Металлы древности
Металлы древности — это семь металлов , которые люди идентифицировали и нашли применение 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 как отдельные металлы они были признаны лишь позже. [2] [3] [4] [5] Особый случай — платина ; он был известен коренным жителям Южной Америки примерно в то время, когда Европа переживала классическую древность, но был неизвестен европейцам до 18 века. не более одиннадцати элементарных металлов и металлоидов Таким образом, к концу античности было известно ; это сильно контрастирует с сегодняшней ситуацией, когда известно более 90 элементарных металлов. Висмут начал признаваться отдельно только около 1500 года европейской цивилизацией и цивилизациями инков . Первым элементарным металлом, первооткрывателем которого можно четко определить, является кобальт , открытый в 1735 году Георгом Брандтом , когда научная революция была в самом разгаре. [6] (Даже тогда кобальт мог быть получен до 13 века алхимиками, обжигающими и восстанавливающими его руду, но в любом случае его особая природа не была признана.) [7]
История
[ редактировать ]Медь, вероятно, была первым металлом, добытым и изготовленным человеком. [8] Первоначально его получали как самородный металл , а затем путем плавки руд. Самые ранние оценки открытия меди предполагают около 9000 г. до н.э. на Ближнем Востоке. Это был один из самых важных материалов для людей в эпоху энеолита и бронзового века . Медные бусы, датируемые 6000 годом до нашей эры, были найдены в Чатал-Хююке , Анатолия. [9] а археологический памятник Беловоде на горе Рудник в Сербии содержит старейшие в мире надежно датированные свидетельства выплавки меди, датируемые 5000 годом до нашей эры. [10] [11] Его признали элементом Луи Гайтон де Морво , Антуан Лавуазье , Клод Бертолле и Антуан-Франсуа де Фуркруа в 1787 году. [6]
Считается, что выплавка свинца началась не менее 9000 лет назад, а самым старым известным артефактом из свинца является статуэтка, найденная в храме Осириса на месте Абидоса, датированная примерно 3800 годом до нашей эры. [12] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркроем в 1787 году. [6]
Самые ранние золотые артефакты были обнаружены на месте Вади-Кана в Леванте . [13] По оценкам, серебро было обнаружено в Малой Азии вскоре после меди и золота. [14]
Есть свидетельства того, что железо было известно еще до 5000 г. до н.э. [15] Самыми старыми известными железными предметами, используемыми людьми, являются бусы из метеоритного железа , изготовленные в Египте примерно в 4000 году до нашей эры. Открытие плавки около 3000 г. до н.э. привело к началу железного века около 1200 г. до н.э. [16] и широкое использование железа для изготовления инструментов и оружия. [17] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркроем в 1787 году. [6]
Впервые олово было выплавлено в сочетании с медью около 3500 г. до н. э. для производства бронзы , что уступило место бронзовому веку (за исключением некоторых мест, где не было значительного бронзового века, перешедшего непосредственно от неолита каменного века к железному веку ). [18] Кестель , на юге Турции , является местом древней шахты по добыче касситерита , которая использовалась с 3250 по 1800 год до нашей эры. [19] Самые старые артефакты датируются примерно 2000 годом до нашей эры. [20] Он был признан элементом Гайтоном де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркроем в 1787 году. [6]
Характеристики
[ редактировать ]Температура плавления
[ редактировать ]Металлы древности обычно имели низкую температуру плавления , за исключением железа.
- Ртуть плавится при температуре -38,829 ° C (-37,89 ° F). [21] (будучи жидким при комнатной температуре).
- Олово плавится при 231 ° C (449 ° F). [21]
- Свинец плавится при 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 выбросом при температуре 1538 ° C (2800 ° F), [21] что значительно затрудняет плавление в древности. В разных культурах навыки обработки железа развивались с разной скоростью; однако данные с Ближнего Востока позволяют предположить, что плавка была возможна, но непрактична примерно в 1500 г. до н. э., а к 500 г. до н. э. была относительно обычным явлением на большей части Евразии. [22] Однако до этого периода, известного как железный век , работа с железом была невозможна.
Остальные металлы, открытые до научной революции, во многом соответствуют этой схеме, за исключением тугоплавкой платины:
- Висмут плавится при 272 ° C (521 ° F). [21]
- Цинк плавится при 420 ° C (787 ° F), [21] но, что немаловажно, он кипит при температуре 907 ° C (1665 ° F), что ниже точки плавления серебра. Следовательно, при температурах, необходимых для восстановления оксида цинка до металла, металл уже находится в газообразном состоянии. [23] [24]
- Мышьяк сублимируется при 615 ° C (1137 ° F), переходя непосредственно из твердого состояния в газообразное. [21]
- Сурьма плавится при 631 ° C (1167 ° F). [21]
- Платина плавится при температуре 1768 °C (3215 °F), что даже выше, чем у железа. [21] Вместо этого коренные жители Южной Америки работали с ним путем спекания : они смешивали порошки золота и платины, пока сплав не становился достаточно мягким, чтобы его можно было придавать форму с помощью инструментов. [25] [26]
Добыча
[ редактировать ]Хотя все металлы древности, кроме олова и свинца, встречаются в природе, в качестве самородных металлов обычно встречаются только золото и серебро .
- Золото и серебро часто встречаются в самородной форме.
- Соединения ртути восстанавливаются до элементарной ртути просто при низкотемпературном нагревании (500 °C).
- Олово и железо встречаются в виде оксидов и могут быть восстановлены окисью углерода (полученной, например, при сжигании древесного угля ) при 900 °C.
- Соединения меди и свинца можно обжигать для получения оксидов, которые затем восстанавливают окисью углерода при температуре 900 °C.
- Метеоритное железо часто встречается в качестве самородного металла, и оно было самым ранним источником железных предметов, известных человечеству.
Символизм
[ редактировать ]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 древности. Кроме того, некоторые алхимики и астрологи считали, что существует связь, иногда называемая управлением , между днями недели, алхимическими металлами и планетами, которые, как говорили, «властвуют» над ними. [27] [28] Были некоторые ранние вариации, но наиболее распространенными ассоциациями со времен античности являются следующие:
| Металл | Тело | Символ | День недели |
|---|---|---|---|
| Золото | Солнце | ☉︎ | Воскресенье |
| Серебро | Луна | ☾ | Понедельник |
| Железо | Марс | ♂ | Вторник |
| Меркурий | Меркурий | ☿ | Среда |
| Полагать | Юпитер | ♃ | Четверг |
| Медь | Венера | ♀ | Пятница |
| Вести | Сатурн | ♄ | Суббота |
См. также
[ редактировать ]- Хронология открытия химических элементов
- Аштадхату , восемь металлов индуистской алхимии (эти семь плюс цинк)
- История металлургии на Индийском субконтиненте
- История металлургии в Китае
- Металлургия в доколумбовой Америке
- Медная металлургия в Африке
- Металлургия железа в Африке
Ссылки
[ редактировать ] | В этой статье нечеткий стиль цитирования . ( Апрель 2018 г. ) |
- ^ Смит, Сирил Стэнли; Форбс, Р.Дж. (1957). «2: Металлургия и анализ». В Сингере; Холмьярд; Зал; Уильямс (ред.). История технологии . Издательство Оксфордского университета. п. 29.
- ^ Мури, PRS (1994). Древние месопотамские материалы и промышленность: археологические свидетельства . Нью-Йорк: Кларендон Пресс. п. 241. ИСБН 978-1-57506-042-2 .
- ^ Хили, Джон Ф. (1999). Плиний Старший о науке и технике . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780198146872 . Проверено 26 января 2018 г.
- ^ Холмьярд, Эрик Джон (1957). Алхимия . Курьерская корпорация. ISBN 9780486262987 . Проверено 26 января 2018 г.
- ^ Бисвас, Арун Кумар (1993). «Примат Индии в древней металлургии латуни и цинка» (PDF) . Индийский журнал истории науки . 28 (4): 309–330 . Проверено 4 января 2024 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Мишковец, Павел (2022). «Игра в имена: история наименования химических элементов — часть 1 — от древности до конца XVIII века» . Основы химии . 25 : 29–51. дои : 10.1007/s10698-022-09448-5 .
- ^ Уикс, Мэри Эльвира (1960). Открытие элементов (6-е изд.). Журнал химического образования. п. 153.
- ^ «Медная история» . Rameria.com. Архивировано из оригинала 17 сентября 2008 г. Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ «CSA – Путеводители по открытиям, краткая история меди» . Архивировано из оригинала 3 февраля 2015 г. Проверено 19 мая 2008 г.
- ^ «Возможно, на территории Сербии были первые производители меди» . UCL.ac.uk. Институт археологии UCL. 23 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 28 марта 2017 г. . Проверено 22 апреля 2017 г.
- ^ Брюс Бауэр (17 июля 2010 г.). «Возможно, на территории Сербии были первые производители меди» . Новости науки . Архивировано из оригинала 8 мая 2013 года . Проверено 22 апреля 2017 г.
- ^ «История свинца – Часть 3» . Lead.org.au. Архивировано из оригинала 18 октября 2004 г. Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Гофер, А.; Цук, Т.; Шалев С. и Гофна Р. (август – октябрь 1990 г.). «Самые ранние золотые артефакты в Леванте». Современная антропология . 31 (4): 436–443. дои : 10.1086/203868 . JSTOR 2743275 . S2CID 143173212 .
- ^ «47 серебра» .
- ^ «26 железа» . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Уикс, Мэри Эльвира ; Лечестер, Генри М. (1968). «Элементы, известные древним». Открытие элементов . Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования. стр. 29–40. ISBN 0-7661-3872-0 . LCCN 68-15217 .
- ^ «Заметки о значении Первой Персидской империи во всемирной истории» . Курсы.wcupa.edu . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ «50 жести» . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Гауптманн, А.; Мэддин, Р.; Прейндж, М. (2002), «О структуре и составе медных и оловянных слитков, обнаруженных после кораблекрушения Улубурун», Бюллетень Американской школы восточных исследований , том. 328, нет. 328, Американские школы восточных исследований, стр. 1–30, JSTOR 1357777.
- ^ «История металлов» . Neon.mems.cmu.edu. Архивировано из оригинала 8 января 2007 г. Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Зима, Марк. «Периодическая таблица элементов от WebElements» . www.webelements.com .
- ^ Эрб-Сатулло, Натаниэль Л. (декабрь 2019 г.). «Инновации и внедрение железа на Древнем Ближнем Востоке» . Журнал археологических исследований . 27 (4): 557–607. дои : 10.1007/s10814-019-09129-6 .
- ^ Алам, Ишрат (2020). «История цинка и его использование в досовременной Индии» . Исследования по народной истории . 7 (1): 23–29. дои : 10.1177/2348448920908237 . Проверено 4 января 2024 г.
- ^ Ли, Юниу; Сяо, Бируй; Джулефф, Гилл; Хуанг, Ван; Ли, Дади; Бай, Цзюцзян (2020). «Древняя выплавка цинка в районе Верхней и Средней реки Янцзы». Античность . 94 (375). дои : 10.15184/aqy.2020.83 .
- ^ Бергсё, Пол (1936). «Металлургия золота и платины у доколумбовых индейцев» . Природа . 137 (3453). Springer Science and Business Media LLC: 29. Бибкод : 1936Natur.137...29B . дои : 10.1038/137029a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4100269 .
- ^ Микс, Н.; Племянница, С.; Эстевес, П. (2002). «Технология раннего платинового покрытия: золотая маска культуры Ла Толита, Эквадор». Археометрия . 44 (2). Уайли: 273–284. дои : 10.1111/1475-4754.t01-1-00059 . ISSN 0003-813X .
- ^ Болл, Филип (2007). Доктор Дьявола: Парацельс и мир магии и науки эпохи Возрождения . Лондон: Стрела. ISBN 978-0-09-945787-9 .
- ^ Коллерстром, Ник. «Отношения Металл-Планета: исследование небесного влияния» . homepages.ihug.com.au . Проверено 3 января 2021 г.
- «История металлов» . Архивировано из оригинала 8 января 2007 г.
- Ник Коллерстром. «Сродство Металла и Планеты – Семичастный Узор» . Проверено 17 февраля 2011 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- http://www.webelements.com/ цитируется из этих источников:
- А. М. Джеймс и М. П. Лорд в «Химических и физических данных Макмиллана», Макмиллан, Лондон, Великобритания, 1992.
- GWC Kaye и TH Laby в Таблицах физических и химических констант, Лонгман, Лондон, Великобритания, 15-е издание, 1993.