МЕДЬ, БРОНЗА, ПЛАТИНА И... АЛЮМИНИЙ

МЕДЬ, БРОНЗА, ПЛАТИНА И... АЛЮМИНИЙ

Вот уже почти девять тысячелетий продолжается эра металла.

Греческий поэт Гесиод (около 770 до н.э.) рассказал известную легенду о четырех веках человечества: золотой, серебряный, медный и железный. Деление истории человечества на "металлические" эпохи встречается во многих старинных текстах: Библии, древнеиранской "Авесте" и других. Читателя, безусловно, заинтересует вопрос: каким же образом в те далекие времена могли появиться такие представления о последовательной смене эпох металлов?

Могло произойти так, что упоминания о далеких временах передавались из поколения в поколение и таким образом дошли до античных писателей и мыслителей. А потом эта "память поколений" угасла, придушенная мраком средневековья. И лишь через несколько сот лет знания снова возродились, на этот раз уже на научной основе.

Древнейшие изделия из самородной меди (шила, булавки, кольца) были найдены на неолитической стоянке Чайеню-тепези (современная Турция), они были сделаны на рубеже VIII — VII столетий до н.э. Возможно, одновременно с самородной медью наши далекие предки познакомились и с золотом, используя его тяжелые блестящие самородки как украшения.

Самородная медь в природе встречается редко, залежи ее очень небольшие. Поэтому она не могла стать надежным основанием технического прогресса. По-настоящему революционными были открытия метода выплавки меди из руд, но кто, когда и где до такого додумался — неизвестно.

Древние кузнецы достигли высокого мастерства в обработке меди. В частности, они научились делать более твердой рабочую поверхность медных орудий (топоров, долот, скребков) путем клепки. Такое орудие уже было значительно эффективнее каменного.

С помощью спектрального анализа археологи сумели проследить пути распространения металлов в древности. Дело в том, что медь в каждом месторождении имеет свои индивидуальные свойства, обусловленные незначительными примесями разных химических элементов. Таким образом, определив точный состав металла древнего топора или ножа, можно установить, из какого месторождения взята медь. И здесь исследователей ожидала неожиданность. Оказалось, что четыре, пять или даже больше тысяч лет тому назад было немало путей, по которым происходил торговый обмен и, безусловно, транспортирование металлов. Известен, например, "золотой путь", который вел из Южной Африки в Иерусалим. Медь из болгарских месторождений находят в поселениях трипольской культуры на Украине и т.п. Особенно сложными и длинными эти пути стали тогда, когда человечество освоило изготовление сплавов меди — бронз.

Применения спектрального анализа неожиданно показало, что большинство древних предметов, которые раньше считались медными, на самом деле изготовлены из мышьяковистой бронзы — сплава меди с мышьяком (его количество в таких сплавах может достигать 30 процентов).

В природе медные и мышьяковые залежи вместе почти никогда не встречаются. Неизвестно, как именно наши предки догадались, что, добавляя к медной руде мышьяковую, взятую совсем из другого места, можно получить бронзу, которая по своим качествам (твердостью, износостойкостью) значительно превышает чистую медь.

Однако, азербайджанский ученый И. Селимханов считает, что внимание древних металлургов могли привлечь яркие серные соединения мышьяка — золотистый минерал аурипигмент и ярко-красный реальгар. Возможно, сначала они использовались для магических ритуалов (через свою яркую окраску и запах чеснока, который они выделяют при ударе). А со временем, наверное, случайно было установлено, что путем добавления этих минералов к меди можно выплавить мышьяковистую бронзу.

Одно из древнейших металлургических предприятий, где выплавляли бронзу, было раскопано в Мецамори в Армении. Это уже настоящий "металлургический комбинат", который состоял из многих печей возрастом около пяти тысяч лет. В них получали 14 разновидностей бронзы, добавляя к меди мышьяк, свинец, цинк, олово в разных пропорциях. "Человек не ждал XX столетия, чтобы использовать скрытые в земле богатства, — отмечает К. Мегерчян, сотрудник Института археологии Армянской ССР. — Те, кто пятьдесят веков тому назад перерабатывал здесь руду, защищали свои руки рукавицами, а рты — защитными повязками, как это делают ныне металлурги на заводах Донецка". Металлургические печи в Мецамори были построены на руинах печей, которые были старше на несколько тысяч лет!

Наибольшего распространения в бронзовом веке получили сплавы меди с оловом — оловянистые бронзы. Олово преимущественно привозили издалека. Скажем, на остров Крит его доставляли с Британских островов (в античные времена их называли Оловянными островами, или Каситеридами), также из Индии, возможно, даже из Малаккского полуострова.

Как древние металлурги догадались, что, добавляя к мягкой меди еще более мягкое олово, можно получить твердую и стойкую бронзу?

В Канаде, возле Больших озер, были найдены медные рудники, которым 5-6 тысячелетий. Профессор одного из американских университетов, Хендриксон, насчитал здесь пять тысяч ям и определил, что из них было добыто 200 тысяч тонн меди. Но это весьма много. Кому и для чего в те времена понадобилось столько меди? Кто ее добывал?

Археологи считают, что в те далекие времена в районе Больших озер не было оседлого населения. А кто же тогда работал на рудниках? Нет никаких свидетельств, что весь этот металл использовался в местах добывания. Значит, добычей занимались пришлые люди из других мест, или даже стран и что медь куда-то вывозили. Но куда? На рудниках нашли также бронзовые инструменты с примесью олова. Профессор Хендриксон думает, что это — британское олово, и выдвигает гипотезу, что медь из Канады пятьдесят столетий тому назад вывозили на остров Крит.

В 70-х годах нашего столетия аквалангисты подняли с борта парусного судна, которое затонуло когда-то давно между Ямайкой и Гаити, двадцать одну испанскую пушку. Сегодня уже никого не приведешь в удивление достижениями "подводной археологии", и эта находка тоже не вызвала особой сенсации... аж пока металл, из которого были отлиты пушки, не подвергли спектральному анализу. Выяснилось, что двадцать пушек отлито из обычной, так называемой "пушечной" бронзы (медь с прибавлением 10 процентов олова), а одна — медная с добавкой... платины! Однако, в сплаве ее немного (лишь 0,12 процента), тем не менее, если учесть вес четырехметровой пушки (свыше трех тонн), то в ней содержится почти 3,5 килограмма драгоценного металла!

Эта пушка была отлита еще в 1631 году в одном из мексиканских городов. И хотя платина нередко встречается как примесь во многих медных рудах, ни в одном из месторождений медной руды на территории Центральной Америки ее нет в таком количестве. Значит, платину добавляли в сплав? Приводит к удивлению и то, что пушку, изготовленную для ревностных католиков — испанцев, украшает замечательная стилизованная фигура... языческого бога Солнца ацтеков. Т.е., возможно, ее отлили индейские мастера? А если так, то не использовали они как примесь к меди какие-то древние металлические изделия из платины, которые были посвящены именно богу Солнца, а чтобы уберечь себя от его гнева, поместили его изображение на пушке? Если такое предположение справедливо, то стоит вопрос: а как ацтеки научились плавить платину? Ведь температура ее плавления — 1773° С, и пламя под тиглями всех ювелиров Европы XVII и XVIII столетий неспособно было ее расплавить. Не смог в этом деле помочь и в 1825 году известный русский металлург П. Соболевский. А тем временем среди драгоценных изделий из серебра и золота, награбленных конкистадорами в Америке, были и отлитые из платины.

Наконец, речь идет не только об ацтеках. 1801 года французский химик Бертело сделал анализ металлического сундучка, откопанного археологами в Фивах и изготовленного где-то в VII ст. до н.э. К величайшему удивлению, Бертело обнаружил, что иероглифические знаки имени египетской царицы Шаперапит на ней были сделаны... из плавленой иридиевой платины! Но месторождения платины в Африке неизвестны! Значит, ее завозили в Египет?

Не менее загадочна история еще одного металла — алюминия. Как известно, его впервые получил из глинозема датский химик Эрстед в 1826 году. Технология выплавки алюминия в те времена была такой сложной, что полученный алюминий оказался более дорогим, чем золото. Через 29 лет французский химик Девиль сделал из алюминия первый предмет — колокольчик для сына императора Наполеона III, а сам император в 1855 году оказал почести послам больших государств, предложив им на обеде алюминиевые ложки вместо позолоченных серебряных. Великому русскому химику Д. И. Менделееву за выдающиеся заслуги в 1884 году был подарен драгоценный кубок из чистого алюминия.

И лишь после того, как в 1886 году Ч. Холл и П. Эрру открыли дешевый электролитический метод выплавки алюминия, этот металл перестал быть редчайшим.

Но даже и ныне, в конце XX столетия, металлурги не знают другого метода добывания алюминия, более экономичного чем электролитический. А тем временем в гробнице китайского полководца Чжао Чжу (265-316 гг. н.э.) был найден орнамент из загадочного белого металла. Им оказался сплав из 10 % меди, 5 % магния и 85 %... алюминия! Ныне такие сплавы широко используют в технике, поскольку примесь меди повышает твердость алюминия, а магний — его износостойкость, а также облегчает обработку деталей резанием. Но откуда об этом было известно 16 столетий тому назад древним китайцам? Кто, когда и каким способом был в состоянии добыть алюминий из руды за 1600 лет до Эрстеда?

Римский историк Плутарх в одном из своих произведений сообщает, что в 36 г. н.э. император Тиберий получил странный дар — корону из какого-то неизвестного металла, который напоминал серебро, тем не менее он был значительно более легкий и вдобавок мягкий. Когда Тиберий ненароком выронил корону на пол, она сильно смялась. Мастер рассказал императору, что он добыл этот металл из "глины".

А был ли это алюминий? Ведь и сегодня его получают из глинозема ("глины"). Но как же получил его римский кузнец в примитивной мастерской почти 2000 лет тому назад? Или может, вследствие инерции мышления мы считаем его мастерскую примитивной? Так или иначе, но неведомого изобретателя постигла лихая судьба: опасаясь, чтобы новый металл не обесценил "старое доброе" серебро, Тиберий приказал казнить его, а мастерскую сравнять с землей...