Медь и ее сплавы = Cu

Медь и ее сплавы = Cu

Открытие металла произошло во времена каменного века. Занимаясь поиском подходящих пород камней, а затем наблюдая за изменением формы самородков под ударами твердых камней, люди пришли к мысли использовать их для изготовления мелких украшений путем холодной ковки. Позже начали ковать самородки меди с предварительным отжигом. Поэтому общепринято мнение, что с древности и до начала широкого использования железа наибольшее значение в материальной культуре человечества играли медь и ее сплавы с другими цветными металлами.

Медная сковорода

Но холодной ковкой можно было придать форму лишь малым по величине предметам – шилам, булавкам, проволоке, крючкам, наконечникам стрел, ножам, требовавшим лишь небольшой ковки и шлифовки. Получение же листов из самородной меди таким способом невозможно, она просто растрескивается. Нам здесь важно, что в древнейших слоях, где были найдены первые медные предметы, не оказалось никаких гончарных черепков. Следовательно, хорошими печами тогда еще не располагали, плавить и тем более выплавлять медь из руды не могли. Легко сделать вывод, что медные орудия и украшения были изготовлены из найденных самородков.

Большинство имевшихся на поверхности земли медных самородков было превращено в изделия за тысячи лет до нас, однако и в новые времена попадались многотонные самородки меди.

Одним из ранних названий металла было эс – слово, родственное индийскому айас, что означало руду. Между прочим, и теперь по-немецки руда обозначается сходным словом эрц. Поскольку первые рудники нашли на Кипре и оттуда развозили готовый продукт в разные страны, медь стали называть эс киприум, металл с Кипра. Потом слово киприум в произношении заменилось на купрум, потом отбросили эс и стали всякую медь называть просто купрум. Очевидно, что эти наименования-переименования произошли тогда, когда было уже не просто мореплавание, а торговое мореплавание.

Следующим этапом освоения металлов стал отжиг меди, а позже – восстановление ее из руд. Первым металлургическим горном мог быть костер, но температура древесного огня около 700 °C, а для восстановления меди из карбонатной руды – малахита требуется температура не ниже 700–800 °C. А при отжиге меди плавление происходит при температуре не ниже 1084 °C.

Таким образом, гипотеза открытия металлургии меди в результате случайного попадания кусков руды в костер не верна. Для любой, пусть самой примитивной металлургии нужна печь с искусственным дутьем. А первые такие печи были созданы для гончарного производства. И вот не найдено ни одного культурного слоя – ни в Африке, ни в Азии, ни в Европе, ни в Америке, где были бы остатки металлургического производства в виде шлаков, но не было черепков. Напротив, есть множество находок керамики, датируемых более ранними веками, где нет и следов металлургии.

Мы уже говорили, что путь узнавания нового сложен и случаен. Ну не было у людей знаний! Какие же случайности встречаются в гончарном производстве, использующем печь, настолько часто, что это могло привести к обнаружению плавки металла? Это – восстановление металла из веществ, нанесенных на стенки гончарного изделия для их раскраски. Мы знаем, что это за вещества. Прежде всего, основные карбонаты меди – малахит и лазурит, а также сульфид ртути, киноварь. Все это яркие минеральные краски: зеленая, синяя, красная. А нанесение цветных узоров на изделия из керамики – один из древнейших видов искусства.

Случайно обнаружив кусочки металла, получившиеся на стенках горшков после их обжига, люди начали плавить их специально.

Плавку производили в печах примитивного типа: глиняный тигель с рудой и углем помещался в неглубокую ямку с насыпанным поверх слоем древесного угля. В этих случаях могла быть достигнута температура, необходимая как для восстановительной плавки руды, так и для получения расплава меди, то есть не ниже 1084 °C.

В опытных плавках, проведенных по восстановлению меди при более низкой температуре, не выше 700–800 °C, она получалась лишь в губчатой форме, непригодной для непосредственного использования; полученный продукт необходимо было подвергать дополнительному нагреву в отдельном тигле для плавки. А малахит, основная руда для получения меди, при такой температуре лишь кальцинировался, превращаясь в окись меди.

В Египте первые предметы из меди датируют IV тысячелетием до н. э., хотя вблизи Каира найден кусок медной руды, который, по всем данным, был обработан даже в V тысячелетии до н. э. и относится к меднорудному месторождению на Синайском полуострове. В погребениях этого времени были найдены несколько бусин из свернутой узкой медной полоски и иглы для закрепления погребальных ковриков.

Египтолог А. Лукас считает, что самые древние образцы медных изделий в Египте изготовлены не из самородной меди, а из меди, полученной восстановительной плавкой малахита. О применении же минерала малахита в Египте еще до начала использования самородного металла свидетельствуют обнаруженные там древнейшие малахитовые изделия. Кроме того, древнее население Египта использовало косметическую малахитовую пасту как краску для век; малахитом же окрашивали стены жилищ.

Топор-секира из мышьяковой бронзы

Колокольчик из мышьяковой бронзы

Новейшими исследованиями установлено, что многие древние медные и бронзовые предметы, найденные в различных регионах Старого света – в Германии, Испании, Португалии, изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов, причем в тех областях, где не было месторождений оловянных руд, мышьяковистую медь производили в большом количестве достаточно долго. Но среди древнейших предметов, найденных в Юго-Восточной Азии, пока нет ни одного, который был бы изготовлен из медно-мышьяковых сплавов. Факты, подобранные и проанализированные И. Р. Селимхановым, свидетельствуют о преднамеренном введении мышьяка в медный сплав, а не о случайном его попадании туда.

Присутствие в меди 0,5–8% мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки в рельефных литейных формах. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре 1084 °C, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре. К тому же изделия из мышьяковистой меди по твердости мало уступают оловянистой бронзе. Только при содержании мышьяка выше 8 % пластичность сплава ухудшается, и он становится хрупким.

Первоначально мышьяковые минералы – золотистый аурипигмент и ярко-красный реальгар – могли привлечь внимание человека как магические средства, в частности потому, что красные минералы с древнейших времен наделялись волшебными свойствами. Причем предположение о применении древними плавильщиками реальгара и аурипигмента было подтверждено многочисленными опытными лабораторными плавками.

Да и скажем прямо: плавильщик не мог не заметить, что присадка этих минералов дает сплав лучшего качества и что при изменении доли добавляемых минералов получаются сплавы различных цветов. В дальнейшем такое резкое изменение окраски и свойств металла при введении малых добавок стало несомненно одним из источников, питавших алхимические представления о трансмутации металлов и о «философском камне», малое количество которого «совершенствует» большое количество металла.

Два слова о латуни. Латунь (желтая медь) представляет один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов. Главные составные ее части – медь и цинк – обыкновенно находятся в отношении около 2 частей меди к 1 части цинка.

Но цинк был открыт только в XVI столетии, а латунь изготавливали много раньше. Готовилась она с помощью восстановительной плавки меди с галмеем, который, как полагали, обладал свойством окрашивать медь в желтый цвет. Этот способ практиковался также и в Средние века и удержался вплоть до начала ХХ века.

Латунь тверже, чем медь, и, следовательно, труднее изнашивается; она очень ковка и вязка и потому легко прокатывается в тонкие листы, плющится под ударом молотка, вытягивается в проволоку или выштамповывается в самые разнообразные формы; она сравнительно легко плавится и отливается при температурах ниже точки плавления меди. Наконец, она имеет красивый желтый цвет и отлично полируется. Некоторые считают, что ее использовали для имитации золота. Одна беда: она со временем чернеет.

Впервые латунь могла быть получена случайно при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.

Бесспорные письменные свидетельства о латуни и латунных изделиях в Египте цитирует Лукас. Считается, что в Древнем Риме при Августе из латуни чеканили монету.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.



Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

9. Олово, медь, бронза

Из книги автора

9. Олово, медь, бронза Хорошо известно, что металлургия олова сложнее, чем меди. Поэтому бронза, как сплав меди с оловом, обязана была появиться ПОЗДНЕЕ открытия олова. А в скалигеровской истории картина в точности обратная. Сначала, якобы, открыли бронзу. «Получился»


3.6. Медь, бронза и железо

Из книги автора

3.6. Медь, бронза и железо Индустрия металлов определяла в последние несколько тысяч лет технологический прогресс. Недаром же исторические эпохи получили название: век каменный, бронзовый, железный…Первые медные изделия появились в неолитических культурах VII–VI тыс. до


9. Олово, медь, бронза

Из книги автора

9. Олово, медь, бронза Хорошо известно, что металлургия олова сложнее, чем меди. Поэтому бронза, как сплав меди с оловом, обязана была появиться ПОЗДНЕЕ открытия олова. А в скалигеровской истории картина в точности обратная. Сначала, якобы, открыли бронзу. «Получился»


Глава 2 МЕДЬ И БРОНЗА

Из книги автора

Глава 2 МЕДЬ И БРОНЗА Важный прорыв в изучении предыстории Грузии и всего Закавказья произошел в последние несколько десятилетий, когда было обнаружено большое количество находок, относящихся к «энеолитической культуре Закавказья» (Мунчаев, Пиотровский), которую


МЕДЬ, БРОНЗА, ПЛАТИНА И... АЛЮМИНИЙ

Из книги автора

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


3.10. Медь Чермного моря

Из книги автора

3.10. Медь Чермного моря В эпоху царя Соломона финикийцы фактически владели портом Акаба на побережье Красного моря. Этот порт был для них воротами на Восток: отсюда они могли совершать плавания в страны, лежавшие на берегу Индийского океана. Но раскопки в районе порта


Глава 5 «Трубные сплавы»

Из книги автора

Глава 5 «Трубные сплавы» Март — декабрь 1941Комитет М.О.Д. в конце 1940 года работал достаточно интенсивно. Ученым стало многое известно о критической массе 235U, необходимой для взрыва бомбы, а также об условиях получения редкого изотопа из природного урана в промышленных


Глава 5 «Трубные сплавы»

Из книги автора

Глава 5 «Трубные сплавы» Март — декабрь 1941Комитет М.О.Д. в конце 1940 года работал достаточно интенсивно. Ученым стало многое известно о критической массе U235, необходимой для взрыва бомбы, а также об условиях получения редкого изотопа из природного урана в промышленных


• 1. Медь и бронза

Из книги автора

• 1. Медь и бронза Обычно эпоха, не освещенная дошедшими до нас письменными памятниками, делится историками на три основных периода: каменный, медный и железный век. При этом медный век часто называют также бронзовым, поскольку историки полагают, будто бы бронза (сплав


Медь или серебро?

Из книги автора

Медь или серебро? Еще современников приводила в удивление демидовская устремленность в Сибирь. Зачем понадобилось Акинфию Демидову строить медные заводы на далеком Алтае, на тогдашнем конце света, в местах диких, необжитых и опасных, отдаленных от уральской демидовской


Медь

Из книги автора

Медь С медью – металлом красноватого цвета, по своим физическим качествам очень похожим на золото – человечество знакомо много тысячелетий. В природе она может встречаться многотонными самородками. Но медь не такая стойкая к внешнему влиянию. Ее со временем покрывают