj temperaturi koja nastaje izgaranjem ugljena, ugljik se počeo spajati ne samo s atmosferskim kisikom, već i s onim koji je bio povezan s atomima željeza.

FeO + C = Fe + CO

FeO+CO = Fe + CO2

Nakon što je ugljen izgorio, u ložištu je ostala takozvana kritsa - grumen tvari pomiješan s reduciranim željezom. Kritsa se zatim ponovno zagrijavala i podvrgavala kovanju, izbijajući željezo iz troske. Dugo je vremena u metalurgiji željeza kovanje bilo glavni element tehnološkog procesa, a posljednja stvar vezana uz davanje oblika proizvodu. Sam materijal je kovan.

"Željezno doba"

Željezno doba zamijenilo je brončano doba uglavnom početkom 1. tisućljeća pr. uh

Željezno doba zamijenilo je brončano doba uglavnom početkom 1. tisućljeća pr. e. To se dogodilo iz sljedećih razloga: 1) željeza je u prirodi više nego bakra, kositra i olova; 2) njegove legure imaju dobru duktilnost i savitljivost; 3) veća čvrstoća od bronce; 4) dobra otpornost na utjecaje okoline; 5) čovjek je ovladao osnovnim načinom proizvodnje (redukcijsko taljenje) željeza i njegovih legura. Sve to zajedno postalo je preduvjet za zamjenu brončanog doba željeznim.

Željezno doba traje do danas.

Zapravo, željezo se obično naziva njegove legure s niskim udjelom nečistoća (do 0,8%), koje zadržavaju mekoću i duktilnost čistog metala. Ali u praksi se češće koriste legure željeza i ugljika: čelik (do 2% ugljika) i lijevano željezo (više od 2% ugljika), kao i nehrđajući čelik (legirani) čelik s dodacima legiranih metala (krom, mangan, nikal, itd.). Kombinacija specifičnih svojstava željeza i njegovih legura čini ga “metalom broj 1” po važnosti za čovjeka.

Uporaba željeza dala je snažan poticaj razvoju proizvodnje i time ubrzala društveni razvoj. U željeznom dobu većina naroda Euroazije doživjela je raspad primitivnog komunalnog sustava i prijelaz na klasno društvo.

Napredak nije stajao: prvi uređaj za dobivanje željeza iz rude bio je jednokratni puhač sira. Uz ogroman broj nedostataka, dugo je to bio jedini način dobivanja metala iz rude

Viši stupanj u razvoju crne metalurgije predstavljale su stalne visoke peći koje su se u Europi zvale štukaturne peći. Bila je to doista visoka peć - s cijevi od četiri metra za pojačanu vuču. Mijehove štukature već je njihalo nekoliko ljudi, a ponekad i vodeni stroj. Stukofeni su imali vratašca kroz koja se jednom dnevno vadila kritsa.Stukofeni su izumljeni u Indiji početkom prvog tisućljeća pr. Početkom naše ere došli su u Kinu, au 7. stoljeću, zajedno s "arapskim" brojevima, Arapi su ovu tehnologiju posudili iz Indije. Krajem 13. stoljeća Stuktofeni su se počeli pojavljivati ​​u Njemačkoj i Češkoj (a još prije toga bili su na jugu Španjolske) da bi se tijekom sljedećeg stoljeća proširili po cijeloj Europi.

Produktivnost štukofena bila je neusporedivo veća od peći za puhanje sira - proizvodila je do 250 kg željeza dnevno, a temperatura taljenja u njoj bila je dovoljna da se dio željeza naugljiči do stanja lijevanog željeza. Međutim, kada je peć zaustavljena, štukaturno lijevano željezo se smrznulo na dnu, miješajući se s troskom, a tada su metal mogli očistiti od troske samo kovanjem, ali lijevano željezo nije se tome podvrglo. Morao je biti bačen.

Sljedeća faza u razvoju metalurgije bila je pojava visokih peći. Koriste se i danas. Zbog povećanja veličine, predgrijavanja zraka i mehaničkog udara, u takvoj se peći sve željezo iz rude pretvaralo u lijevano željezo, koje se talilo i povremeno ispuštalo van. Proizvodnja je postala kontinuirana - peć je radila danonoćno i nije se hladila. Proizvodila je do jedne i pol tone lijevanog željeza dnevno. Destilacija lijevanog željeza u željezo u kovačnicama bila je mnogo lakša nego prebijanje iz kritse, iako je još uvijek bilo potrebno kovanje - ali sada su iz željeza izbijali trosku, a ne željezo iz troske

Upotreba željeza u antičko doba

Prvi oblik organiziranja proizvodnje proizvoda od željeza bili su amaterski kovači. Obični seljaci koji su se u slobodno vrijeme od obrađivanja zemlje bavili takvim zanatom. Kovač ove vrste sam je pronašao "rudu" (hrđavu močvaru ili crveni pijesak), sam je spalio ugljen, sam je topio željezo, sam je kovao proizvod i sam ga je obrađivao.

Vještina obrtnika u ovoj je fazi bila prirodno ograničena na kovanje proizvoda najjednostavnijeg oblika. Njegov alat sastojao se od mijeha, kamenih čekića i nakovnja te žrvnja. Željezno oruđe proizvodilo se od kamenog.

Ako su u blizini postojala nalazišta rude pogodna za razvoj, tada bi se cijelo selo moglo baviti proizvodnjom željeza, ali to je bilo moguće samo ako je postojala stabilna prilika za unosnu prodaju proizvoda, što u barbarstvu praktički nije mogao biti slučaj.

Ako je, recimo, za pleme od 1000 ljudi postojalo desetak proizvođača željeza, od kojih bi svaki u godini dana sagradio nekoliko peći za puhanje sira, onda je njihov rad osigurao koncentraciju željeznih proizvoda od samo oko 200 grama po glavi stanovnika. . I to ne godišnje, nego općenito. Ta je brojka, naravno, vrlo približna, no činjenica je da se proizvodnjom željeza na ovaj način nikada nisu mogle u potpunosti pokriti sve potrebe za najjednostavnijim oružjem i najnužnijim alatom. Sjekire su se i dalje izrađivale od kamena, a čavli i plugovi od drveta. Metalni oklop ostao je nedostupan čak i vođama.

Uloga željeza u suvremenom svijetu

21. stoljeće je stoljeće polimera, ali era željeza još nije završila.

U suvremenom svijetu postoji mnogo vrsta polimera koji su superiorniji od željeza u lakoći, duktilnosti i otpornosti na koroziju, ali su u isto vrijeme mnogo inferiorni u odnosu na željezo u čvrstoći, pa je prerano govoriti o željezu u prošlom vremenu .

Željezo je imalo veliku ulogu u razvoju ljudskog društva i do danas nije izgubilo svoju važnost. Legure željeza - lijevano željezo, čelik - osnova su moderne industrije.

POGLAVLJE III ZAKLJUČCI TEORIJSKOG ISTRAŽIVANJA

U našim teorijskim studijama došli smo do sljedećih zaključaka:

Glavni zaključak

Promjena u "metalnim dobima" bila je povezana s otkrićem za ljude novih metala i legura s poboljšanim kvalitetama u usporedbi s prijašnjim metalima i legurama (i metalima koji su prilično česti u prirodi); ovladavanje metodama njihova vađenja ili proizvodnje, kao i ovladavanje metodama lijevanja i kovanja proizvoda od novih metala i legura. Promjena materijala za rad i proizvodnju utjecala je i utječe na tehnički napredak u društvu. Uloga kemije uvijek je bila i ostala značajna.

Zaključci po “stoljeću” (potvrđujući glavni zaključak)

1. Bakreno doba. Bakar je prvi metal koji su ljudi prvi počeli koristiti u davna vremena nekoliko tisuća godina prije Krista (4-3 tisuće godina prije Krista). Ukupan sadržaj bakra u zemljinoj kori relativno je mali (0,01 mas.%), ali se češće nalazi u izvornom stanju od ostalih metala, a bakreni grumeni dostižu značajnu veličinu.

To, kao i relativno lakoća obrade bakra, objašnjava činjenicu da su ga ljudi koristili ranije od drugih metala.

Bakar je mekan metal. Stoga u antičko doba bakar nije mogao zamijeniti kameno oruđe. Tek kada je čovjek naučio taliti bakar i izumio broncu (legura bakra i kositra), metal je zamijenio kamen.

Stari su vjerovali da je ljekoviti učinak bakra povezan s njegovim antibakterijskim i protuupalnim svojstvima. U bakrenom oklopu rane starih ratnika manje su se gnojile i brže su zacjeljivale.

2. Brončano doba trajalo je od kraja 4. do poč. 1. tisućljeće pr e. Širi se metalurgija bronce, brončano oruđe i oružje (Bliski istok, Kina, Južna Amerika i dr.). Bronca je legura na bazi bakra (u davna vremena to je bio bakar + kositar, rjeđe - bakar + olovo. Bronca je imala veću čvrstoću od bakra, dobru duktilnost, veću otpornost na koroziju, dobre kvalitete lijevanja. Stoga je bakreno doba zamijenjeno po bronci.

3. Željezno doba. U davna vremena proizvodi od željeza izrađivani su od meteoritskog željeza, od “nebeskog kamena”. Meteorsko željezo bilo je lako obraditi. Od njega su se izrađivali samo ukrasi i jednostavni alati. Drevni ljudi nisu imali pristup taljenju željeza - dobivanju iz spojeva. Stoga je željezno doba u Egiptu počelo tek u 12. stoljeću.

PRIJE KRISTA e. , a u drugim zemljama i kasnije - u poč. 1. tisućljeće pr e.

Željezno doba počinje širenjem metalurgije željeza i izradom oruđa i oružja. Po rasprostranjenosti metala u prirodi, željezo je na drugom mjestu nakon aluminija. Dolaskom željeznog doba željezo se u svom čistom obliku praktički više nije koristilo. U svakodnevnom životu proizvodi od čelika ili lijevanog željeza (legure željeza s ugljikom i drugim elementima) često su se nazivali željezom.

Dobra duktilnost i savitljivost željeza i njegovih legura, kao i posebna čvrstoća proizvoda od njih, doveli su do prijelaza iz brončanog u željezno doba, koji traje i danas.

Legure željeza - lijevano željezo, čelik - osnova su moderne industrije.

Željezo je neophodno za život organizama. Dio je hemoglobina.

Stari su vjerovali da je željezo pod utjecajem Marsa. Uz pomoć metalnog talismana od željeza pokušavali su liječiti anemične ljude: talisman je trebao odvratiti štetan utjecaj Marsa, njegovu energiju i normalizirati sadržaj željeza u krvi.

4. Zlato i srebro su također poznati čovjeku od davnina. Ovi se metali odlikuju mekoćom, savitljivošću, vrlo dobrom duktilnošću i rastegljivošću. Zlato i srebro se stoga lako obrađuju. Proizvodi od ovih metala potječu iz 5 – 1 tisuće godina prije Krista. e. Prekrasna boja,

“čarobni” sjaj, visoka gustoća, lakoća, visoka otpornost na atmosferske utjecaje čovjek je odavno cijenio.

Ali zlato i srebro su rijetki metali u prirodi. Stoga su se od davnina uglavnom koristili za izradu nakita i predmeta za kućanstvo.

No s vremenom je zlato (i, u manjoj mjeri, srebro) postalo mjera materijalnih vrijednosti, počelo se koristiti kao razmjena za robu, a potom je postalo novčani ekvivalent i, prema tome, "kralj metala".

Od davnina se koriste i ljekovita svojstva srebra i zlata: antiseptička svojstva srebrne vode; a za liječenje kožnih bolesti koristila su se svojstva srebra, zlata i bakra.

POGLAVLJE III NAŠA PRAKTIČNA ISTRAŽIVANJA

3. 1 Kemijski pokus

“Odnos “drevnih metala” prema određenim kemijskim utjecajima”

Na pitanja - "koja su svojstva metala ili legura antikviteta osigurala njihovo očuvanje do danas?" i "zašto je stupanj očuvanosti različit za različite predmete?" pokušali smo dati odgovor pribjegavši ​​kemijskom eksperimentu.

Prvo postavljamo sljedeće hipoteze: 1 – antički proizvodi preživjeli su do danas jer metali ili legure od kojih su izrađeni imaju nisku kemijsku aktivnost; 2 - stupanj sigurnosti proizvoda ovisi o: a) otpornosti materijala na koroziju na utjecaje okoline (otpornost na koroziju ovisi prije svega o kemijskoj aktivnosti metala i legura); b) vrijeme izlaganja različitim čimbenicima (uključujući "kemijski čimbenik") na proizvod ili starost proizvoda.

Proveli smo ovaj kemijski eksperiment

Njegova je bit sljedeća: ispitali smo odnos starih metala i nekih njihovih legura prema takvim reagensima i prirodnim tvarima kao što su: kisik iz zraka (pod normalnim uvjetima i temperaturnim utjecajima); vlažan zrak; voda – destilirana, iz slavine, prirodna; otopine kiselina i lužina.

Bitno je da su svi oni glavni razarači (ili privid tih razarača) metala i legura u prirodi. Proveli smo odgovarajuće reakcije i dobili rezultate koji potvrđuju ispravnost naših pretpostavki (hipoteza).

Zaključci iz praktičnih istraživanja

Pokazao je to kemijski eksperiment koji smo osmislili i izveli

Kemijska aktivnost proučavanih metala i legura (u stvari, "metala antike") je niska

Otpornost na koroziju na kemijske utjecaje je visoka.

Rezultati pokusa prikazani su u tablici

Zaključujemo da ove karakteristike materijala mogu biti presudne u činjenici da su antikni proizvodi preživjeli do danas

Ispitana je reakcija metala i legura na trajanje kemijske izloženosti laboratorijskim i prirodnim reagensima (2 mjeseca)

Eksperiment je pokazao: uništavanje metala i legura se povećava s vremenom

Eksperiment je također potvrdio našu pretpostavku da je kemijska aktivnost materijala koji se proučava relativno niska; Još uvijek postoje razlike u njihovoj kemijskoj aktivnosti

(Slide 1) Osoba koristi različite materijale kako bi zadovoljila svoje vitalne potrebe. Cijela povijest čovječanstva povezana je s razvojem materijala. Materijali su dali nazive čitavim razdobljima: kameno doba, brončano doba, željezno doba.

Kameno doba, najstarije razdoblje u razvoju čovječanstva. Kameno doba dijelimo na staro (paleolitik), srednje (mezolitik) i moderno (neolitik).

Paleolitik – staro kameno doba, prvo razdoblje kamenog doba, vrijeme postojanja fosilnih ljudi (paleoantropa i dr.). Paleolitik je trajao od pojave čovjeka (prije više od 2 milijuna godina) do otprilike 10. tisućljeća pr.

(Slide 2) Prije više stotina tisuća godina, u starijem kamenom dobu (paleolitik), ljudi su koristili oruđe od kamena. Takvo oruđe izrađivalo se cijepanjem kamenja prikladnih oblika. U početku su to bili grubi, nebrušeni klinovi.

(Slide 3) U ranoj fazi svog razvoja čovjek je koristio i druge prirodne materijale: drvo, kost. Koristeći oruđe od tesanog kamena, drveta i kosti, ljudi su lovili i sakupljali. Prije otprilike 500 000 godina ljudi su počeli ložiti vatru koristeći kamen.

(Slajd 4) Mezolitik - srednje kameno doba, prijelaz iz paleolitika u neolitik (X - V tisućljeće pr. Kr.). U mezolitiku se pojavljuju lukovi i strijele, mikrolitički alati, a pas je pripitomljen. Počeli su koristiti vatru za pečenje gline za izradu kućnog posuđa.

(Slide 5) Prve neolitske kulture pojavile su se oko 7000. pr. e. U neolitiku, novom kamenom dobu, čovjek je naučio obrađivati ​​kamen: bušiti, brusiti, piliti, polirati itd. Javljaju se najrazličitija kamena oruđa, usavršuje se obrada drva i kosti, a javlja se i lončarstvo.

(Slajd 6) Bakreno doba (halkolitik) prijelazno je razdoblje iz kamenog u brončano doba (IV.–III. tisućljeće pr. Kr.). Prevladavaju kameni alati, ali se pojavljuju i bakreni. Glavna zanimanja stanovništva su zemljoradnja, stočarstvo i lov.

U ovoj fazi razvoja čovječanstva počeli su se koristiti metali koji su među najčešćim materijalima. Metali kao skupina materijala, poznata od davnina, odigrali su veliku ulogu u razvoju materijalne kulture ljudskog društva. S razvojem ljudskog društva proširila se i uporaba metala. Metali su postupno postajali sve važniji i potrebniji ljudima.

(Slide 7) Brončano doba, povijesno razdoblje koje je zamijenilo eneolitik i obilježeno širenjem brončane metalurgije, brončanog oruđa i oružja krajem 4. – početkom 1. tisućljeća pr. e. U brončano doba javlja se nomadsko stočarstvo i poljoprivreda na navodnjavanje, pismo i ropstvo (Bliski istok, Kina, Južna Amerika i dr.).

(Slide 8) Željezno doba, razdoblje u razvoju čovječanstva koje je počelo širenjem metalurgije željeza i izradom željeznog oruđa i oružja. Zamijenilo ga je brončano doba početkom 1. tisućljeća pr. e. Uporaba željeza dala je snažan poticaj razvoju proizvodnje i ubrzanom društvenom razvoju.

Moderna tehnologija ne može se zamisliti bez metalnih materijala.

Sada je nemoguće točno odrediti kada su ljudi počeli rudariti i obrađivati ​​metale. Možemo samo nagađati koji je metal prvi našao praktičnu primjenu. Očito su prvi korišteni metali koji se u prirodi nalaze u čistom, samorodnom obliku.

(Slide 9) Sudeći prema rezultatima iskopavanja i arheoloških istraživanja, zlato je poznato čovječanstvu od davnina. Možda je zlato bio prvi metal s kojim se čovjek upoznao. Oduvijek je privlačio ljude svojim sjajem. U prirodi se zlato uglavnom pojavljuje u obliku grumena; u usporedbi s drugim metalima, lako se obrađuje.

(Slide 10) Zlato se od davnina koristilo za izradu raznih predmeta. Istina, od zlata je bilo nemoguće izraditi oruđe ili oružje, ali upoznavanje i rukovanje zlatom donosilo je ljudima iskustva koja će im koristiti u budućnosti pri obradi drugih metala.

Sumerani, koji su živjeli na prijelazu iz 3. u 4. tisućljeća pr. uz rijeke Tigris i Eufrat izrađivali su zlatne proizvode koji su i danas ostali jednako sjajni i čisti kao u ta davna vremena.

Postoje dokazi o iskopavanju zlata i proizvodnji proizvoda od njega u Starom Egiptu (4100-3900 pr. Kr.), Indiji i Indokini (2000-1500 pr. Kr.), gdje se koristilo za pravljenje novca, skupocjenog nakita i umjetnina .kult i umjetnost.

Prema nekim podacima, u Kini već oko 2250. pr. e. nalazio se zlatnik. U zapadnoj Aziji i Africi zlatnik se pojavio mnogo kasnije. Feničani su, posebno u kasnijim vremenima, koristili zlato kao instrument razmjene i bili su revni u njegovoj proizvodnji.

Egipat je naučio obrađivati ​​zlato u kasnom neolitiku. Godine 2900. pr. utemeljitelj staroegipatske države Menes naredio je da se po njemu nazove jedinica vrijednosti izražena zlatnom polugom teškom 14 g. Zlato je faraonima dolazilo iz Nubije, gdje su posjedovali rudnike zlata.

(Slide 11) Iz arheoloških iskapanja znamo za blago u grobnici faraona Tutankamona, koji je umro mlad oko 1350. pr. Samo njegov složeni zlatni sarkofag težio je 110,4 kg. I danas se divi umijeću zlatara koji su savršeno vladali tehnikom obrade metala.

(Slide 12) Iz slika pronađenih u grobnici faraona Mereruba (VI dinastija Starog kraljevstva) može se suditi o tehnologiji obrade metala koja je postignuta u Egiptu prije četiri tisuće godina. Na prvoj slici službenik vaga metal (zlato), a pisar zapisuje količinu. Na drugoj slici šestero ljudi napuhuje kovačnicu za taljenje cijevima sličnim puhačima stakla. Zatim majstor izlijeva rastaljeni metal iz lončića u kalup koji stoji na zemlji, dok pomoćnik zadržava trosku. Ingot se udara kamenjem (čekićima) i dovodi do gotovog proizvoda. Na vrhu slike vidljive su izrađene posude.

Iskapanja drevnih grobnih humaka u Danskoj pokazala su da su oružje i kućanski predmeti uglavnom bili izrađeni od zlata, a samo neki dijelovi od željeza. Proizvođači su očito mogli slobodno raspolagati bakrom i zlatom, ali su morali štedjeti na željezu. Promatranja domorodaca američkog i afričkog kontinenta također su pokazala da je uporaba zlata i srebra prethodila upotrebi drugih korisnih metala. Kada su otkriveni drugi metali i otkriveni načini njihove obrade, zlato je zbog svoje rijetkosti i ljepote postalo posebno vrijedan ukras i steklo pravo na naziv “plemeniti metal”, poželjniji od svih ostalih metala. Zlato je zadržalo ovaj značaj do danas.

(Slide 13) Danas je općeprihvaćeno da je brončanom dobu prethodilo razdoblje u kojem su se oružje i oruđe izrađivali od bakra. Prema nekim arheološkim podacima, bakar je bio dobro poznat Egipćanima još 4000 godina pr. e. Poznavanje čovječanstva s bakrom datira iz ranijeg doba nego sa željezom. To se objašnjava, s jedne strane, činjenicom da se bakar u prirodi pojavljuje u obliku grumena, as druge, relativnom lakoćom dobivanja iz spojeva. Moguće je da su prvi mali bakreni predmeti, poput vrhova za strijele i koplja, iskovani od pronađenih grumena. Stara Grčka i Rim dobivali su bakar s otoka Cipra (Cyprum), otuda i njegovo ime Cuprum.

(Slide 14) Tada su ljudi otkrili da tijekom hladnog kovanja bakar ne samo da poprima željeni oblik, već postaje tvrđi i jači, a ako se očvrsli metal zagrije na vatri, ponovno će postati mekan. Ali prije nego što su ljudi naučili taliti bakar i lijevati ga u kalupe, prošlo je mnogo vremena. Rudarstvo bakra počelo je u raznim područjima starog Egipta u vrijeme faraona Snefrua, oko sredine 3. tisućljeća pr.

Uz sve svoje prednosti, bakar je imao vrlo značajan nedostatak: bakreni alati i alati, poput noževa, brzo su postali dosadni. Budući da nisu imali visoku čvrstoću i otpornost na habanje, čak ni u hladnom stanju, bakreni alati i alati nisu mogli u potpunosti zamijeniti kamene alate. Zamjenu kamenog oruđa i alata omogućila je legura bakra – bronca.

(Slide 15) Bronca se odnosi na legure bakra s kositrom u različitim omjerima, kao i legure bakra s kositrom i cinkom i nekim drugim metalima ili metaloidima (olovo, mangan, fosfor, silicij itd.). Bronca ima bolja svojstva lijevanja u odnosu na bakar, ima veću čvrstoću i tvrdoću te jače otvrdnjavanje kao rezultat hladnog deformiranja.

Kositrena bronca je najstarija legura koju je čovjek talio. Prvi proizvodi od bronce proizvedeni su oko 3000 godina pr. e. taljenje redukcijske smjese ruda bakra i kositra s drvenim ugljenom. Mnogo kasnije, bakru su dodani kositar i drugi metali da bi se dobila bronca. Bronca se u antičko doba koristila za izradu oružja i oruđa (vrhovi strelica, bodeži, sjekire), nakita, kovanica i zrcala.

Moguće je da je bronca izvorno dobivena slučajno iz rude koja je sadržavala i bakar i kositar. Tada je bronca pripremana prema određenom receptu, o čemu svjedoče rezultati analiza antičkih brončanih predmeta.

Može se pretpostaviti da je metalurgija i obrada metala brončanog doba nastala u prvim velikim kulturnim središtima antike - u dolinama Tigrisa i Eufrata, kao i Nila. Smatra se da su se brončani proizvodi počeli proizvoditi u Egiptu početkom 2. tisućljeća pr. Na Bliskom istoku je brončano doba počelo nešto ranije.

U grobnici visokog egipatskog dužnosnika 18. dinastije (Novo kraljevstvo, oko 1450. pr. Kr.) pronađena je slika tadašnjeg tehnološkog procesa dobivanja odljevaka.

U Europi početak brončanog doba pada na 2. tisućljeće pr.

Mnogi izvrsni brončani predmeti iz raznih naroda došli su do nas. Oružje, oruđe, nakit, posuđe i drugi predmeti svjedoče o nevjerojatnoj umjetnosti starih majstora, koji su dobro poznavali specifična svojstva bakra i njegove legure - bronce.

(Slide 16) Bez pretjerivanja možemo reći da je povijest umjetničke bronce ujedno i povijest civilizacije. U sirovom i primitivnom stanju nalazimo broncu u najudaljenijim pretpovijesnim razdobljima čovječanstva. Kod Egipćana, Asiraca, Feničana i Etruščana umjetnička je bronca postigla značajan razvoj i široku upotrebu. U 7. stoljeću pr. e. naučili lijevati kipove u bronci - otkriću zahvaljujući kojemu dugujemo postojanje neponovljivih umjetničkih djela, počevši od Atene Fidije pa sve do etruščanskog govornika Firentinskog muzeja i Marka Aurelija Kapitolina.

(Slide 17) Umjetnička bronca naširoko se koristi u arhitekturi, kao glavna komponenta hrama ili palače, ili jednostavno kao vanjski ukras. Palača koju opisuje Homer u Odiseji bila je okružena brončanim zidom. Po uzoru na asirske palače, ukrašene brončanim pločama, Agripa je naredio da se rimski Panteon ukrasi brončanim ukrasima. Od davnina se bronca koristila za ukrašavanje oružja, amuleta, vaza te za izradu raznih kućanskih posuđa i namještaja. Za vrijeme faraona, stanovnici Tira i Sidona vodili su opsežnu trgovinu brončanim proizvodima duž obala Sredozemnog mora. Zahvaljujući iskapanjima u Pompejima, znamo da su brončani proizvodi bili u velikoj uporabi u Rimu i rimskim provincijama.

(Slide 18) Ako je vjerovati grčkim piscima, umjetnost lijevanja raznih predmeta od bronce (uglavnom kipova) prvi put se pojavila na otoku Samosu, u vrijeme Kira ili Kreza, tj. u 7. – 6. stoljeću prije Krista. e. U Bibliji se spominju brončane skulpture koje je izradio Hiram iz Tira tijekom izgradnje Jeruzalemskog hrama za vrijeme vladavine kralja Salomona.

(Slide 19) U Asiriji, Palestini, staroj Perziji, Egiptu, Indiji, Kini i Japanu, brončani predmeti se nalaze u ogromnim količinama i od velikog su umjetničkog interesa. Brončane narukvice i naušnice u obliku cilindra, suženih na krajevima, pronađene su u grobovima Kaldeje i Asirije. U Louvreu se čuva brončana narukvica iz tog doba, koja završava lavljom glavom. Poznato je da su Jeruzalemski hram sagradili fenički radnici i da je bio ukrašen brončanim ukrasima. Opis ovog hrama i njegovih ukrasa nalazi se u Bibliji.

Velika potražnja za vrijednom broncom potaknula je razvoj drugih sektora gospodarstva. Poboljšalo se rudarstvo i proširila trgovina. U Italiji su otkriveni brončanodobni rudnici dubine do 130 m. U njima je još sačuvana rudnička potpora s drvenim stupovima i oblogom.

(Slide 20) Još jedan od prvih metala koje je čovjek ovladao je kositar. Egipćani su ga poznavali 3000 - 4000 godina prije Krista. e. a o tome se govori u Bibliji. Prema Aristotelu, u antičko doba novac se kovao od kositra; Tijekom rimske vladavine u Engleskoj posude su se izrađivale od kositra. Pod Henrikom VIII., cijena kositra bila je jednaka cijeni srebra. Kalajisanje je spominjao već Plinije.

Poznato je da se kositar počeo vaditi ranije nego željezo. Rudnici kositra radili su u Mezopotamiji (današnji Irak) i Europi još prije 4000 godina.

Kositar je mekani bijeli metal koji se može legirati s bakrom kako bi se dobila bronca. Kositar, potreban za taljenje bronce, ne nalazi se posvuda. Feničani, najbolji pomorci i trgovci antike, stigli su do jugozapadnog dijela Britanskog otočja i tamo pronašli ležište rude kositra (kasiterit). Fenički trgovci trgovali su kositrom duž cijele europske obale Sredozemnog mora, mijenjali su ovaj metal za tkanine i drago kamenje.

(Slide 21) Kositar je prilično rijedak, ali vrlo koristan metal. Ne hrđa. Metal je očito bio nedostupan i skup, budući da se kositreni predmeti rijetko nalaze među rimskim i grčkim antičkim proizvodima, iako se kositar spominje u prvim knjigama Starog zavjeta (u Četvrtoj knjizi Mojsijevoj - Brojevima).

(Slide 22) Osim bronce, ljudi su sve više počeli koristiti još jedan metal, još pogodniji za izradu oruđa i oružja - željezo. Njegova povijest također počinje u antičko doba. Uporaba željeza dala je snažan poticaj razvoju proizvodnje i ubrzanom društvenom razvoju. Željezo se naziva i metalom moći civilizacija. Dolazak željeznog doba povezan je s otkrićem metode dobivanja željeza iz ruda koje se nalaze u utrobi Zemlje.

Još nije bilo moguće utvrditi gdje i kako se željezo prvi put kopalo u velikim količinama. Najstariji željezni predmet pronađen u Egiptu potječe iz 4. tisućljeća prije Krista, radi se o ogrlici od kovanih traka meteoritskog željeza.

(Slide 23) Meteorsko željezo je kemijski čisto (ne sadrži nečistoće), te stoga ne zahtijevaju radno intenzivne tehnologije za njihovo uklanjanje. Željezo u rudama, naprotiv, zahtijeva nekoliko stupnjeva pročišćavanja. Da je upravo “nebesko” željezo čovjek prvi prepoznao, svjedoče arheologija, etimologija i među nekim narodima rašireni mitovi o bogovima ili demonima koji su s neba ispuštali željezne predmete i alate.

Prvo željezo - dar bogova, čisto, lako za obradu - korišteno je isključivo za izradu "čistih" ritualnih predmeta: amuleta, talismana, svetih slika (perle, narukvice, prstenje, ognjišta). Željezni meteoriti su se obožavali, na mjestu njihova pada stvarali su se vjerski objekti, mljeli su se u prah i pili kao lijek za mnoge bolesti, a nosili sa sobom kao amajlije. Prvo meteoritsko željezno oružje bilo je ukrašeno zlatom i dragim kamenjem i korišteno u ukopima.

Na jugu Mezopotamije, gdje se nekoć nalazio sumerski grad-država Ur, oko 3100. pr. Kr. pronađen je bodež s pozlaćenom drškom, također izrađen od meteoritskog željeza. Meteorsko se željezo prerađivalo na isti način kao i bakar. Hladnim kovanjem poprima željeni oblik i ujedno postaje čvršći i tvrđi, a žarenje u vatri opet čini kovani metal mekšim.

U starom svijetu željezo je bilo okruženo aurom tajanstvenosti, očito zbog svog podrijetla. Sumerani su ga zvali "nebeski bakar". Na hetitskim klinastim pločicama, koje pokazuju geografski položaj svih tada poznatih metala, za željezo se kaže da "dolazi s neba". Egipćani su željezne predmete uvijek prikazivali plavom bojom, bojom neba.

(Slide 24) Najprije se željezo pojavilo u velikim količinama među Kalibrima, legendarnim narodom koji je živio u Zakavkazju oko 1500. pr. Naučili su ga taliti iz rude koja je sadržavala željezo. Agricolina knjiga "O metalima" opisuje proizvodnju kriogenog željeza u pećima za sir.

(Slide 25) U početku je željezo bilo vrlo skupo. U Babilonu pod kraljem Hamurabijem (1728. - 1686. pr. Kr.) željezo je bilo 8 puta skuplje od zlata i 40 puta od srebra. Jedan od asirskih kraljeva, koji je živio prije tri tisuće godina, bio je poznat po svom željeznom blagu, koje mu je bilo vrednije od zlata. Ahil, junak starogrčkog mita, ubio je svog protivnika kako bi preuzeo njegov željezni oklop.

(Slide 26) Impresivna remek-djela stvorili su metalurzi drevne Indije. U Delhiju se nalazi poznati Kutubov stup, težak 6 tona, visok 7,5 m i promjera 40 cm.Sastoji se od pojedinačnih kritova zavarenih u kovačnici. Još više od veličine stupa iznenađuje činjenica da se do sada na njemu nije stvorila hrđa.

(Slide 27) Drevni indijski metalurzi također su bili poznati po svom čeliku. Indijski mačevi bili su vrlo cijenjeni u antičko doba. Tijekom iskapanja drevnih grobova pronađeno je čelično oružje izrađeno sredinom 1. tisućljeća pr. Već u to vrijeme indijski su majstori svladali umijeće pripreme “pravog” Damask čelika.

(Slajd 28) U Kini se lijevano željezo najprije talilo iz rude, koja je zatim topljena u čelik, ili su se izrađivali odljevci od lijevanog željeza. Tamo je ljevaonička tehnologija dosegla visoko savršenstvo ranije nego u drugim zemljama. Bronca i lijevano željezo u staroj Kini bili su omiljeni materijali za lijevanje monumentalnih figura. U vrtu drevnog budističkog samostana nalazi se lav od lijevanog željeza visok 6 m.

(Slide 29) Meko i relativno lako dostupno olovo koristilo se u antičko doba u razne svrhe. Cijevi su se izrađivale od savijenih olovnih limova. Od olova su se kovali novčići, medalje i pečatnjaci, izrađivala su se udubljenja za ribarski pribor i sidra za brodove. Na tankim olovnim pločama urezivao se tekst i njihovim spajanjem izrađivale su se olovne knjige.

Pretpostavlja se da prve informacije o olovu potječu iz Indije. Olovni ingoti u obliku opeka služili su kao predmet trgovine, a spominju se i na popisima robe koju su egipatski faraoni dobivali kao danak. Na otocima Sredozemnog mora, u Italiji, na obali Grčke i na mnogim mjestima u zapadnoj i srednjoj Europi sačuvani su tragovi drevnih rudnika olova.

(Slide 30) Antimon je bio poznat mnogo manje od olova - srebrnobijeli, vrlo sjajni, vrlo krti metal. U Babilonu su se od njega izrađivale posude već 3000 godina pr. Međutim, ne metalni antimon, već njegovi spojevi imali su mnogo širu primjenu, posebice u kozmetici. Očito je antimon također služio kao legirajući element pri taljenju antimonske bronce, koja ima izvrsna svojstva lijevanja.

Mnogo kasnije, u razdoblju fascinacije alkemijom, antimon je dobio poseban značaj, prije svega zato što u rastaljenom obliku dobro otapa mnoge druge metale – “proždire” ih. Alkemičari su odabrali vuka kao simbol ovog metala.

Antimon izgleda kao običan metal tradicionalne sivo-bijele boje s blagom plavkastom nijansom. Što je više nečistoća, to je jača plava boja. Ovaj je metal umjereno tvrd i vrlo krhak: u porculanskom mužaru i tučku ovaj se metal može lako zdrobiti u prah.

(Slide 31) Rimljani su živu nazivali “argentum vivum” – živo srebro. Ovaj nevjerojatni metal jedini je koji ostaje u tekućem stanju na normalnim temperaturama. Živu nije teško dobiti iz njezinog prirodnog spoja sa sumporom – dobro poznatog cinobera. Prvi pisani spomen žive pripada Aristotelu i datira otprilike 350. godine prije Krista, ali, kako pokazuju arheološki nalazi, bila je poznata mnogo ranije.

(Slide 32) U davna vremena živa se široko koristila za pozlaćivanje. Zlato se lako otapa u živoj i s njom stvara slitinu - zlatni amalgam koji se nanosi na proizvod koji se obrađuje. Zatim se zagrijava, živa isparava, a na proizvodu ostaje sloj zlata.

(Slajd 33) Srebro, poznato čovjeku od davnina, nalazi se u prirodi u obliku samorodnog metala . To je unaprijed odredilo značajnu ulogu srebra u kulturnim tradicijama raznih naroda. Od srebra se izrađivao razni nakit, a koristilo se i za kovanje novca. U Asiriji i Babilonu srebro se smatralo svetim metalom i bilo je simbol Mjeseca. U srednjem vijeku srebro i njegovi spojevi bili su vrlo popularni među alkemičarima. Od sredine 13. stoljeća srebro je postalo tradicionalni materijal za izradu stolnog posuđa. Srebro se još uvijek koristi za kovanje novca.

(Slide 34) Osim bronce i čelika bile su poznate legure olova i kositra te mjedi. Mjed se koristio još u Homerovo doba (8. st. pr. Kr.). Za vrijeme cara Augusta (63. pr. Kr. – 14. g.), u Rimu se kovao mjedeni novac. Mesing je dobro podložan obradi pod pritiskom, pa se dijelovi od njega često izrađuju dubokim izvlačenjem.

No, još se nije znalo da mjed sadrži još jedan metal - cink. Europa je za cink saznala tek u 18. stoljeću od freiberškog metalurga Johanna Friedricha Henckela (1675. – 1744.). Kinezi su prije poznavali ovaj metal.

(Slide 35) Tijekom raspada Rimskog Carstva ljudi su već imali solidno znanje iz područja metalurgije. Ovladali su vađenjem i preradom mnogih metala: zlata, srebra, bakra, željeza, kositra, olova, žive i antimona.

(Slide 36) Hvala vam na pažnji.

Popis korištenih izvora.

1. Beckert M. Svijet metala./Ur. V G. Lutzau. – M.: Mir, 1980

2. Zlatni fond enciklopedija (elektronička verzija):

• Velika sovjetska enciklopedija
• Ilustrirani enciklopedijski rječnik
• Ruski enciklopedijski rječnik
• Enciklopedija Brockhausa i Efrona
• Velika enciklopedija Ćirila i Metoda.

Prvi metali s kojima su ljudi naučili raditi bili su bakar i zlato. Razlog tome bila je činjenica da se i bakar i zlato u prirodi nalaze ne samo u rudama, već iu čistom obliku. Ljudi su nalazili cijele grumenove zlata i komade bakra te im čekićem davali željeni oblik. Štoviše, te metale nije bilo potrebno ni taliti. I premda još uvijek ne znamo točno kada su ljudi naučili koristiti metale, znanstvenici mogu potvrditi da je čovjek prvi put upotrijebio bakar oko petog tisućljeća, a zlato najkasnije u četvrtom tisućljeću pr.

Oko trećeg tisućljeća prije Krista ljudi su otkrili neka od najvažnijih svojstava metala. Čovjek je do tada već bio upoznao srebro i olovo, ali je najčešće i dalje koristio bakar, uglavnom zbog njegove čvrstoće, a možda i zato što ga je bilo u izobilju.

Počevši raditi s metalima, ljudi su im naučili davati željene oblike i od njih izrađivati ​​posuđe, alate i oružje. Ali čim se osoba upoznala s metalima, nije mogla ne obratiti pozornost na njihova korisna svojstva. Ako se metal zagrijava, postaje mekši, a ako se zatim ponovno ohladi, ponovno otvrdne. Čovjek je naučio lijevati, kuhati i taliti metale. Osim toga, ljudi su naučili kako izvući metale iz ruda, jer su oni mnogo češći u prirodi od grumena.

Kasnije je čovjek otkrio kositar, a naučivši miješati i taliti bakar i kositar, počeo je praviti broncu. U razdoblju od 3500. do oko 1200. godine prije Krista, bronca je postala glavni materijal od kojeg su se izrađivali oružje i oruđe. Ovo razdoblje ljudske povijesti naziva se brončano doba.

Pronalazeći meteorite koji su pali na našu Zemlju, ljudi su saznali za željezo - mnogo prije nego što su naučili da ga dobiju iz zemaljskih ruda. Oko 1200. godine prije Krista čovjek je prešao ovu barijeru i naučio taliti željezo. Ova se vještina brzo proširila svijetom. Željezo je zamijenilo bakar u gotovo svim područjima. Bio je to početak sljedećeg, željeznog doba. Inače, za vrijeme moći Rimskog carstva ljudi su poznavali zlato, bakar, srebro, kositar, željezo, olovo i živu.

Kada je metal prvi put korišten?

Prije otprilike 6000 godina čovjek je živio u kamenom dobu. Nazvan je tako jer je većina alata za rad i lov bila izrađena od kamena. Čovjek ih još nije naučio napraviti od metala.

Najvjerojatnije su prvi metali koje je čovjek počeo koristiti bili bakar i zlato. Razlog je taj što su ti metali u prirodi postojali i u čistom obliku i kao dio rude. Čovjek je pronašao grumenove bakra i zlata i mogao ih je oblikovati u različite oblike bez topljenja. Ne možemo točno reći kada je čovjek otkrio te metale, ali je poznato da se bakar počeo koristiti na prijelazu u peto tisućljeće pr. Malo prije četvrtog tisućljeća prije Krista počelo se koristiti zlato.

Do trećeg tisućljeća prije Krista čovjek je već dosta naučio o radu s metalom.

U to su vrijeme također bili otkriveni srebro i olovo, no ipak je u većini slučajeva bakar bio najčešće korišteni metal zbog svoje snage i rasprostranjenosti.

Prvo je čovjek naučio kovati korisne stvari od metala - posuđe, alate i oružje. U procesu kovanja metala otkrio je proces kaljenja, taljenja, lijevanja i taljenja. Također je naučio kako izvući bakar iz rude, koje je bilo više nego grumena. Kasnije je čovjek otkrio kositar i naučio ga miješati s bakrom kako bi dobio tvrđu broncu. Od otprilike 3500. do 1200. godine prije Krista bronca je bila najvažniji materijal za izradu oruđa i oružja. Ovo razdoblje naziva se brončano doba.

Čovjek je saznao za postojanje željeza pronalaskom meteorita mnogo prije nego što je otkrio kako ga istopiti iz njegove rude. Do 1200. godine prije Krista čovjek je naučio obrađivati ​​željezo, a njegove su se vještine prenosile s koljena na koljeno. Željezo je uglavnom zamijenilo broncu. Bio je to početak željeznog doba.

U vrijeme nastanka Rimskog Carstva, čovjeku je bilo poznato sedam metala: zlato, bakar, srebro, olovo, kositar, željezo i živa.

Kada su se pojavile prve pile?

Povjesničari pojavu pile pripisuju brončanom dobu, kada su ljudi naučili obrađivati ​​metal. Možda je ovo istina. Glavno pitanje bila je gradnja brodova. Svi prvi brodovi bili su drveni. Za izgradnju broda potrebne su vam daske. A tek daske. Nemoguće je izgraditi brod od okruglih debla. Ne možete sjekirom otkinuti dasku iz debla, a i ako to učinite, to je vrlo naporan proces. Ali, kao što znamo, brodovi su bili vrlo česti u staroj Grčkoj. Oni, njihova flota, postali su temelj starogrčke kolonizacije cijelog Sredozemlja. Grci su gradili mnogo brodova, što znači da im je trebalo mnogo dasaka. Dakle, tada su postojale pile. U staroj Grčkoj alati od željeza i čelika već su bili u potpunosti korišteni. Budući da je bilo mačeva i sjekira, proizlazi da su mogle biti i pile.

Pitanje je - koje? Najvjerojatnije su to bile pile tipa pile, odnosno samo dugački nazubljeni noževi. I kao opcija za njihov razvoj - dvoručne pile, za rezanje voluminoznih debla. Kako su izgledale drevne pilane možete vidjeti na drevnim crtežima ili u povijesnim filmovima. Jedan čovjek gore, jedan dole, u sredini je balvan, oni ga pile. Proces je naporan i monoton. Naravno, svaki monoton proces lakše je automatizirati, a tako su se pojavile prve mehaničke pilane koje je pokretala vodena snaga. Zatim, očito, na parni pogon.

Ali najzanimljivija stvar u ovom pitanju je izgled kružne ili kružne pile. U području piljenja, izum kružne pile je fenomen jednako važan kao i izum kotača! Također nema točnih podataka o tome kada i gdje se prvi put pojavila kružna pila. No, možemo pretpostaviti da je riječ o srednjem vijeku, srednjem ili kasnom srednjem vijeku, kada je došlo do prave eksplozije svakojakih mehaničkih izuma. Sve do pojave ručnih tračnih pila.

Sljedeći korak u razvoju pilarstva bila je obrada metala pilama. Tome je pridonijela pojava ultra jakih metala i legura, kao i tehnologija za pričvršćivanje dijamantnih rezača i abraziva na rezne površine pila. Takve su se pile dugo koristile za piljenje tračnica i rezanje drugih masivnih metalnih volumena. Postoje i veliki strojevi koji izvode te procese.

Kako su ljudi obrađivali metale?

Prvi metali koje su ljudi naučili iskopavati i obrađivati ​​bili su zlato, bakar i bronca. Obrada metala izvedena je udarnim alatima tzv. metodom hladnog savijanja. Peći za sir korištene su za proizvodnju mnogih vrsta metala. Kako bi dijelovima dali ispravan oblik, drevni su majstori dugim, napornim radom polirali obradak kamenom. Nakon čega je izumljena nova metoda - lijevanje. Od drveta ili kamena su se izrezivale rastavljive i jednodijelne forme, zatim se u njih ulijevala legura, nakon čega se metal hladio, dobivao se gotov proizvod.

Za izradu oblikovanih proizvoda koristio se zatvoreni kalup, za to se model proizvoda klesao od voska, zatim se oblagao glinom i stavljao u peć, gdje se vosak topio, a glina ponavljala model. Metal je izliven u prazninu, nakon potpunog hlađenja, kalup je slomljen i obrtnici su dobili proizvod složenog oblika.

S vremenom su se naučili novi načini rada s metalom, poput lemljenja i zavarivanja, kovanja i lijevanja.

Danas su se pojavile nove tehnologije koje omogućuju mnogo bržu obradu metala. Strojna obrada se vrši na tokarilicama, što vam omogućuje da dobijete gotov proizvod s visokom preciznošću.

Okretanje je najpopularnija metoda. Proizvodi se na posebnim strojevima za rezanje metala, koji su konfigurirani za izvođenje radova od određene vrste metala. Tokarilice, u automatskom i poluautomatskom načinu rada, koriste se za masovnu proizvodnju proizvoda s rotirajućim tijelom.

Numerički upravljani strojevi također se koriste za obradu metala. Ovi strojevi su potpuno automatizirani i glavni cilj operatera je kontrolirati rad, postaviti opremu, instalirati radni komad i ukloniti gotov proizvod.

Glodanje je mehanički proces obrade metala na univerzalnim glodalicama za koji je potreban iskusan stručnjak s dubokim znanjem iz područja znanosti o metalu i metoda obrade metala.

Za kvalitetno obavljanje radova glodanja važno je koristiti visoko preciznu opremu. Stupanj mljevenja izravno ovisi o učinkovitosti i produktivnosti. Stoga su netočnosti i pogreške u ovom pitanju jednostavno neprihvatljive.

Izvori: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su

Brzo pretraživanje teksta

Metalne kategorije

Plemeniti ili plemeniti metali uključuju niz tvari koje imaju povećanu otpornost na trošenje i nisu osjetljive na koroziju i oksidaciju. Osim toga, njihovu dragocjenost određuje njihova rijetkost. Postoji ukupno 8 vrsta i to su:

• . Plastika, ne korodira, ρ (gustoća) = 19320 kg/m3, temperatura topljenja – 1064 Cᵒ.
• . Ima duktilnost i savitljivost, ima visoku reflektivnost, električnu vodljivost, ρ = 10500 kg/m3, talište - 961,9 Cᵒ.
• . Viskozni, vatrostalni, kovki element, ρ = 21450 kg/m3, temperatura taljenja – 1772 Cᵒ.
• . Mekan je i savitljiv, srebrno-bijele boje, najlakši, topljivi, plastični element, ne korodira, ρ = 12020 kg/m3, t topljenja – 1552 Cᵒ
• . Tvrdoća i vatrostalnost su iznad prosjeka, odlikuje se krhkošću, ne podliježu utjecaju lužina, kiselina i njihovih smjesa, ρ = 22420 kg/m3, temperatura taljenja – 2450 Cᵒ
• . Izvana sličan platini, ali ima veću tvrdoću, lomljivost i vatrostalnost, ρ = 12370 kg/m3, talište – 2950 Cᵒ.
• Rodij. Tvrdoća je iznad prosjeka, vatrostalna, krta, ima visoku reflektivnost, ne podliježe utjecaju kiselina, ρ = 12420 kg/cm3, temperatura topljenja – 1960 Cᵒ
• Osmij. Teška, ima povećanu vatrostalnost, natprosječnu tvrdoću, krta, nije osjetljiva na kiseline, ρ = 22480 kg/m3, talište – 3047 Cᵒ.

Elementi slični po svojoj kemijskoj strukturi i boji (srebrno-bijeli). Postoji 17 vrsta ovih metala. Otkrio ih je 1794. u Finskoj kemičar Johan Gadolin. Do 1907. bilo je već 14 ovih elemenata. Moderno ime "rijetke zemlje" dodijeljeno je ovoj skupini do kraja 18. stoljeća. Znanstvenici su dugo vremena pretpostavljali da su elementi koji pripadaju ovoj skupini rijetki. Poznati su sljedeći metali rijetke zemlje:

• tulij;

Što se tiče kemijskih svojstava, metali tvore vatrostalne i u vodi netopljive okside.

Prvo istraživanje metala

4. tisućljeće prije Krista donijelo je čovječanstvu sudbonosne promjene. Najvažniji proces bio je razvoj metala. U to vrijeme osoba otkriva metale poput bakra, zlata, srebra, olova i kositra. Najbrže se svladao bakar.

U početku se metal vadio iz rude prženjem na otvorenoj vatri. Ova tehnika je savladana oko 6.-5. tisućljeća prije Krista u Indiji, Egiptu i zapadnoj Aziji. Bakar se najviše koristio za izradu oruđa i oružja. Zamijenivši kameno oruđe, bakar je uvelike olakšao ljudski rad. Izrađivali su predmete rada pomoću glinenih kalupa i rastaljenog bakra, ulijevali ga u kalupe i čekali dok se ne ohladi.

Osim toga, razvoj bakra dao je novi krug u razvoju društvenog sustava. To je označilo početak raslojavanja društva po bogatstvu. Bakar je postao znak bogatstva i prosperiteta.

Do 5. tisućljeća ljudi su se upoznali s plemenitim metalima, odnosno srebrom i zlatom. Znanstvenici sugeriraju da je prva bila legura bakra i srebra, zvala se bilon.

Proizvodi izrađeni od ovih metala nalazi su iz drevnih ukopa. U davnim vremenima ovi su se elementi kopali u Egiptu, Španjolskoj, Nubiji i na Kavkazu. Rudarstvo se također odvijalo u Rusiji u 2.-3. tisućljeću pr. Ako su metali vađeni iz placera, ispirali su se pijeskom na podrezanoj životinjskoj koži. Za izdvajanje metala iz rude ona se zagrijavala, lomila, zatim drobila, mljela i ispirala.

U srednjem vijeku većinom se iskopavalo srebro. Većina proizvodnje odvijala se u Južnoj Americi (Peru, Čile, Nova Granada), Boliviji i Brazilu.
Početkom 16. stoljeća stanovnici Španjolske otkrili su platinu koja je jako podsjećala na srebro i otuda njezina umanjena verzija španjolske riječi “plata” - “platina”, što znači malo srebro ili srebro. Sa znanstvenog gledišta platinu je 1741. godine razmatrao William Watson.

1803. – otkriće paladija i rodija. Godine 1804. - iridij i osmij. Četiri godine kasnije, otkriven je Vestium, kasnije preimenovan u rutenij.

Što se tiče rijetkih zemnih metala, sve do 60-ih godina dvadesetog stoljeća oni nisu bili predmet interesa znanstvene zajednice. Međutim, u to se vrijeme pojavila tehnologija za izolaciju čistih metala. Istodobno su otkrivena moćna magnetska svojstva ovih metala. S vremenom je postalo moguće uzgajati monokristale ovih metala. Danas rijetki zemni metali omogućuju proizvodnju mnogih kućanskih predmeta bez kojih ljudi ne mogu zamisliti svoje postojanje, na primjer, štedne svjetiljke. Kao i vojna i automobilska oprema.

Suvremeno rudarenje plemenitih metala

U moderno doba zlato se smatra najvrjednijim metalom. Najveća količina resursa je posvećena njegovoj proizvodnji. Prvi "rudnici zlata" razvijeni su u Africi, Aziji i Americi.

Danas se zlato vadi u Južnoj Americi, Australiji i Kini. Rusija je jedna od zemalja s najvećim rudnicima zlata i četvrta je u svijetu. Rudarstvo provodi 16 kompanija u Magadanu, Amurskoj oblasti, Habarovskoj oblasti, Krasnojarskom kraju, Irkutskoj oblasti i Čukotki.

Metode ekstrakcije

Sve dok nije izumljena moderna tehnologija za vađenje plemenitih metala, oni su se vadili ručno. A reći da je to izuzetno radno intenzivan proces znači ne reći ništa.

Dakle, moderni procesi iskopavanja zlata:

• Probir. Ova vrsta iskopavanja zlata bila je popularna tijekom zlatne groznice u Americi. Ova metoda zahtijevala je mnogo truda, strpljenja i vještine. Glavni alat bila su sita, kante s rešetkama na dnu ili vreće. Da bi se našla makar kap zlata, čovjek je ulazio u rijeku do pojasa, zagrabio vode i izlio je na sito i u kantu s rešetkastim dnom. Tako je na njegovoj površini ostalo veliko kamenje i čestice zlata. U ovom slučaju, sito ili rešetkasto dno moralo se stalno držati na površini kako bi se ispralo nepotrebno kamenje, pijesak i voda i ostavile samo čestice plemenitog metala. Danas se ova metoda rijetko koristi.
• Ekstrakcija iz zlatne rude. Ovo je također ručna metoda ekstrakcije. Ovdje su alati bili lopata, čekić za drobljenje rude i pijuk. Ova metoda uključuje penjanje na planine, kopanje tla, rovova i rudnika. Takvo rudarenje provodilo se uglavnom u Rusiji.
• Industrijska metoda. Zahvaljujući razvoju znanosti i otkriću pojedinih kemijskih spojeva, brzina ekstrakcije se znatno povećala, a počela se koristiti i mala i velika oprema. Ovaj proces je automatski i ne zahtijeva gotovo nikakvu ljudsku intervenciju.

Industrijska proizvodnja se pak dijeli na:

1. Almagalmirovaniye. Smisao ove metode leži u interakciji žive i zlata. Merkur ima svojstvo da privlači i obavija plemeniti metal. Da bi se otkrio metal, ruda se ulijeva u bačve sa živom na dnu. Zlato je privukla živa, a ostatak, devastirana ruda, odbačena je. Ova je metoda bila tražena i učinkovita sredinom 20. stoljeća. Smatralo se prilično jeftinim i jednostavnim. Međutim, živa je još uvijek otrovan element i stoga je metoda napuštena. Zalijepljene čestice plemenitog metala ne mogu se uvijek u potpunosti odvojiti od žive, što nije praktično i dovodi do gubitka dijela iskopanog metala.
2. Ispiranje. Ova metoda se proizvodi pomoću natrijevog cijanida. Uz pomoć ovog elementa čestice plemenitih metala prelaze u stanje cijanidnih spojeva topljivih u vodi. Nakon toga se pomoću kemijskih reagensa vraćaju u čvrsto stanje.
3. Flotacija. Postoje vrste zlatonosnih čestica koje su otporne na vodu i ne mokre se. Plutaju na površini poput mjehurića zraka. Ova vrsta kamena se usitnjava, zatim prelije tekućinom ili borovim uljem i miješa. Tražene čestice zlata lebde poput mjehurića zraka, pročišćavaju se i dobiva se konačni rezultat. Ako govorimo o industrijskim razmjerima, tada se ulje bora zamjenjuje zrakom.

Suvremene tehnologije obrade

Postoje dva načina obrade plemenitih metala.

Lijevanje

Ova metoda je relativno jednostavna. Doista, sve što je potrebno je izliti rastaljeni metal u unaprijed pripremljen kalup od bakra, olova, drveta ili voska. Nakon potpunog hlađenja, proizvod se uklanja iz kalupa i polira.

Za omekšavanje metala koriste se posebne peći za taljenje. Oni su indukcija i prigušivanje.

Indukcijska peć se smatra najpopularnijom i najfunkcionalnijom vrstom taljenja. U njemu se zagrijavanje događa zbog utjecaja vrtložnih struja.
Peć s muflom omogućuje zagrijavanje određenih materijala na određenu temperaturu.

Prigušne peći dijele se na različite tipove ovisno o vrsti grijaćeg elementa (električni, plinski), o zaštitnom načinu obrade (zrak, s plinskom atmosferom, vakuum), o vrsti dizajna (vertikalno punjenje, zvonasto, vodoravno). punjenje, cjevasto).

Kovanje novca

Ova se metoda smatra složenijom. Ovdje se metal ne topi, već se zagrijava do stanja potrebnog za daljnji rad. Zatim se pomoću čekića omekšana sirovina pretvara u tanki sloj na olovnoj podlozi. Zatim se budućem proizvodu daje potreban oblik.

Primjena i vrste proizvoda

Prvo što nam padne na pamet kada govorimo o korištenju plemenitih metala je industrija nakita. Danas vidimo obilje različitog nakita i proizvoda za svačiji ukus. To uključuje i ukrase i kućanske predmete, na primjer, posuđe i posuđe. Svaki komad nakita ima žig koji odgovara autentičnosti i određenom standardu. Međutim, ovo je samo mali dio opsega korištenja plemenitih metala.

Njihova uporaba je tražena u automobilskoj industriji.

Platina, iridij, paladij i zlato nezamjenjivi su u medicini. Medicinske igle najbolji su primjer za to. Također, na bazi bijelog metala izrađuju se protetika, razni instrumenti, dijelovi i preparati.

Osim toga, visokočvrsti i stabilni uređaji u električnom polju proizvode se korištenjem vrijednih metala. Na primjer, antikorozivni uređaji i uređaji koji se odupiru stvaranju električnog luka. Katalitička svojstva platine koriste se u proizvodnji sumporne i dušične kiseline. Formalin se proizvodi pomoću kemijskih svojstava argentuma. Teško je zamisliti industriju prerade nafte bez zlata.

Jači metali koriste se za topljenje dijelova koji se koriste u agresivnijim uvjetima. Na primjer, kada je u pitanju rad s visokim temperaturama, agresivnim kemijskim reakcijama, strujom i tako dalje.

Raspršivanje ovih metala također se koristi za premazivanje drugih. To pomaže u uklanjanju korozije i daje zaštitna svojstva svojstvena plemenitim metalima.

Cijene

Cijena plemenitih metala određena je mnogim procesima, uključujući tehničke, fundamentalne i špekulativne. Ipak, najvažniji čimbenik su ponuda i potražnja. Upravo se ovaj čimbenik uzima u obzir pri određivanju cijena nakita. Potražnju generiraju kupci. Koriste metale u raznim industrijama - medicini, strojarstvu, radiotehnici, nakitu. Također, prisutnost proizvoda od plemenitih metala često određuje pripadnost osobe određenom statusu. Najpopularnije među ostalima je zlato. To je također zbog činjenice da svaka država ima svoju zlatnu rezervu, a njezina ljestvica djelomično određuje težinu države na svjetskoj sceni.

Prema Centralnoj banci Ruske Federacije, cijena jednog grama zlata je 2686,17 rubalja, srebra – 31,78 rubalja/gram, platine – 1775,04 rubalja/grama, paladija – 2179,99 rubalja/grama.

Kao što znate, glavni materijal od kojeg su primitivni ljudi izrađivali alate bio je kamen. Nisu uzalud stotine tisuća godina koje su prošle od pojave čovjeka na zemlji do pojave prvih civilizacija nazvane kamenim dobom. Ali u 5-6 tisućljeća pr. e. ljudi su otkrili metal.

Najvjerojatnije su u početku ljudi tretirali metal na isti način kao i kamen. Pronašao je, primjerice, bakrene grumenčiće i pokušao ih obraditi na potpuno isti način kao i kamen, odnosno obrezivanjem, mljevenjem, prešanjem ljuskica itd. Ali vrlo brzo je postala jasna razlika između kamena i bakra. Možda su u početku ljudi zaključili da metalni grumeni neće biti od koristi, pogotovo jer je bakar bio prilično mekan, a alati koji su izrađeni od njega brzo su propali. Tko je došao na ideju taljenja bakra? Sada nikada nećemo znati odgovor na ovo pitanje. Najvjerojatnije se sve dogodilo slučajno. Frustrirani čovjek bacio je u vatru kamenčić, koji mu se činio neprikladnim za izradu sjekire ili vrha strijele, a onda je iznenađeno primijetio da se kamenčić raširio u sjajnu lokvu, a nakon što je vatra izgorjela, smrznuo se. Tada je bilo potrebno samo malo razmišljanja - i ideja o topljenju je otkrivena. Na području današnje Srbije pronađena je bakrena sjekira, nastala 5500 godina prije rođenja Krista.

Istina, bakar je, naravno, bio inferioran u mnogim karakteristikama čak i kamenu. Kao što je gore spomenuto, bakar je previše mekan metal. Njegova glavna prednost bila je taljivost, što je omogućilo izradu najrazličitijih predmeta od bakra, ali u pogledu čvrstoće i oštrine nije bilo moguće poželjeti. Naravno, prije otkrića, primjerice, Zlatoustovskog čelika (članak “Ruski damast čelik iz Zlatousta”) moralo je proći još nekoliko tisućljeća. Uostalom, tehnologije su nastajale postupno, isprva - nesigurnim, stidljivim koracima, pokušajima i bezbrojnim pogreškama. Bakar je ubrzo zamijenila bronca, legura bakra i kositra. Istina, kositar, za razliku od bakra, nije posvuda. Nije uzalud u davnim vremenima Britaniju nazivali "Otocima kositra" - mnogi su narodi tamo slali trgovačke ekspedicije za kositar.

Bakar i bronca postali su temelj starogrčke civilizacije. U Ilijadi i Odiseji stalno čitamo da su Grci i Trojanci bili odjeveni u bakrene i brončane oklope i koristili brončano oružje. Da, u davna vremena metalurgija je uglavnom služila vojsci. Često su zemlju orali na starinski način, drvenim plugom, a npr. odvodi su mogli biti od drveta ili gline, ali su vojnici na bojno polje išli u jakim metalnim oklopima. Međutim, bronca kao materijal za oružje imala je jedan ozbiljan nedostatak: bila je preteška. Stoga je čovjek s vremenom naučio taliti i obrađivati ​​čelik.

Željezo je bilo poznato još u doba brončanog doba na Zemlji. Međutim, sirovo željezo, dobiveno kao rezultat obrade na niskoj temperaturi, bilo je premekano. Meteoritsko željezo bilo je popularnije, ali je bilo vrlo rijetko i moglo se pronaći samo slučajno. Međutim, oružje od meteorita bilo je skupo i bilo ga je vrlo prestižno imati. Egipćani su bodeže iskovane od meteorita koji su pali s neba nazivali Nebeskim.

Opće je prihvaćeno da je obrada željeza postala raširena među Hetitima koji su živjeli na Bliskom istoku. Oni su oko 1200. pr. e. naučio kako topiti pravi čelik. Neko su vrijeme bliskoistočne sile postale nevjerojatno moćne, Hetiti su izazvali sam Rim, a Filistejci, spomenuti u Bibliji, kontrolirali su ogromna područja na modernom Arapskom poluotoku. Ali ubrzo je njihova tehnološka prednost nestala, jer tehnologiju taljenja čelika, kako se pokazalo, nije tako teško posuditi. Glavni problem bilo je stvaranje kovačnica u kojima je bilo moguće postići temperaturu na kojoj se željezo pretvara u čelik. Kad su okolni narodi naučili graditi takve peći za taljenje, proizvodnja čelika započela je doslovno u cijeloj Europi. Naravno, puno je ovisilo o sirovinama. Uostalom, ljudi su tek relativno nedavno naučili obogaćivati ​​sirovine dodatnim tvarima koje čeliku daju nova svojstva. Na primjer, Rimljani su se rugali Keltima jer su mnoga keltska plemena imala tako loš čelik da su im se mačevi u borbi savili i ratnici su morali trčati u zadnji red kako bi ispravili oštricu. Ali Rimljani su se divili proizvodima oružara iz Indije. I neka keltska plemena imala su čelik koji nije bio inferioran od poznatog Damaska. (Članak “Damask čelik: mitovi i stvarnost”)

No, u svakom slučaju, čovječanstvo je ušlo u željezno doba i više se nije moglo zaustaviti. Čak ni najveće širenje plastike koje se dogodilo u dvadesetom stoljeću nije uspjelo istisnuti metal iz većine sfera ljudske djelatnosti.