ХИМИЧЕСКАЯ И РЕМЕСЛЕННАЯ ТЕХНИКА У НАРОДОВ АЗИАТСКОГО И АФРИКАНСКОГО МАТЕРИКОВ ДО НАЧАЛА НОВОЙ ЭРЫ (7)

ХИМИЧЕСКАЯ И РЕМЕСЛЕННАЯ ТЕХНИКА У НАРОДОВ АЗИАТСКОГО И АФРИКАНСКОГО МАТЕРИКОВ ДО НАЧАЛА НОВОЙ ЭРЫ(7)

Значительно более высокого уровня химико-практические знания достигли в рабовладельческом обществе. В эту эпоху возникли ремесленные производства, были освоены различные технические приемы добычи и переработки большого числа веществ и материалов.

Возникновению ремесел при рабовладельческом строе особенно содействовало внедрение в производственный процесс разделения труда рабов-ремесленников, специализация производства. При этом уже в период раннего рабовладельческого общества преимущественное развитие получили ремесла, обслуживавшие потребности и прихоти рабовладельцев.

Следует отметить большие достижения в эту эпоху в области металлургии, ткацкого и красильного ремесел, производства стекла, глазурей и художественной керамики, строительной техники, фармации и других производств, связанных в особенности с осуществлением грандиозных сооружении, предпринимавшихся деспотами.

За несколько тысячелетий до новой эры на обширных территориях азиатского и африканского материков, в полосе субтропических широт (40–20° с. ш.) возникли могущественные рабовладельческие государства, постепенно подчинившие себе разрозненные и слабые кочевые народы и племена. Крупнейшими государствами древнего мира были: в Азии — государства Междуречья (Ассирия и Вавилония), Индия и Китай, в Африке — Египет. Теплый климат, плодородие почвы способствовали развитию здесь сельского хозяйства и скотоводства, вначале по берегам крупных рек, а в дальнейшем и в районах искусственного орошения. Вместе с тем рабовладельческий уклад жизни способствовал образованию на территории этих государств крупных городов, ставших центрами культуры и ремесел.

Огромное количество рабов, постоянно пополняемое за счет пленных и покоренных полудиких народов, позволило деспотам-рабовладельцам возводить грандиозные сооружения: дворцы, крепости, храмы, пирамиды и т. д., остатки которых уцелели до наших дней. В культуре и ремесленной технике цивилизованных народов древнего мира много общего. Эта общность, несомненно, объясняется торговыми и культурными связями между государствами древности, войнами, которые велись между ними.

Археологические материалы, а также литературные памятники древности (иероглифическая и клинописная эпиграфика, рисунки и т. д.) позволяют в настоящее время составить достаточно четкое представление об уровне развития ремесленной химической техники в странах древнего мира в различные эпохи.

Особенно высокого уровня развития в рабовладельческих государствах древнего мира достигла металлургия. Одним из первых металлов, с которым познакомились в странах Азии и Африки, было золото, встречающееся исключительно в самородном состоянии. В Египте золото в виде оружия и украшений найдено в гробницах эпохи бадарийской культуры (конец V и начало IV тысячелетия до н. э.) (8). Золотые предметы обнаружены также среди памятников шумерской культуры в Междуречье (IV–III тысячелетия до н. э.). В царских гробницах Ура (южная часть Месопотамии) найдено значительное количество золотых украшений, в том числе тонкие золотые нити, которые вплетались в ткани (9). В Древней Индии из золота изготовляли оружие и украшения еще в эпоху дохараппской культуры (4000–2500 гг. до н. э.) (10). К середине III тысячелетия до н. э. относятся золотые предметы, найденные в Китае.

Разработка широко известных в Верхнем Египте нубийских месторождений золота (нуб по древнеегипетски означает "золото") началась в эпоху Среднего царства (2160–1788 гг. до н. э.) Анализы найденных золотых предметов показали, что древнейшее египетское золото содержало значительные примеси серебра (до 18 %) и других металлов. Только в VI в. до н. э. в Египте для некоторых изделий применялось практически чистое золото (99,8 % золота) (11).

Добыча и обработка золота в Месопотамии (в Вавилоне) достигла высокого уровня во II тысячелетии до н. э. Представляет интерес клинописная запись, обнаруженная археологами. Это письмо вавилонского царя Бурнабуриаша (1385–1361 гг. до н. э.) к египетскому фараону Эхнатону (Аменофису IV) по поводу качества полученного от него золота: «Когда 20 мин[1] золота положили в печь, оттуда не вышло даже 5 мин чистого золота» (12). Этот документ свидетельствует о знакомстве египетских мастеров со способами подделки (так называемого удвоения) золота путем изготовления низкопробных сплавов.

Серебро стало известно в странах древнего мира позднее, чем золото. Об этом, в частности, свидетельствует название серебра; у древних египтян — «белое золото». Однако изделия из серебра обнаружены уже среди памятников Древнего царства (2980–2475 гг. до н. э.). Анализы указывают на значительное содержание в древнейшем серебре золота и других металлов (13). Сравнительно чистое серебро применялось в Новом царстве (1580–1090 гг. до н. э.). Серебряные изделия найдены также в Месопотамии (Ур). В Китае обнаружены серебряные предметы, относящиеся к середине III тысячелетия до н. э.

Медь стала известна в странах древнего мира очень рано, еще в эпоху неолита. В Египте уже в протодинастический период (3400–2980 гг. до н. э.) добывалась бирюза для выплавки меди. В дальнейшем для получения меди использовались и другие окисные руды: карбонатные, силикатные (малахит). Возможно также, что для изготовления медных предметов частично применялась и самородная медь.

Историки науки и техники обычно принимают в качестве бесспорного факта, что в древности техника добычи меди основывалась исключительно либо на использовании самородной меди, встречающейся довольно редко, либо позднее — на переработке окисленных медных руд. Однако, как известно, большая часть природных запасов меди имеется в виде сульфидных руд, которые, таким образом, относятся к источникам меди, полностью не доступных для древней металлургической техники. Между тем в известном сочинении Теофила-пресвитера (XI–XII вв.) описывается способ предварительного обжига медных руд (14). При анализе этого описания становится очевидным, что речь идет о предварительном окислительном обжиге сульфидных медных руд. Следует отметить, что техника добычи и обработки меди в XI в. н. э. фактически не отличалась от техники глубокой древности. Таким образом, можно предположить, что в древности могли использоваться и сульфидные руды.

Древнейшие медные изделия изготовлялись из руд, содержащих примеси мышьяка, олова, свинца и железа (15) и обладали большей твердостью. Очевидно, свойства примесей придавать твердость были замечены древними металлургами и использованы ими для получения искусственных сплавов — бронз.

Известно, что бронзовому веку предшествовала довольно длительная эпоха бедного века. Начало медного века относится в Египте к эпохе бадарийской культуры, когда медь пришла на смену камню и уже в IV тысячелетии до н. э. полностью вытеснила из употребления каменные орудия.

Начало бронзового века в Египте относится к Древнему царству. Содержание олова в египетских бронзах колебалось от 2 до 16 %. Помимо олова в бронзах присутствовали цинк и другие примеси (16). В Междуречье (Ур) еще в начале II тысячелетия до н. э. получила распространение бронза, содержащая кроме олова свинец (3–17 %), сурьму (около 4 %) и железо (17). В эпоху Ассирийской империи (конец II и начало I тысячелетия до н. э. применялась бронза с содержанием от 1 до 14 % олова. Вавилонская бронза содержала около 20 % олова (18).

В долине реки Инд бронза появилась уже около 3500 г. до н. э., но подучила широкое распространение лишь в эпоху культуры Хараппы (19) (около 2500 г. до н. э.). Наряду с оловянной бронзой здесь применялись и другие сплавы меди, в частности медно-мышьяковый сплав. Содержание олова в древнеиндийских бронзах достигало 4–13 %, содержание мышьяка в медно-мышьяковых сплавах составляло 3–4 %.

В Китае бронзовый век начался со II тысячелетия до н. э. Наивысший расцвет производства бронзовых изделий относится к первой половине периода Чжоу (1066–247 гг. до н. э.). В этот период особенно высокого уровня достигло производство бронзового оружия и посуды, в частности своеобразных ритуальных и бытовых сосудов на трех ногах, так называемых дин (20). Интересно отметить, что такие сосуды часто фигурируют в позднейшей западноевропейской алхимической литературе в качестве некоего магического средства — «философских сосудов». Алхимики любили изображать процессы «рождения» философского камня или благородных металлов именно в таких сосудах.

В Древнем Китае бронзы, в зависимости от назначения изделий, содержали иногда значительные количества олова: от 16 % (в колоколах) и до 50 % (в зеркалах из полированной бронзы). Помимо оловянных бронз в Китае в эпоху Хань (около начала н. э.), применялись и другие медные сплавы, например типа латуни.) Наряду с бронзой в странах древнего мира, особенно в Египте, был распространен высоко ценившийся сплав золота с серебром, так называемый азем или электрон (позднейшее греческое название), содержащий около 80 % золота и около 20 % серебра (21). В эпоху Нового царства содержание серебра в аземе возросло до 30 %.

Железо, вероятно, было одним из первых металлов (если не первым), с которым человек познакомился в доисторические времена (метеоритное железо). Однако методы его получения из руд и приёмы обработки (проковка) были освоены гораздо позднее. Железные руды (болотная руда, гематит, магнетит, сидерит и т. п.) при нагревании с углем легко восстанавливаются уже при температуре около 700°. Металл при этом получается в виде крицы — губчатой массы, которая может быть обработана проковкой при 700–80 °C°. Именно таким путем в примитивных горнах железо и получали в древности (сыродутный процесс). Медь получалась из руд в расплавленном состоянии (т. пл. 1083 °C). Железо же плавится при 1530 °C — температуре, недоступной для древней техники (23). В холодном состоянии оно, в отличие от меди, почти не поддается ковке.

Таким образом, то, что медный и бронзовый века предшествовали железному веку, следует объяснять не особыми трудностями получения железа из руд, а просто тем, что древние металлурги не были знакомы с ковкой железа в горячем состоянии.

Древнейшие железные предметы, найденные археологами в Египте, относятся к IV тысячелетию до н. э. Они изготовлены из метеоритного железа. В Междуречье (Ур) метеоритное железо зарегистрировано в находках, относящихся приблизительно к 3000 г до н. э. Однако железо в этот период было еще весьма редким металлом, а широко распространенным стало лишь в эпоху Нового царства. Около 600 г. до н. э. железо в Египте уже встречается чаще бронзы. Началом железного века в Египте обычно считается 1000 г. до н. э. В Месопотамии железный век начался несколько раньше — около 1200 г. до н. э. Наряду с мягким железом в древности изготовляли цементированное железо и сталь. Родиной производства стали, по-видимому, следует считать территорию современной Армении, где с давних времен железо выплавляли из руд. Около 1000 г. до н. э. в этом районе поселились халибы, покорившие армян. Они значительно усовершенствовали технику производства железа и стали. По имени этого народа в древнем мире (у греков) сталь называлась халипс.

В_Индии и Китае железо также известно с очень давних времен. Однако его производство из руд началось лишь в конце I тысячелетия до н. э. В большом количестве железо в Китае стало производиться около VII в. до н. э.

Свинец и олово были известны в Египте и Месопотамии также в глубокой древности. Уже в III тысячелетии до н. э. в Уре свинец применялся для отливки статуй и в качестве составной части бронзы (24). B Египте археологами найдены большие слитки и «кирпичи», отлитые из свинца, относящиеся ко II тысячелетию до н. э.

Ртуть была найдена в Египте в небольшом сосуде, относящемся к XV–XVI вв. до н. э. Древние ремесленники Египта, Месопотамии и Китая умели получать ртуть из киновари при помощи меди и уксуса (25).

В последнее время в зарубежной литературе были опубликованы новые материалы, свидетельствующие о том, что металлургическая техника возникла на территории современной Армении и Анатолии. Так, Мултхауф (26), ссылаясь также на известное двухтомное сочинение Атчисона по истории металлов (27), приводит следующую таблицу вероятных дат начала производства металлов и сплавов, с указанием географических районов, где возникли эти производства и торговля соответствующими металлами.

На основе этих данных нужно сказать, что в археологическом отношении Закавказье представляет особый интерес для истории техники металлов в древности и следует в ближайшее время ожидать новых данных, подтверждающих древность производства металлов в этом районе.

Следует сказать, что при получении металлов из руд ремесленники стран древнего мира пользовались весьма примитивными горнами с дутьем. Их достижения — результат многовекового опыта и навыков, передававшихся из поколения в поколение. Едва ли при этом они имели какие-либо сведения о химической стороне осуществлявшихся ими превращений. Однако мастерство древних металлургов не может не вызвать удивления даже у современных специалистов. Некоторые приемы металлургов древности до сих пор недостаточно понятны и специально изучаются. Исследуются также и способы обработки металлов, например окраска золота в различные цвета, широко распространенная в Древнем Египте.

Из соединений металлов в странах древнего мира применялись окислы железа и меди в качестве красок в составе глазурей для покрытия керамических изделий, двуокись марганца — для окраски стекол в пурпурный цвет, трехокись сурьмы — для косметических целей, окислы и сульфиды мышьяка — в качестве красок и др. Мнение о том, что в древности широко применялась сурьма (сурьмяный блеск) для косметических целей, по крайней мере в Древнем Египте, неправильно. Гримировка мумий производилась как правило, свинцовым блеском (28). Только со времени XII династии (около начала I тысячелетия до н. э.) встречаются мумии, гримированные сурьмой. Металлическая сурьма в apxeoлогических находках встречается редко. Однако в Месопотамии металлическая сурьма и сурьмяные бронзы были известны еще в эпоху шумерской и аккадской культур (около III тысячелетия до н. э.).

В составе глазурей и окрашенных стекол помимо медных, железных и марганцевых соединений применялись окислы некоторых других металлов. Особенно интересно, что в одном стеклянном древнеегипетском изделии, относящемся к 1375 г. до н. э., обнаружена окись кобальта (29).

Киноварь была известна в странах древнего мира за много столетий до новой эры. В Китае, в конце I тысячелетия до н. э., киноварь применялась в качестве краски.

Значительного развития в Египте, Месопотамии, Индии и Китае достигло в древности производство керамики и стекла. Гончарные изделия обнаружены в древнейших культурных слоях (30). В глубокой древности появились и глазурованные изделия. Древнейшие глазури представляют собой ту же глину, из которой изготовлялись сами изделия, но только тщательно растертую, по-видимому с солью. В более поздние времена в состав глазурей стали вводить окрашивающие добавки окислов металлов. Очень рано появились раскрашенные, но еще не глазурованные гончарные изделия, относящиеся, например, в Индии к периоду дохараппской культуры (31).

В странах древнего мира производились и другие виды керамики. Так, постройки Вавилона и Ниневии часто украшались орнаментированными плитками, служившими наружными кирпичами. Эти плитки делались следующим образом: на обычный кирпич после легкого обжига наносили контур рисунка стеклянной черной нитью. Окаймленные нитью площадки заполняли сухой глазурью и кирпичи подвергали вторичному обжигу. Глазурная масса при этом остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь в сущности представляет собой род эмали, а описанный способ получения плиток, по-видимому, лег в основу изготовления в дальнейшем металлических изделий, покрытых разноцветной эмалью (перегородочная эмаль).

Подобная же, облицованная разноцветной глазурью, керамика применялась и в древнекитайской архитектуре. Применение таких плиток для украшений сооружений Древнего Китая зарегистрировано уже в эпоху легендарной династии Ся в III тысячелетии до н. э.

Производство керамики относится к числу древнейших производств Китая. Уже ко времени культуры Янь-Шао (III тысячелетие до н. э.) относятся высокохудожественные сосуды с многокрасочной росписью в виде сетки. В эпоху Инь-Шань в Китае производилась глиняная посуда, покрытая цветной глазурью или художественной росписью. K III тысячелетию до н. э. относятся изделия из черной полированной керамики культуры Лунь-Шань, открытые в провинции Шаньдунь. Таким образом, художественная керамика Китая, получившая впоследствии мировую славу благодаря замечательным успехам производства изделий из фарфора и фаянса, имеет более чем четырехтысячелетнюю историю. Фаянсовые изделия появились в Междуречье и Египте около II тысячелетия до н. э. Древнеегипетский фаянс состоял из глины, кварцитного песчаника и отличался по составу от обычного фаянса. До сих пор не ясно, каким связующим материалом пользовались в Египте при формовке фаянсовых изделий. Предполагают, что применялось какое-то органическое вещество, выгоравшее затем при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий производилась составом, включающим соду, поташ или силикат кальция с примесью окрашивающих добавок. Для получения голубых и зеленых тонов вводились соединения меди. Синий цвет получали при добавлении мелко истолченного минерала ляпис-лазури, ввозившегося из Азии. Стекло было известно в Египте и Междуречье с глубокой древности. Уже в протодинастический период в употреблении были стеклянные бусы. Существуют легенды, рассказывающие о случайном изобретении стекла финикиянами. Однако едва ли имеются основания считать это изобретение случайным. По-видимому, производство стекла возникло в результате развития рецептур глазурей (32). Древнейшee стекло представляет собой фритту, состоящую из песка, поваренной соли и окиси свинца, т. е. компонентов, обычно входящих в состав глазурей. В дальнейшем в состав стекла стали вводить соду. Этот же состав употреблялся и для изготовления искусственных (поддельных) драгоценных камней. Для окраски стекол в разные тона применялись окислы металлов. Древнейшим изделием из хорошо сплавленного стекла достаточно больших размеров является кувшин голубого цвета, относящийся к эпохе Нового царства (Египет).

Выдувание стекла в древности не было известно. Все изделия были литыми.

В других странах древности, как и в Египте, стекло вошло в употребление в отдаленные времена. В Индии, например, изделия из стекла были широко распространены уже в ведический период (1500-800 гг. до н. э.).

Во всех странах древнего мира были хорошо известны и широко использовались многие минеральные и растительные краски. Особенно часто применялись земляные краски и специально полученные окислы металлов. Для живописи употреблялись охра, окись железа, сурик, белила, сажа, растертый медный блеск и другие минеральные краски. Древнеегипетская лазурь приготовлялась из смеси песка с содой и медными опилками. Рисунки, выполненные художниками Древнего Египта, покрывались защитным слоем высокопрочных лаков типа олифы. Китайская тушь и китайские лаки также пользовались известностью с древнейших времен.

Наряду с минеральными в древности широко применялись растительные и животные краски. Ткань для заворачивания мумий, относящихся ко времени VI династии (около 2500 г. до н. э.), оказалась окрашенной сафлором (шафраном). В эпоху Нового царства для окраски тканей применялась алкана, к концу этой эпохи в употребление вошла вайда и даже привозившееся из Индии индиго. В самой Индии эта краска была известна уже в начале I тысячелетия до н. э. Знаменитая в древности яркая пурпуровая краска изготовлялась из улиток и некоторых видов морских ракушек.

Дошедшие до нас литературные памятники («Папирус Эберса», «Веды» и отдельные надписи) указывают на развитие в странах древнего мира и других отраслей ремесленной химической техники, в частности, косметики и фармации.

Соответствующие описания и указания дают сведения о применении операций выжимания масел, приготовления мазей и притираний, процессов вываривания, процеживания, осветления, сбраживания и др. При раскопках древних погребений найдены сосуды для благовонных масел, обнаружены остатки грима на мумиях и т. д.

Во многих районах Средней Азии археологами найдены изящные узкогорлые флаконы из глины с орнаментированной поверхностью. В таких флаконах хранились косметические средства и ртуть (33). Вавилонские женщины, а позднее и женщины арабского Востока в качестве зеркал использовали медные отполированные дощечки, на поверхность которых время от времени наносилась ртуть.

Несколько слов следует сказать об искусстве бальзамирования трупов (мумификации), доведенном в Древнем Египте до совершенства (34). Исследование мумий показывает, что вначале трупы закапывали на несколько недель в природную соду — «натрон», или «нитрон», — встречающуюся в Египте. При этом в условиях жаркого и сухого климата труп почти целиком обезвоживался. Зачтем вынимали внутренности и мозг, череп заливали смолой, а полость живота заполняли ветвями благовонных деревьев. Далее труп заворачивали в длинное полотно из ткани типа марли, иногда в несколько сот метров, с применением благовонных средств. Лицо покойника гримировали, причем применяли свинцовый блеск, пиролюзит, окись меди, медную зелень, окрашенные глины и, вероятно, растительные краски. На лицо царских мумий накладывали маску из листового золота. Искусство бальзамирования возникло в эпоху Древнего царства.

Отметим также наличие в странах Древнего Востока и в Египте виноделия, производства пива, различных напитков и всевозможных пищевых продуктов (35).

В качестве строительных вяжущих веществ и материалов в странах древнего мира чаще всего применялся гипс. В Индии гипсовый цемент обнаружен в постройках, относящихся приблизительно к 2000 г. до н. э. Известковые строительные растворы в древности не были известны, так как известняк требует для обжига слишком высокую температуру, около 1100 °C, труднодоступную для древней техники. В Египте иногда вместо известняка применялся кальцит, температура обжига которого несколько ниже, чем известняка. Древнеегипетское название кальцита «алебастр», вероятно, происходит от того, что кальцит путали с гипсом. «Алебастровые» (CaSО₄·2H₂О) сосуды в древнеегипетских погребениях встречаются очень часто.

Кроме минеральных вяжущих веществ в древности при каменной кладке использовали асфальт, битум и другие смолы. Те же строительные вяжущие материалы применяли в Ассирии и Вавилоне, а также в Китае.

В заключение скажем несколько слов о средствах для письма, употреблявшихся в древности. Обычно записи делались своеобразными иероглифами или клинописью на плитках известняка, на больших отесанных плитах песчаника, на глиняных табличках, которые после записи обжигались, на деревянных дощечках, покрытых воском и т. д. В Древнем Египте и в других странах иногда применялся пергамент, на котором писали тушью.

Древнеегипетская бумага — «папирус» — получила распространение уже в Среднем царстве. Она изготовлялась из стеблей египетского растения — нильской лилии. Стебли растения разрезали на узкие полосы, которые складывали в два слоя, крест-накрест на плоской каменной плите, затем покрывали куском материи и пробивали плоским камнем без применения клея. Затем полученный папирус сушили, разглаживали и лощили. Таким путём приготовляли длинные полосы шириной 30–40 см и длиной до 40 м. На папирусе писали тушью при помощи заостренной палочки.

Культура и ремесленная техника в странах древнего мира в течение ряда тысячелетий достигла высокого уровня и оказала большое влияние на развитие ремесел в средиземноморских странах. Особенно большое влияние на развитие химической техники оказали древнеегипетские ремесла, о чем, в частности, свидетельствуют сочинения древнегреческих и римских историков (Геродота, Страбона, Плиния и др.). В Египте же зародились и некоторые науки, в частности астрономия и геометрия, вызванные к жизни потребностями вычислять периоды разлива Нила и определять границы полей, уничтожавшиеся разливами. Древние египтяне имели и некоторые познания в области механики, физики и медицины. Существуют предания, что в тайниках храмов Озириса и Изиды жрецы осуществляли сложные химические операции, в особенности связанные с получением золотоподобных сплавов и изготовлением искусственных драгоценных камней (поддельных) и другие операции.

Достижения тайной египетской науки и ее хранителей — жрецов — за несколько веков до новой эры, по крайней мере частично, стали доступны греческим техникам и философам. Еще задолго до завоевания Египта Александром Македонским в Северной Африке существовали обширные греческие колонии, и молодые греческие ученые приезжали сюда для обучения наукам, искусствам и технике.

В эллинистический период (332 г. до н. э. — 30 г. н. э.) в Египте поселилось много ученых греков, которые не только овладели знаниями, накопленными древними жрецами и ремесленниками, но и значительно усовершенствовали эти знания, передав их на родину. Оттуда эти знания распространились в страны Южной Европы и Ближней Азии. Передача научных знаний и технических приемов ремесел Древнего Египта шла и другими путями, например через Италию, Сицилию, через страны Закавказья и Среднюю Азию.