Немецкий амулет для защиты от болезней (18 век); изготовлен из сплава семи алхимических металлов: свинца, олова, железа, золота, меди, ртути и серебра.Производство металла на древнем Ближнем Востоке
Металлы древности — это семь металлов , которые люди открыли и нашли им применение еще в доисторические времена в Африке, Европе и по всей Азии: [1] золото , серебро , медь , олово , свинец , железо и ртуть .
Цинк , мышьяк и сурьма также были известны в древности, но их не признавали как отдельные металлы до более позднего времени. [2] [3] [4] [5] Особый случай — платина ; она была известна коренным жителям Южной Америки примерно в то время, когда Европа переживала классическую античность, но была неизвестна европейцам до 18 века. Таким образом, к концу античности было известно не более одиннадцати элементарных металлов и металлоидов ; это сильно контрастирует с сегодняшней ситуацией, когда известно более 90 элементарных металлов. Висмут начал признаваться как отдельный металл только около 1500 года европейской и индейской цивилизациями. Первым элементарным металлом с четко идентифицируемым первооткрывателем является кобальт , открытый в 1735 году Георгом Брандтом , к тому времени научная революция была в полном разгаре. [6] (Даже тогда кобальт мог быть получен до XIII века алхимиками путем обжига и восстановления его руды, но в любом случае его особая природа не была распознана.) [7]
История
Медь, вероятно, была первым металлом, добытым и обработанным людьми. [8] Первоначально она была получена как самородный металл , а позже — путем плавки руд. Самые ранние оценки открытия меди предполагают около 9000 г. до н. э. на Ближнем Востоке. Это был один из важнейших материалов для людей на протяжении всего халколита и бронзового века . Медные бусины, датируемые 6000 г. до н. э., были найдены в Чатал-Хююке , Анатолия , [9] а археологические раскопки Беловоде на горе Рудник в Сербии содержат старейшие в мире надежно датированные свидетельства плавки меди, датируемые 5000 г. до н. э. [10] [11] Она была признана элементом Луи Гайтоном де Морво , Антуаном Лавуазье , Клодом Бертолле и Антуаном-Франсуа де Фуркруа в 1787 году. [6]
Считается, что выплавка свинца началась по крайней мере 9000 лет назад, а старейшим известным артефактом из свинца является статуэтка, найденная в храме Осириса на месте Абидоса, датируемая примерно 3800 годом до нашей эры. [12] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа в 1787 году. [6]
Самые ранние золотые артефакты были обнаружены на месте Вади-Каны в Леванте . [13] Предполагается, что серебро было обнаружено в Малой Азии вскоре после меди и золота. [14]
Существуют доказательства того, что железо было известно еще до 5000 г. до н. э. [15] Древнейшие известные железные предметы, используемые людьми, — это некоторые бусины из метеоритного железа , изготовленные в Египте примерно в 4000 г. до н. э. Открытие плавки около 3000 г. до н. э. привело к началу железного века около 1200 г. до н. э. [16] и значительному использованию железа для изготовления инструментов и оружия. [17] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа в 1787 г. [6]
Олово впервые было выплавлено в сочетании с медью около 3500 г. до н. э. для получения бронзы , что дало начало Бронзовому веку (за исключением некоторых мест, которые не испытали значительного Бронзового века, перейдя непосредственно от Неолитического Каменного века к Железному веку ). [18] Кестель , на юге Турции , является местом древней шахты по добыче касситерита , которая использовалась с 3250 по 1800 г. до н. э. [19] Самые старые артефакты датируются примерно 2000 г. до н. э. [20] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа в 1787 г. [6]
Характеристики
Температура плавления
Металлы древности, как правило, имели низкие температуры плавления , за исключением железа.
Ртуть плавится при температуре -38,829 °C (-37,89 °F) [21] (будучи жидкой при комнатной температуре).
Олово плавится при температуре 231 °C (449 °F) [21]
Свинец плавится при температуре 327 °C (621 °F) [21]
Серебро при 961 °C (1763 °F) [21]
Золото при 1064 °C (1947 °F) [21]
Медь при 1084 °C (1984 °F) [21]
Железо является исключением при температуре 1538 °C (2800 °F), [21] что значительно затрудняло его плавку в древности. Культуры развивали мастерство обработки железа с разной скоростью; однако, свидетельства с Ближнего Востока показывают, что плавка была возможна, но непрактична около 1500 г. до н. э., и относительно распространена на большей части Евразии к 500 г. до н. э. [22] Однако до этого периода, общеизвестного как железный век , обработка железа была невозможна.
Другие металлы, открытые до научной революции, в целом соответствуют этой схеме, за исключением тугоплавкой платины:
Висмут плавится при температуре 272 °C (521 °F) [21]
Цинк плавится при 420 °C (787 °F), [21] но, что важно, кипит при 907 °C (1665 °F), температуре ниже точки плавления серебра. Следовательно, при температурах, необходимых для восстановления оксида цинка до металла, металл уже является газообразным. [23] [24]
Мышьяк возгоняется при температуре 615 °C (1137 °F), переходя непосредственно из твердого состояния в газообразное. [21]
Сурьма плавится при температуре 631 °C (1167 °F) [21]
Платина плавится при температуре 1768 °C (3215 °F), что даже выше, чем у железа. [21] Коренные жители Южной Америки работали с ней, используя метод спекания : они смешивали золотой и платиновый порошки, пока сплав не становился достаточно мягким, чтобы его можно было формовать инструментами. [25] [26]
Извлечение
В то время как все металлы древности, за исключением олова и свинца, встречаются в самородном состоянии, только золото и серебро обычно встречаются в самородном состоянии .
Золото и серебро часто встречаются в самородном виде.
Соединения ртути восстанавливаются до элементарной ртути простым низкотемпературным нагреванием (500 °C).
Олово и железо существуют в виде оксидов и могут быть восстановлены оксидом углерода (получаемым, например, при сжигании древесного угля ) при температуре 900 °C.
Соединения меди и свинца можно обжигать для получения оксидов, которые затем восстанавливают оксидом углерода при температуре 900 °C.
Метеорное железо часто встречается как самородный металл, и оно было самым ранним источником железных предметов, известных человечеству.
Символизм
Практика алхимии в западном мире, основанная на эллинистическом и вавилонском подходе к планетарной астрономии, часто приписывала символическую связь между семью известными тогда небесными телами и металлами, известными грекам и вавилонянам в античности. Кроме того, некоторые алхимики и астрологи считали, что существует связь, иногда называемая правлением , между днями недели, алхимическими металлами и планетами, которые, как говорили, имели «господство» над ними. [27] [28] Были некоторые ранние вариации, но наиболее распространенными ассоциациями со времен античности являются следующие:
^ Смит, Сирил Стэнли; Форбс, Р. Дж. (1957). "2: Металлургия и пробирование". В Сингере; Холмъярде; Холле; Уильямсе (ред.). История технологий . Oxford University Press. стр. 29.
^ Мури, PRS (1994). Древние месопотамские материалы и отрасли промышленности: археологические свидетельства. Нью-Йорк: Clarendon Press. стр. 241. ISBN978-1-57506-042-2.
^ Хили, Джон Ф. (1999). Плиний Старший о науке и технике. Oxford University Press. ISBN9780198146872. Получено 26 января 2018 г.
^ Холмярд, Эрик Джон (1957). Алхимия. Courier Corporation. ISBN9780486262987. Получено 26 января 2018 г.
^ Бисвас, Арун Кумар (1993). «Первенство Индии в древней латунной и цинковой металлургии» (PDF) . Indian Journal of History of Science . 28 (4): 309–330 . Получено 4 января 2024 г. .
^ abcde Miśkowiec, Paweł (2022). «Игра в названия: история наименований химических элементов — часть 1 — от античности до конца 18 века». Основы химии . 25 : 29–51. doi : 10.1007/s10698-022-09448-5 .
^ Уикс, Мэри Эльвира (1960). Открытие элементов (6-е изд.). Журнал химического образования. стр. 153.
^ "CSA – Discovery Guides, Краткая история меди". Архивировано из оригинала 2015-02-03 . Получено 2008-05-19 .
^ "Сербский участок, возможно, был местом обитания первых производителей меди". UCL.ac.uk . Институт археологии UCL. 23 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 28 марта 2017 г. Получено 22 апреля 2017 г.
^ Брюс Бауэр (17 июля 2010 г.). «Сербский участок, возможно, был местом обитания первых производителей меди». ScienceNews . Архивировано из оригинала 8 мая 2013 г. Получено 22 апреля 2017 г.
^ "История свинца – Часть 3". Lead.org.au. Архивировано из оригинала 2004-10-18 . Получено 2008-09-12 .
^ Гофер, А.; Цук, Т.; Шалев, С. и Гофна, Р. (август–октябрь 1990 г.). «Самые ранние золотые артефакты в Леванте». Current Anthropology . 31 (4): 436–443. doi :10.1086/203868. JSTOR 2743275. S2CID 143173212.
^ Уикс, Мэри Эльвира ; Лейчестер, Генри М. (1968). «Элементы, известные древним». Открытие элементов . Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования. стр. 29–40. ISBN0-7661-3872-0. LCCN 68-15217.
^ "Заметки о значении Первой Персидской империи в мировой истории". Courses.wcupa.edu . Получено 12 сентября 2008 г.
^ Хауптманн, А.; Маддин, Р.; Прейндж, М. (2002), «О структуре и составе медных и оловянных слитков, извлеченных из затонувшего корабля Улубурун», Бюллетень Американской школы восточных исследований , т. 328, № 328, Американские школы восточных исследований, стр. 1–30, JSTOR 1357777
^ abcdefghijkl Винтер, Марк. "Периодическая таблица элементов от WebElements". www.webelements.com .
^ Эрб-Сатулло, Натаниэль Л. (декабрь 2019 г.). «Инновация и внедрение железа на древнем Ближнем Востоке». Журнал археологических исследований . 27 (4): 557–607. doi : 10.1007/s10814-019-09129-6 .
^ Алам, Ишрат (2020). «История цинка и его использование в досовременной Индии». Исследования по истории народов . 7 (1): 23–29. doi :10.1177/2348448920908237 . Получено 4 января 2024 г.
^ Ли, Юниу; Сяо, Бируй; Джулефф, Гилл; Хуан, Вань; Ли, Дади; Бай, Цзюцзян (2020). «Древняя плавка цинка в районе Верхней и Средней реки Янцзы». Antiquity . 94 (375). doi :10.15184/aqy.2020.83.
^ Бергсё, Пауль (1936). «Металлургия золота и платины у доколумбовых индейцев». Nature . 137 (3453). Springer Science and Business Media LLC: 29. Bibcode : 1936Natur.137...29B. doi : 10.1038/137029a0 . ISSN 0028-0836. S2CID 4100269.
^ Микс, Н.; Ла Нисе, С.; Эстевес, П. (2002). «Технология раннего платинового покрытия: золотая маска культуры Ла Толита, Эквадор». Археометрия . 44 (2). Wiley: 273–284. doi :10.1111/1475-4754.t01-1-00059. ISSN 0003-813X.
^ Болл, Филип (2007). Доктор Дьявола: Парацельс и мир магии и науки Возрождения . Лондон: Arrow. ISBN978-0-09-945787-9.
^ Коллерстром, Ник. «Взаимосвязь металла и планеты: исследование влияния небесных тел». homepages.ihug.com.au . Получено 3 января 2021 г. .
"История металлов". Архивировано из оригинала 2007-01-08.
