Книга Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь?
Содержание
Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь?
Вопросы, вопросы, вопросы…
Часть 1. История металлургии, известная и не очень
Часть 2. Черная металлургия
Часть 3. Цветная металлургия
Часть 4. Другие сферы применения металлов
Часть 5. Технологии забытых богов
Заключение
Литература
Предисловие
Изучая историю, мы, на самом деле, изучаем самих себя, стараясь найти ответы на извечные вопросы, которые задавали себе люди во все времена: кто мы? откуда? и где наши корни? И нам вовсе не хочется довольствоваться лишь неясными предположениями, нас интересует достоверная информация. И в этой связи, история, как наука, оперирующая исключительно фактами, имеет для нас первостепенное значение, ведь именно она может дать достоверные ответы на эти главные для всех нас вопросы. А история человечества это, прежде всего, - история человеческой деятельности, то есть - те следы, которые оставил человек на Земле, следы сознательного изменения окружающей среды и, вместе с этим, и себя самого.
И что бы ни являлось для нас свидетельством этой самой деятельности: искусственное изменение ландшафта, постройки, предметы быта или письменные источники, нас, прежде всего, интересует даже не то, что конкретно сделано, а как, когда и зачем это сделано? Ведь именно понимание этого и определяет наше место в мире.
И каждый раз, рассматривая какую-нибудь древнюю постройку или даже вполне обычный предмет, мы задаем себе вопросы: как это изготовлено? из какого материала? при помощи каких технологий? и какими инструментами?
И это далеко не новость. Именно вопрос об использовании человеком тех или иных инструментов и лег в основу общепринятой классификации исторических периодов, делящих весь отрезок древней истории на "каменный", "бронзовый" и "железный" века, согласно тому, из какого материала были, преимущественно, изготовлены инструменты, используемые людьми того времени.
Принято считать, что поначалу, люди пользовались лишь каменными орудиями труда, потом, каким-то совершенно случайным и необъяснимым образом, они научились выплавлять медь и, как-то сразу, догадались соединить ее с оловом, получив бронзу. Так "каменный" век сменился веком "бронзовым", на том прогресс человечества замер на несколько тысячелетий и, по сути, особо ничего интересного не происходило, до тех пор, пока люди не научились обрабатывать железо, перейдя, таким образом, от "бронзового" века - к "железному".
Он-то и дал настоящий толчок развитию человечества! Потому что, как только человечество вступило в фазу "железного" века, оно сразу же стало более развитым, как общественно, так в области ремесел и сельского хозяйства, и именно повсеместное применение железных орудий заложило основу нашего современного мира.
И, при этом, никого, почему-то, совершенно не смущает тот факт, что не только цивилизации Древнего Египта, Месопотамии или Индии, достижениями которых мы не устаем восхищаться, но и сама Древняя Греция и даже великий и ужасный Рим, так же относятся именно к эпохе пресловутого "бронзового" века!
А, вот в раннем европейском средневековье, как раз, использовались, преимущественно, железные орудия труда! Выходит, что этот исторический период нам следует отнести к "более прогрессивному" "железному" веку. И это притом, что само раннее европейское средневековье являлось периодом, вошедшем в историю под не слишком привлекательным термином "темные века", по причине того, что после распада Римской империи, в которой эти территории являлись отдаленными окраинами, там практически остановилась вся культурная жизнь и хозяйственная деятельность, а общественные институты перестали существовать.
Выходит, что Рим, давший нам структуру государственного управления, судопроизводства, общественных институтов, урбанизацию, практически современный календарь, основы индустриализации и даже современные удобства в городских домах, по уровню развития мы должны считать более примитивным, чем полудикое общество европейских народов "темных веков", лишь только потому, что в Риме больше использовались бронзовые орудия, а в средневековой Европе - железные.
И так ли, на самом деле, важно: какой именно металл служил сырьем в производстве инструментов, когда мы говорим об истории вообще? И почему в развитых государствах древнего мира люди могли строить высокотехнологичные сооружения и сложнейшие ирригационные каналы, писать труды по астрономии, математике и, той же химии, что лежит в основе самого металлургического процесса, но так и не додумались до того, что железо - это тоже металл, причем хороший и полезный и не начали его использовать? А в средневековой Европе, где, не то о науках никто почти не знал, но даже и письменных источников, практически не было, взяли и легко эту задачу решили!
И вопросов тут куда больше, чем ответов. И, чтобы, наконец, докопаться до истины, нам нужно не исходить из традиционной градации исторических периодов на "металлические" эпохи, принимая объяснение правильности подобного разделения на веру, а постараться разобраться в самом главном: как именно развивался процесс металлообработки. И тогда мы сможем точно определить для себя: на сколько правомерны эти наши многочисленные вопросы.
Давайте же попробуем проследить весь путь человека и металлов, отмечая, какие именно металлы были известны в древнем мире, как они добывались и обрабатывались, что и каким образом из них изготовляли, а так же, в каких еще сферах человеческой жизни применялись металлы.
Часть 1. История металлургии, известная и не очень
На протяжении всей своей истории, человечество неразрывно связано с металлами. Металлы окружают нас повсюду и, наверное, нет такой сферы человеческой деятельности, в которой бы полностью отсутствовали металлы.
И так было всегда, но так ли хорошо мы знаем: когда именно началась история взаимоотношений человека и металла? В основном, понимание этих взаимоотношений у каждого из нас складывается на почве общеизвестных хрестоматийных догматов деления человеческой истории на "каменный", "бронзовый" и "железный" века, согласно тому, какими орудиями труда преимущественно пользовались люди, жившие в то время. Интересно: а почему наш сегодняшний мир никто не именует "алюминиевым веком", "веком пластмассы", "веком полупроводников" или "силиконовым веком"?
Интересный факт: всю историю человечества разделил в 1816 году на три этапа - "каменный", "бронзовый" и "железный" века, датский коммерсант и известный филантроп Христиан Юргенс Томсон (1788 - 1865), бывший практически полнейшим дилетантом в археологии, который на досуге изучал древнюю историю человечества, пользуясь сведениями об известных в то время находках. Только в конце XIX века французский химик Пьер Бертло предположил, что, возможно, некоторые изделия из меди изготовлены ранее самых старых бронзовых изделий, на основании чего некоторые археологи начали говорить о "медном" или "меднокаменном" веке на стыке каменного и бронзового веков.
Удивительно то, что крайне непрофессиональная "томасовская" градация исторических эпох существует по сей день, несмотря на то, что практически всем историкам (а уж тем более металловедам!) давно ясно, что, судя по всему, все основные рабочие металлы человечество осваивало параллельно.
Но вернемся к традиционно принятой градации. Так ли уж жестко располагаются границы этих исторических эпох, разделяющие их между собой? Оказывается, нет! И фактов, подтверждающих это, мягко говоря, условное деление, уже накоплено так много, что давно бы впору его отменить совсем, но делать этого никто не спешит. А почему? Да потому, что подобная градация является краеугольным камнем современной исторической парадигмы, рисующей медленное, четкое и очень линейное развитие общества от пещерного человека к современным достижениям нашей цивилизации.
А как же факты? О них попросту мало говорят или не говорят вовсе, но, как говорится, "шила в мешке не утаишь", а факты - вещь упрямая…
В своей книге "Тайны планеты", Ричард Маршалл приводит множество свидетельств наличия подобных фактов явного несоответствия традиционной общеисторической парадигмы тому, что реально имеет место быть:
"Время от времени глубоко в земле люди находят предметы, которые заставляют ученых всерьез задуматься об истории развития человечества и истории появления на нашей планете разумных существ…
…Доктор Вилбар Барроус, возглавляющий геологический факультет колледжа Бэри (штат Кентукки), оповестил в 1928 году общественность о факте обнаружения им человеческих следов в каменноугольном песчанике. Это были следы обуви - длиной 24 и шириной 15 сантиметров. Даже с помощью новейшей аппаратуры обнаружить фактов гравировки, вырезания или искусной штамповки внутри или вокруг следов не удалось Возраст горы, где находились отпечатки, геологи оценивают в 240 миллионов лет.
В 1927 году в каньоне Фишер (штат Невада) каменотес наткнулся на окаменевшую искусно сделанную, дважды прошитую кожаную подошву. Породе, где была обнаружена удивительная находка, - от 160 до 195 миллионов лет.
В 1851 году некий Хирам де Витт из Массачусетса, работая на прииске в Калифорнии, случайно уронил кусок породы, который при падении разбился на несколько частей. Внутри одного из них де Витт обнаружил два пятисантиметровых гвоздя.
Они были немного ржавые. Но изогнутые и имели безупречные шляпки, - рассказывал удивленный американец. При этом, судя по всему, гвоздям этим уже давно "стукнуло" более сотни тысяч лет…
…С 1786 по 1788 год вблизи небольшого городка Окс-эн-Прованс, что во Франции, начались большие разработки. Ведь именно отсюда в большом количестве во французскую столицу доставлялся известняк, шедший на перестройку знаменитого Дворца Правосудия.
В котловане, из которого добывали строительный материал, каменные пласты перемежались со слоями песка и глины. К тому моменту, когда рабочие добрались до одиннадцатого пласта, им пришлось вгрызться в землю на расстояние до 15-ти метров.
Начав как обычно очищать известняк от песка, они натолкнулись на куски каменных колонн и фрагменты наполовину сделанной опоры - внешне очень похожей на ту, которую французы сами использовали при выкапывании грунта. Землекопы стали осторожно двигаться дальше и, к своему удивлению, обнаружили старинные монеты неизвестной цивилизации, окаменелую рукоятку молотка и куски других окаменелых деревянных инструментов. Наконец они подобрались к большому деревянному верстаку Подобно остальным обнаруженным предметам, он также был окаменелым и раскололся от прикосновения на мелкие части. Когда осколки собрали, рабочие смогли убедиться, что внешне верстак сильно напоминает те, которыми пользовались они сами. Таким образом, предполагаемый склад античных столяров или каменщиков, содержащий орудия труда, которые использовались во Франции, в конце XVIII столетия оказался спрятанным на глубине
…Половинка гвоздя, частично врезанного в каменную глыбу, была обнаружена в Шотландии в 1845 году во время разработки карьера. Эту находку до сих пор считают одной из самых удивительных в археологии Сэр Дэвид Бревстер, который делал доклад, заявил, что оставшаяся часть гвоздя - величиной 2,5 сантиметра - осталась замурованной в камне и защищена слоем гравия.
Другое аналогичное сообщение из Шотландии утверждает, что рабочий, участвовавший в разработке участка неподалеку от Ривер Твид, в 1844 году обнаружил кусок золотой нити, врезанный скалу на глубине 2,4 метра."
Можно по-разному относиться к данным, изложенным в книге Ричардом Маршаллом, но о подобных находках существуют и другие свидетельства и их уже собралось очень и очень много.
Исследуют подобные окаменелости преимущественно энтузиасты, среди которых встречается довольно много и профессионалов, занимающихся этим делом, что называется "для души", так как официально подтвердить свою причастность к подобной работе они не имеют возможности, из страха за свою карьеру и репутацию.
Согласно мнению многих этих энтузиастов, находки являются прямым доказательством посещения Земли пришельцами с других планет. В качестве подтверждения такой версии приводится событие, имевшее место в нашей стране.
Речь идет о статье журналиста Хартвига Хосдорфа под заголовком "Сенсационная находка в России", которая была опубликована в журнале "Античные небеса":
"В 1991-1993 годах золотоискатели на небольшой реке Нарада, в восточной части Уральских гор, наткнулись на необычные объекты, главным образом спиралевидной формы. Размер этих предметов колеблется от 3 сантиметров (максимальный) до 0,003 миллиметра. К настоящему моменту этих таинственных поделок найдено более тысячи штук, в различных районах Урала - на берегах рек Нарада, Кожим, Балбаная. Большинство из них располагалось на глубине от З до 12 метров.
Спиралеобразные объекты состояли из различных металлов крупного размера - из меди, а маленькие и очень маленькие - из вольфрама и молибдена (вольфрам - металл, используемый в сплавах стали, для защиты их от коррозии, в вооружении и в броне летательных аппаратов).
В настоящее время загадочные объекты изучаются в исследовательских институтах Москвы, Санкт-Петербурга и Сыктывкара, а также Хельсинки. После точного измерения микроскопических предметов стало ясно, что размеры спирали подчиняются соотношению так называемого золотого сечения.
Часть исследователей считают, что загадочные окаменелости подтверждают строки Книги Книг - Библии о том, что в незапамятные времена на нашей планете существовали разумные люди. Эти исследователи опираются на результаты экспедиции, которая обнаружила на одном из пластов в каньоне Палакси Ривер в Техасе отпечатки трехпалых лап динозавра и следы человека, пересекающие их. Более того, видно, что на один из человеческих следов впоследствии наступила лапа динозавра".
Но мы так немного увлеклись. И, хотя в приведенных выше примерах неоднократно упоминается об изделиях из металлов (и даже тугоплавких!), которые находят в окаменелостях, эти сведения были здесь приведены автором для того, чтобы лишний раз подчеркнуть, что все далеко не так однозначно, как представляет нам традиционная историческая парадигма. И, если хотя бы один из приведенных выше фактов на самом деле имеет место быть (а авторы в этом не сомневаются), то это уже повод для радикального пересмотра всей истории человечества!
Но, в рамках данного исследования, мы постараемся сосредоточить свое внимание исключительно на роли металлов в жизни человека, тем более что на этом примере очень легко проследить: на сколько традиционная точка зрения о поступательном развитии технологий от "каменного" века к "железному", с длительной промежуточной остановкой в веке "бронзовом" соответствует реальным историческим фактам.
Итак, начнем. Наше исследование посвящено истории металлургии, но что же это такое? Согласно определению, "металлургия - это добывание металла из его природных руд и вторичного сырья, с изменением их состава, свойств, структуры и придания им определенной формы".
Как мы уже говорили, с металлом человек познакомился много тысячелетий тому назад. По имеющимся сведениям, примерно за 92 века до н.э. народности, населявшие территорию Анатолии (азиатскую часть современной Турции), уже изготовляли изделия из меди, найденной как в самородном виде, так и вплавляемой из местных малахитовых пород.
Древнейшие золотые изделия относятся, по меньшей мере, к шестому тысячелетию до н.э., а изделия из метеоритного железа - примерно к третьему-четвертому тысячелетию до н.э.
Считающиеся сегодня наиболее древними отливки, обнаружены археологами на территории Анатолии, Месопотамии, Ирана, датируются V - IV тысячелетием до н.э., а спустя несколько веков, технологии литья была освоена народами, населявшими Кавказ, северную Африку, Европу.
Технология литья по выплавляемым моделям была известна еще в Древнем Шумере (ХХVI век до н. э), Древней Индии (ХХХ век до н. э), Древней Греции и Этрурии (VI век до н. э) Владели ею древние племена, населявшие экваториальную Африку (IV - ХII век н. э). Литье в кокиль скифы применяли около двух с половиной тысячелетий тому назад. Греческие литые бронзовые украшения по сей день считаются образцами совершенства и подражания.
Однако с исчезновением культур угасало искусство литья. Кроме того, в древнем мире ремесленники старались держать в секрете особенности освоенной технологии, она передавалась, как правило, по наследству. И нередко последний в династии уносил с собой в могилу секреты ремесла.
Характерным примером служит булатная сталь. Древнеиндийские мастера выплавляли ее еще за 13 веков до н.э., но потом секрет был утрачен. Позднее булатные клинки изготавливали в Персии, Сирии, Египте, а в середине века - в Дамаске, но вновь с течением времени технология была утеряна. И только в середине прошлого века русский металлург П.П. Аносов раскрыл этот секрет, что позволило воспроизводить уникальные изделия из булатной стали. Но об этом чуть позже.
Согласно общепринятому положению (некоей общей "договоренности" традиционных историков между собой), считается, что металлургия железа возникла примерно полторы тысячи лет назад, хотя даже они, пусть и с большой неохотой, но, все же, отмечают, что железо известно человеку около семи тысяч лет, с нового каменного века.
А ведущие специалисты, в области металловедения прямо говорят о том, что пока точно никому неизвестно, когда и где возникла металлургия железа. Да и только ли железа?
Принято считать, что сначала, почему-то, люди научились выплавлять чистую медь (!), а уж только потом додумались, что это - не вполне функционально и экономично и "изобрели" бронзу, что, по мнению историков, напрямую свидетельствует о поступательном пути прогресса человечества.
Но давайте зададимся простым вопросом: что легче получить - чистый металл или металл, загрязненный различными примесями? Если мы берем, к примеру, металлический лом, который уже состоит из остатков неких изделий, металл которых изначально не содержал в себе никаких примесей, то наша задача, по сути, сводится лишь к тому, чтобы постараться произвести переплавку его таким образом, чтобы особо не ухудшить качество металла.
Но! Когда мы говорим о древней металлургии, мы, прежде всего, имеем в виду получение металлов из руды, то есть - из породы, а, как известно, в породах, как раз, металл практически никогда не встречается в чистом виде! Исключения, конечно же, есть, но они весьма специфичны и реки, да и поговорим мы о них чуть позже.
И проблема тут не только в том, что в месторождениях металлы содержатся, преимущественно, в виде окислов, с большим содержанием примесей других соединений, но и так же и в том, что большая часть месторождений металлов являются полиметаллическими, что означает присутствие в руде сразу нескольких видов металлов.
У нас на Урале, к примеру, много самых различных руд, в том числе и полиметаллических, и совершенно не удивительно, что там, вначале, научились выплавлять то, что проще получить - мышьяковую бронзу. И только потом и значительно позже, научились разделять бронзу на медь и другие легирующие металлы.
Если инки располагали крупнейшими медными месторождениями, то они, естественно, сразу начали выплавлять медь, качество которой, то есть - состав самих сплавов в различных медных изделиях инкской культуры, так же резко отличается, в зависимости от того, какое именно сырье использовал в своей работе древний мастер. То же самое можно сказать и о металлургии золота, серебра, свинца, олова и других металлов древности.
Б.А. Шевченко, в своей книге "Как возникла металлургия железа" подробно рассматривает этот вопрос:
"Примерно 40-33 тысяч лет назад древние мастера в районе Курской магнитной аномалии (КМА) открыли способ получения корольков (5-10 грамм) чистого железа. Это была, даже по сегодняшним меркам, передовая технология прямого восстановления железа.
На территории КМА наши предки в 8-3 тысячелетии до н.э. изобрели и использовали домницу (или сыродутный горн ютановского типа), позволяющую получать железо из руды в почти "промышленных" масштабах - до 10-
... необходимо учесть две аксиомы археологов, с которыми практически никто из них не спорит:
1. Новые технологии появляются там, где много необходимого для этих технологий сырья.
2. Новые технологии являются "побочным продуктом" более древних технологий.
…Основные залежи железа КМА находятся на глубине
…Более древняя технология - это получение минеральной краски - гематит (охра, кровавик) - в Костенках она в большом количестве применялась в ритуале захоронения некоторых (?) соплеменников. Археологами раскопаны богатые могилы, дно которых и кости скелета были обильно посыпаны охрой. Чем выделялись эти люди от остальных соплеменников? Возможно, это были вожди племени или шаманы, или …?
Вопрос - новая гипотеза (рожденная при подготовке этого варианта статьи) - не от нас ли пришел метод изготовления мумий из тел фараонов в Древнем Египте (4-3 тысячелетие до н. э), когда труп фараона обертывался кусками материала, обильно пропитанного охрой, а между слоями материала укладывались в строго определенном порядке пластинки гематита?
Заметим, что в небольших количествах эта минеральная краска также использовалась гончарами для росписи сосудов перед обжигом, а также древними художниками для росписи стен пещер.
Краску получали путем прокаливания в кострах железосодержащих конкреций, на что указывают находки археологами в остатках древних кострищ обожженных конкреций лимонита, причем, внутри двух из них археологи обнаружили небольшие корольки чистого железа. Заметим, что марказит и пирит при длительном нагреве становятся лимонитом и далее - охрой.
Корольки железа в обожженных конкрециях появлялись не всегда, а только в некоторых случаях. Для древних ремесленников это было великое чудо, которое скорее подтверждало святость или величие того человека, которого необходимо было захоронить. Они, пожалуй, в те далекие времена и не догадывались, что создают новую технологию - металлургию железа и закладывают основы того самого "железного века", который появится через много тысяч лет и в котором живем и мы, их далекие потомки - люди начала XXI века.
На территории КМА нет месторождений меди и других цветных металлов. Находки меди и бронзы единичны и найденные изделия и слитки изготовлены только из привозного металла (Урал, Кавказ, Карпаты). Создается впечатление, что древние жители этого региона из каменного века шагнули сразу же в железный век. Вернее железный век у них начался еще тогда, когда повсеместно царствовал век камня.
Уточним, что минеральные красная и коричневая краски, полученные из руд железа, использовались людьми для художественных нужд еще 15-20 тысяч лет назад. В это время были написаны все известные фрески каменного века: бизоны Альтамирской пещеры (Испания), олени пещеры Фон-де-Гом (Франция), мамонты Капской пещеры (Россия, Сибирь), антилопы, быки и охотники пещеры Тассили (Алжир).
Теперь - второе утверждение. В окрестностях села Ютановка историком А.Г. Николаенко найдено более 30 домниц, предположительно конца каменного - начала бронзового века. Даже при однократном использовании этих домниц, можно было получить около
По данным 35-летних исследований группы краеведов "Алан" (А.Г. Николаенко) в IV-X веках нашей эры основным занятием жителей оскольской долины была черная металлургия. Причем древние металлурги использовали передовую технологию прямого восстановления железа. В окрестностях нынешнего Старого Оскола найдено более двух десятков мест, где осуществлялось древнее металлургическое производство. Интересно, что одно из таких мест было обнаружено и на территории нынешнего Оскольского электрометаллургического комбината при его строительстве.
Кроме того, учтем, что археологи, при раскопках Чатал-Хююке в Малой Азии, нашли несколько небольших криц железа, которые отнесли к 6 тысячелетию до н.э.
…В окрестностях Старого Оскола в могильниках бронзового века (3-2 тыс. лет до н. э) археологи нашли первые изделия из железа, так называемые "прошивки" - примитивные швейные иглы. А из королька железа массой несколько грамм, пожалуй, только иглу и можно было выковать.
Гончары Старого Оскола в древности также расписывали глиняную посуду минеральной краской, которую получали путём обжига конкреций лимонита. При нашей разборке остатков древнего гончарного горна (XVII - XVIII века) на Казацкой слободе Старого Оскола была найдена в его топке обожжённая конкреция лимонита. Технология получения минеральной краски для раскраски гончарных изделий путем обжига железосодержащих конкреций существовала в нашей местности вплоть до конца ХVIII века.
Планировали заняться "практической археологией", то есть воспроизвести в современных условиях древнюю технологию получения минеральной краски. Думали собрать 10-
Рассказал об этой идее доценту МИСиС Малышевой Т.Я., а она говорит, что не стоит делать того, что уже давно сделано. Открывает учебник по металлургии железа на странице с диаграммой "железо-кислород" и говорит, что в предельно упрощенном виде лимонит (Fe2O3 * n H2O, он же гетит, гидрогетит, бурый железняк) при длительном прокаливании при температуре до +2000˚C теряет кристаллическую воду и превращается в гематит (Fe2O3), который и является минеральной краской. При дальнейшем прокаливании гематит превращается в магнетит (Fe3O4), который в свою очередь, может либо сразу восстановиться до чистого железа, либо, пройдя через стадию (FeO). Для восстановления железа температуры восстановительного пламени простого костра (600-700˚С) будет недостаточно, в гончарном горне (800-1000˚С) есть небольшая вероятность получения чистого железа, но если процесс будет идти в топке с дутьем, то можно обеспечить температуру до 1100˚-1300˚С, необходимую для восстановления железа.
В местной газете нашел ряд интересных фактов. Средневековое арабское историко-географическое описание "Худуд-ал-Алем" свидетельствует, что в долине реки Рось (древнее название р. Оскол) находился город Арта (Арт), где "убивают всех иностранцев, когда они попадают туда. Там производятся клинки для мечей и мечи, которые можно перегнуть надвое, но если отпустить, то они возвращаются в прежнее состояние". Местонахождение этого города археологами до сих пор точно не установлено, но с военной точки зрения, как мне кажется, более удобного места, чем место расположения нынешнего города Старого Оскола найти трудно.
Если обобщить все вышеперечисленные факты, то можно с большой уверенностью утверждать, что: район КМА - это одно из первых мест на Земле, где зародилась металлургия железа…
…Из статьи А.Г. Николаенко в местной печати узнал, что он в 1995 году образец металла из домницы ютановского типа передал для исследования в лабораториях Оскольского электрометаллургического комбината. Анализы показали, что кроме железа в этом образце присутствовали: марганец, никель, хром, молибден, титан, цинк и другие присадки. Специалисты ОЭМК сделали вывод, что более полутора тысяч лет назад оскольские ремесленники владели секретом выплавки легированной стали, то есть "булата", как говорили в древности. Затем его секрет был надолго утерян. Почему в выводах специалистов звучит срок полторы тысячи лет? Потому что, видимо, им так сказали в свое время профессора в МИСиС. Заряд психологической инерции, полученный в процессе обучения, является наиболее мощным, и бороться с ним тяжело.
В заключении специалистов ОЭМК есть фраза, которая у меня вызывает большие сомнения - "владели секретом выплавки легированной стали". Можно подумать, что наши ремесленники заказывали в Германии никелевый блеск, предупреждая, что в нем не должны быть примеси кобальта, а с острова Эльба (Италия) им привозили цинкродохрозит и так далее, для того, чтобы легировать полученное на месте железо и выплавить легированную сталь? Я думаю, что все было значительно проще (еще одна гипотеза). Наши предки выплавляли металл из того, что можно было легко найти "под ногами". И этот металл - уж такое было сырье - оказывается, был легированной сталью, о чем эти мастера даже и не догадывались. И эту гипотезу просто проверить - необходимо исследовать кусочки металла из различных ютановских домниц. Если везде будет лигированная сталь примерно одного состава, то прав я, если нет, то правы сотрудники ОЭМК и наши предки действительно владели способом легирования сталей. Но тогда появится много новых вопросов, которые потребуют более или менее правдоподобных объяснений".
Интересная деталь: в Центральной Африке зарождение металлургии имело свои особенности. В джунглях и саваннах экваториальной Африки почти нет залежей меди, поэтому местные народы, в своем историческом развитии, попросту пропустили такой "важнейший", с точки зрения историков этап развития общества и становления цивилизации, как "бронзовый век". Век металла тут начинался с железа.
При археологических раскопках в Центральной Африке были обнаружены плавильные печи и шлак. Это дало основание предположить, что примитивная выплавка железа здесь велась уже, как минимум, в самом начале II тысячелетия до н.э., но разве то, что центральноафриканские народы напрямую шагнули из "каменного" века в "железный" сделало представителей их более цивилизованными и индустриально развитыми, чем, к примеру, народы средиземноморья, так долго задержавшиеся в "бронзовом" веке?
Б.А. Шевченко, в своей книге "Как возникла металлургия железа", касаясь роли метеоритного железа в истории, пишет: "Есть достоверные свидетельства использования метеоритного железа. Полярная экспедиция Росса в 1818 году нашла большой железный метеорит на берегу бухты Мельвиль, от которого эскимосы с большим трудом отделяли небольшие куски железа и делали из них ножи и наконечники гарпунов".
Что лишний раз свидетельствует нам, по меньшей мере, о четырех вещах.
1. Не только в Центральной Африке, но и в районах крайнего севера, при полном отсутствии медных месторождений, люди с большим успехом и преспокойно миновали в своем развитии период, именуемый традиционными историками "бронзовым веком", перейдя сразу же в век "железный".
2. Ни в одном, ни в другом случае, этот "качественный", по мнению историков скачек в "технологиях обработки металлов" не повлек за собой ни экономического, ни культурного роста и даже не создал соответствующую социальную базу для развития самих народов, способную привести к образованию их государственности.
3. Технологические предпочтения в обработке металлов никак не связаны с развитием сельского хозяйства и, в частности, с земледелием, что является краеугольным камнем теории деления исторического периода на "каменный", "бронзовый" и "железный" века. Так как, народы Центральной Африки заняты, преимущественно, скотоводством, а эскимосы вообще сельским хозяйством никогда не занимались; их традиционные промыслы - охота и рыболовство.
4. Даже такие не слишком технологически развитые народы могли с успехом заниматься металлообработкой, причем, используя для этого, зачастую, железо-никелевое сырье (метеоритное железо у эскимосов), требующее довольно сложных условий производства и высокой температуры плавления. Заметим, что в распоряжении эскимосов, при всем этом, даже не было достаточного количества горючих материалов!
Далее Б.А. Шевченко продолжает: "В конце XIX века одна из экспедиций Роберта Пири на север Гренландии нашла огромный железный метеорит (весом около 34 т) вблизи мыса Йорк. Из этого железа эскимосы много лет изготавливали ножи и орудия труда. Этот метеорит сейчас хранится в Нью-Йоркском Музее естественной истории.
Обратим внимание на то, что оба этих случая относятся к тому времени, когда даже эскимосы знали, что такое железо, умели его отделять от монолита и обрабатывать при помощи ковки. Так что говорить о массовом производстве железных изделий из метеоритов задолго до появления металлургии железа не приходится.
В заключении хотелось бы отметить, что в настоящее время публикуется много материалов, заставляющих в корне переосмыслить историю цивилизации.
В вечной мерзлоте Енисея найдены керамические фигурки гипертрофированных женщин (археологи их называют "венеры"), возраст которых около 60 тысяч лет. А в Костенках найдены похожие фигурки, вырезанные из бивня мамонта, но они значительно моложе.
На реке Яна на севере Якутии найдены наконечники для копий из бивней мамонта и из рога шерстистого носорога. Этим находкам более 30 тысяч лет. Ранее считалось, что в Арктике человек появился 14 тысяч лет назад.
На правом берегу Лены в
Находки американца А. Маршак говорят о том, что уже более 30 тысяч лет назад был известен довольно точный лунный календарь. А россиянин Б. Фролов оценивает возраст найденных им на Байкале лунных календарей в 100 - 40 тысяч лет.
Многие считают родиной металлургии железа Хеттское государство, загадочно появившееся в Малой Азии примерно в III тысячелетии до нашей эры. Конец II, начало III тысячелетия до н.э. было временем "великого переселения народов".Ч. Айтматов описывал переселение киргизов на юг и запад с Енисея на Северный Тянь-Шань. Если формально такой же крючок нанести на карту по направлению к хеттскому государству, то его начало будет где-то примерно в районе КМА. Нужно анализировать и сравнивать из этих мест другие сохранившиеся предметы материальной культуры - керамику, орудия труда. А это - пока наметка еще одной гипотезы, возможно раскрывающей еще одну тайну древности".
Часть 2. Черная металлургия
Так уж исторически сложилось, что наиболее значительную роль в истории человечества сыграло железо, которое и по сей день является основой нашего технического потенциала и экономического процветания. Поэтому с исследования его истории мы и начнем.
"Черной металлургией" называется процесс производства изделий из железа, в виду применения в нем большого количества угля, обеспечивающего насыщение сплавов углеродом, для придания конечным изделиям большей прочности и антикоррозийности.
Общие сведения
Железо - химический элемент с атомным номером 26 в периодической системе, обозначается символом Fe (лат. Ferrum), один из самых распространенных в земной коре металлов.
Железо - типичный металл, в свободном состоянии - серебристо-белого цвета с сероватым оттенком, ковкий, с высокой химической реакционной способностью, быстро коррозирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.
Чистый металл пластичен, различные примеси, в частности, углерод, повышают его твердость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую "триаду железа" - труппу трех металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности.
Температура плавления: +1539˚С.
Для железа характерен полиморфизм, он имеет четыре кристаллические модификации: до +
в температурном интервале 917 -
По кристаллохимическим свойствам ион Fe2+ близок к ионам Mg2+ и Са2+ - другим главным элементам, составляющим значительную часть всех земных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.
Важнейшая геохимическая особенность железа - наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме - металлическое - слагает ядро земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO - основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо Fe2O3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород.
В земной коре железо распространено достаточно широко - на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало - в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70% Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3О4; содержит 72,4% Fe), бурый железняк или лимонит (гетит и гидрогетит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O), а также шпатовый железняк (сидерит, карбонат железа (II), FeCO3; содержит около 48% Fe). Гетит и гидрогетит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые "железные шляпы", мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озерах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe (3PO4) 2·8H2O, образующий черные удлиненные кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
В природе также широко распространены сульфиды железа - пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин. Они не являются железной рудой - пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.
Содержание железа в морской воде - 1·10-5 - 1·10-8% железа.
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4).
Основные степени окисления железа: +2 и +3.
При хранении на воздухе при температуре до +
С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe2О3, при сгорании в чистом кислороде - оксид Fe3О4. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближенную формулу которого можно записать как FeS.
Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200 - 300°C. При хлорировании железа (при температуре около 200°C) образуется летучий FeCl3. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeCl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа (II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8.
При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi.
При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода (II) СО, причем образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe (CO) 5. Известны также карбонилы железа составов Fe2 (CO) 9 и Fe3 (CO) 12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава (η5-С5Н5) 2Fe.
Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность. С соляной и разбавленной (приблизительно 20% -й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа (II):
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑;
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑.
При взаимодействии железа с приблизительно 70% -й серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа (III):
2Fe + 4H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + SO2↑ + 4H2O.
Оксид железа (II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe (ОН) 2. Оксид железа (III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe (ОН) 2, основание Fe (ОН) 3, которое реагирует с кислотами:
2Fe (ОН) 3 + 3H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + 6H2O.
Гидроксид железа (III) Fe (ОН) 3 проявляет слабо амфотерные свойства, он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:
Fe (ОН) 3 + 3КОН → К3 [Fe (ОН) 6].
Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа (III) устойчивы в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причем в осадок выпадает Fe (OH) 3.
Соединения железа (III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2.
При хранении водных растворов солей железа (II) наблюдается окисление железа (II) до железа (III):
4FeCl2 + O2 + 2H2O → 4Fe (OH) Cl2.
Из солей железа (II) в водных растворах устойчива соль Мора - двойной сульфат аммония и железа (II) (NH4) 2Fe (SO4) 2·6Н2О.
Железо (III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe (SO4) 2 - железокалиевые квасцы, (NH4) Fe (SO4) 2 - железоаммонийные квасцы и т.д.
При действии газообразного хлора или озона на щелочные растворы соединений железа (III) образуются соединения железа (VI) - ферраты, например, феррат (VI) калия K2FeO4. Имеются сообщения о получении под действием сильных окислителей соединений железа (VIII).
Для обнаружения в растворе соединений железа (III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами SCN-. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами SCN - образуется ярко-красный роданид железа Fe (SCN) 3. Другим реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат (II) калия K4 [Fe (CN) 6] (желтой кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe (CN) 6] 4 - выпадает ярко-синий осадок берлинской лазури:
4K4 [Fe (CN) 6] + 4Fe3+ → 4KFeIII [FeII (CN) 6] ↓ + 12K+.
Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить гексацианоферрат (III) калия K3 [Fe (CN) 6] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe2+ и [Fe (CN) 6] 3 - выпадает осадок турнбулевой сини:
3K3 [Fe (CN) 6] + 3Fe2+ → 2KFeII [FeIII (CN) 6] ↓ + 6K+.
Интересно, что берлинская лазурь и турнбулева синь - две формы одного и того же вещества, так как в растворе устанавливается равновесие:
KFeIII [FeII (CN) 6] ↔ KFeII [FeIII (CN) 6].
Производство
Железо - один из самых используемых металлов, на него приходится до 95% мирового металлургического производства и основным компонентом сталей и чугунов - важнейших конструкционных материалов. Оно может входить в состав сплавов на основе других металлов - например, никелевых.
Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространенным является доменный процесс.
Первый этап производства - восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000°C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. В печи углерод кокса окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха:
2C + O2 → 2CO↑.
В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды:
3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2↑.
Флюс добавляется для извлечения нежелательных примесей из руды, в первую очередь силикатов, таких, как кварц (диоксид кремния). Типичный флюс содержит известняк (карбонат кальция) и доломит (карбонат магния). Против других примесей используют другие флюсы. Действие флюса: карбонат кальция под действием тепла разлагается до оксида кальция (негашеная известь):
CaCO3 → CaO + CO2↑.
Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя шлак:
CaO + SiO2 → CaSiO3.
Шлак, в отличие от диоксида кремния, плавится в печи. Более легкий, чем железо, шлак плавает на поверхности и его можно сливать отдельно от металла. Шлак затем употребляется в строительстве и сельском хозяйстве. Расплав железа, полученный в доменной печи, содержит довольно много углерода (чугун). Кроме случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки.
В современном производстве излишний углерод и другие примеси (сера, фосфор) удаляют из чугуна окислением в мартеновских печах или в конвертерах. Электрические печи используют и для выплавки легированных сталей.
Кроме доменного процесса, распространен процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельченную руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, содержащими водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор - обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твердом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.
Химически чистое железо получается только электролизом растворов его солей.
Фазы железоуглеродистых сплавов
Феррит (твердый раствор внедрения C в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой).
Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решеткой).
Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза).
Графит стабильная высокоуглеродистая фаза.
Структуры железоуглеродистых сплавов
Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит).
Мартенсит (сильно пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе с объемно-центрированной терагональной решеткой).
Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
Сорбит (дисперсный перлит)
Троостит (высокодисперсный перлит)
Бейнит (устар: игольчатый троостит) - ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа.
Сталь.
Сталь (польск. stal, от нем. Stahl) - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержание углерода в котором не превышает 2,14%, но не меньше 0,02%. Углерод придает сплавам железа прочность и твердость, снижая пластичность и вязкость.
Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино - и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении - для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок.
Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении - релаксационной стойкостью.
Конструкционная сталь (до 0,8% C)
Инструментальная сталь (до ~2% C)
Нержавеющая сталь (легированная хромом)
Жаростойкая сталь
Жаропрочная сталь
Высокопрочная сталь
Чугуны.
Малая прочность и хрупкость обычного чугуна объясняются тем, что в нем образуются крупные включения углерода в виде графита. Все попытки размельчить эти включения и равномерно распределить по всему металлу ни к чему не приводили, пока не догадались добавить в чугун немного ферросилиция - сплава железа с кремнием; тогда сразу началось энергичное измельчение графита. Чугун по своей прочности приблизился к низким сортам углеродистой стали. Но при этом у него оставалась все та же хрупкость.
Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит).
Серый чугун (графит в форме пластин).
Ковкий чугун (графит в хлопьях).
Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов).
Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит).
При переделе чугуна в сталь, выплавленного в доменной печи, из него окислением удаляют почти весь углерод и весь кремний. Могут добавляться в качестве легирующих элементов марганец, никель или хром. В настоящее время основным способом переработки чугуна, выплавляемого в доменной печи, стал кислородно-конвертерный процесс, хотя кое-где еще применяется мартеновский процесс. Важной особенностью производства стали является относительная легкость ее повторного использования.
Металлолом, содержащий олово или медь, нежелателен в производстве стали, поскольку эти трудноудаляемые металлы ухудшают механические свойства стали.
Легирующие элементы обычно добавляют в сталь в виде ферросплавов. Ферросплавы содержат значительные количества железа, которое служит носителем легирующих элементов. К наиболее важным ферросплавам относятся ферромарганец (такой, как шпигель, или зеркальный чугун), необходимый для всех сталей; ферросилиций, применяемый для получения сталей со специальными магнитными свойствами и для раскисления сталей, выплавляемых в электропечах; феррохром и феррованадий. Никель добавляется в виде беспримесного металла.
Конвертерный процесс. Чугун и металлолом могут загружаться в разных пропорциях в зависимости от потребности и экономических соображений. Термохимический процесс плавки стали в мартеновской печи сложен. Главными примесями чушкового чугуна являются кремний Si, углерод C, сера S и фосфор P. Кремний реагирует с железной рудой <оксидом железа (III) Fe2O3>, давая в результате диоксид кремния SiO2 и железо. Углерод выгорает, образуя моноксид углерода CO и восстанавливая из руды железо. Фосфор тоже, образуя пентоксид фосфора P2O5, высвобождает железо из руды: Сера, реагируя с известью CaO и углеродом, образует сульфид кальция CaS и моноксид углерода CO. Сульфид кальция и пентоксид фосфора переходят в шлак, плавающий на поверхности очищенного железа.
Шлак представляет собой в основном силикат кальция CaSiO3, образующийся в реакции соединения диоксида кремния с известью. В процессе плавки шлаку уделяется не меньше внимания, чем самой стали, так как хорошая сталь получается в результате реакций между шлаком и металлом.
Электрическая печь. Электропечи сначала применялись только для выплавки качественных инструментальных и нержавеющих сталей, выплавлявшихся до этого в тиглях. Но постепенно электропечи стали играть важную роль в современном производстве малоуглеродистой стали из металлолома в тех случаях, когда не требуется передела чугуна из доменной печи.
Вакуумная плавка дорогостояща и применяется лишь в тех случаях, когда требуется особо прочная и надежная сталь, например для шасси самолетов. Улучшение механических свойств стали в результате вакуумной плавки связано с отсутствием частиц оксидов, на которых в обычной стали часто зарождаются трещины.
Заключительным этапом описанного выше процесса производства является литье стали в отдельные слитки или в непрерывный слиток. Для получения отдельных слитков сталь разливают по массивным чугунным изложницам. Как только сталь затвердевает, слитки отделяют от изложниц и еще горячими переносят в нагревательный колодец. Здесь большое количество слитков выдерживается при высокой температуре, пока они не будут готовы к прокатке.
Сталь заливается в водоохлаждаемый медный кристаллизатор, в котором затвердевание начинается с наружной поверхности. Сталь, вытягиваемая из кристаллизатора, дополнительно охлаждается до полного затвердевания водой, разбрызгиваемой форсунками. Обработка давлением. Стальному слитку должна быть придана форма, удобная для применения стали в качестве конструкционного материала. Чаще всего слитки обрабатывают методом горячей прокатки (после соответствующей подготовки). При таком методе плоская заготовка (сляб), пропускаемая между горизонтальными валками, приводимыми во вращение мощными электродвигателями, удлиняется и утоняется. Стан для первой прокатки горячих стальных слитков называется обжимным. Слиток вводится между валками, установленными на небольшое уменьшение толщины.
После первого пропуска направление вращения валков изменяется на обратное, расстояние между ними уменьшается и слиток пропускается через них в обратном направлении. Такой процесс многократно повторяется, в результате чего слиток становится тоньше и длиннее. В то же время устраняются литьевые неоднородности металла.
Горячая прокатка гомогенизирует сталь и повышает ее ударную вязкость. При непрерывной прокатке между валками с гладкой бочкой слиток превращается в лист. Профилированные валки дают сортовой прокат разных профилей: простых (круг, квадрат, треугольник, полоса), фасонных (рельсы, двутавровые балки, швеллеры, уголковое железо) и специальных (колеса, бандажи и т.д.).
Если для окончательной продукции заданы очень малые допуски на размеры, то она на заключительном этапе проходит холодную прокатку. При этом сначала размеры заготовки редуцируются приблизительно до нужных размеров горячей прокаткой, а затем сталь охлаждают до комнатной температуры и осуществляют чистовой пропуск через валки. В результате она выходит из валков с чистой и блестящей поверхностью хорошего качества. Некоторые формы не могут быть получены прокаткой; в этом случае применяются ковка и штампование.
Способы изменения формы металлов ковкой были известны еще в древности. Для ее современных методов характерны широкие масштабы - применение молотов и прессов с паровым или гидравлическим приводом, а также штампов и матриц с пуансонами.
Металлическая заготовка помещается в полость, образуемую двумя штампами из закаленной стали. При сжатии штампов нагретый металл заготовки течет, заполняет полость и принимает нужную форму.
Классификация.
Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода - на малоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (0,3 - 0,55% С) и высокоуглеродистые (0,6 - 0,85% С); легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.
Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
По структуре сталь различается на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную или перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.
В наше время ее, в основном, производят для получения канатной проволоки. При изготовлении применяют патентирование, быстро охлаждают до получения мелкозернистой структуры Ф+П (феррит + перлит) и тут же подвергают холодной деформации - волочению. Сочетание ультрамелкой структуры и наклепа позволяет получить в проволоке 3000-5000 МПа. Из-за малой вязкости конструкционные детали из этой стали не делают.
Стали, содержащие свыше 0,6% углерода, свариваются значительно хуже, чем среднеуглеродистые, в которых углерода содержится от 0,25 до 0,6%.
Высокоуглеродистые стали очень склонны к закалке и образованию трещин в переходной зоне и зоне влияния. Поэтому при их сварке применяется наконечник с меньшей тепловой мощностью, равной 75 л/час на 1 мм. толщины металла. Пламя должно быть восстановительным или с небольшим избытком ацетилена.
При окислительном пламени происходит усиленное выгорание углерода, и шов получается пористым. Предупреждение появления закаленных зон и трещин осуществляется предварительным и сопутствующим подогревом до 200 - 250°С. При сварке металла толщиной менее 3 мм. предварительный подогрев не производится.
История производства железа.
Обычно железом называют его сплавы с содержанием примесей до 0,8%, которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. В реальной жизни чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2% углерода) и чугун (более 2% углерода), а так же нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.).
Уже в древнейших хеттских текстах, относящихся, предположительно, к III тысячелетию до н.э. можно встретить упоминание о железе: "Когда на город Пурусханду в поход я пошел, человек из города Пурусханды ко мне поклониться пришел, и он мне железный трон и железный скипетр в знак покорности преподнес".
Геродот, в своих сочинениях упоминает хеттов, как наиболее искусный в обработке железа народ. Аристотель же, именовал их "халибами" и описал способ, которым они добивались такого высокого качества в производстве железных изделий. Согласно его описанию, халибы несколько раз промывали речной песок их страны - видимо, таким способом (теперь это называют флотацией) выделяли тяжелую железосодержащую фракцию породы, добавляли какое-то огнеупорное вещество, и плавили в печах особой конструкции. Полученный таким образом металл имел серебристый цвет и был нержавеющим.
В качестве сырья для выплавки, вероятно, использовались магнетитовые пески, которые часто встречаются так же и по всему побережью Черного моря. Эти магнетитовые пески состоят из смеси мелких зерен магнетита, титаномагнетита или ильменита, и обломков других пород, так что качество выплавляемого халибами железа, было вполне сопоставимо с качествами современной легированной стали, и оно обладало отличными свойствами. Что еще раз свидетельствует о том, что процесс шел не от выплавления металла в его чистом виде, к последующему производству различных сплавов, в противоположном направлении, ведь именно использование подобного сырья делало хеттское оружие настолько качественным, что оно ценилось во всем древнем мире, а в современной археологии оно именуется не иначе, как "хеттская сталь".
Вообще, железо как инструментальный материал, известно с древнейших времен, самые древние изделия из железа, найденные при археологических раскопках, датируются IV тыс. до н.э. и относятся к древнешумерской и древнеегипетской цивилизациям. Это наконечники для стрел и украшения предположительно из метеоритного железа, то есть, сплава железа и никеля (содержание последнего колеблется от 5 до 30%). От их небесного происхождения идет, видимо, одно из наименований железа в греческом языке: "сидер" (а на латыни это слово значит "звездный").
Однако сам факт наличия никеля в этих сплавах может лишь указывать на его возможное метеоритное происхождение, а вовсе не доказывает, что именно оно и использовалось. На сегодняшний день, попросту неизвестно: откуда и из какого конкретно месторождения добывалось данное сырье и совершенно не исключен тот факт, что в рудах из того месторождения процентное содержание железа и никеля было вполне сопоставимо с метеоритным железом.
Кроме того, принимая во внимание то значительное количество древнейших предметов вооружения, которые уже обнаружены, и значительного ареала их распространения, версию о повсеместном использовании для этих целей в древние времена метеоритного железа, следует поставить под сомнение.
Ведь на Землю не так часто падают метеориты, далеко не все из них долетают до ее поверхности и, уж тем более, среди них не так часто встречаются железоникелевые образцы! Следовательно, подобного сырья для такого полномасштабного производства высококачественного вооружения, которое мы наблюдаем при раскопках на территориях существования древних цивилизаций, явно недостаточно.
Разумеется, метеоритное железо было хорошо знакомо нашим далеким предкам и использовалось ими, но, ввиду его крайне ограниченного количества, а так же "небесного" (читай: "божественного") происхождения, оно применялось исключительно в религиозно-мистической практике (о чем речь пойдет позже), а так же, для изготовления эксклюзивного, штучного и очень дорогого оружия, легенды о котором сохранились до сегодняшнего времени.
Климент Александрийский в своем энциклопедическом труде "Строматы" упоминает, что по греческим преданиям железо было открыто на горе Иде - так называлась горная цепь возле Трои (в Илиаде она упоминается как гора Ида, с которой Зевс наблюдал за битвой греков с троянцами). Произошло это через 73 года после Девкалионова потопа, а этот потоп, согласно Паросской хронике, был в 1528 году до нашей эры, то есть, согласно этому источнику, метод выплавки железа из руды был открыт примерно в 1455 году до н.э. Однако, из описания Климента не ясно, говорит ли он именно об этой горе в Передней Азии (Ида Фригийская у Вергилия), или же о горе Ида на острове Крит, о которой римский поэт Вергилий в Энеиде пишет:
"Остров Юпитера, Крета, лежит средь широкого моря,
Нашего племени там колыбель, где высится Ида …"
а римляне, как известно, были потомками малоазиатских троянцев, переселившихся в Италию после разрушения Трои. Могила их предводителя Энея до сих пор существует в местечке Пратика-ди-Маре возле Рима, и в ней был обнаружен железный жезл - символ власти, и другие предметы из железа и бронзы.
Более вероятно, что Климент Александрийский говорит именно о фригийской Иде возле Трои, так как там были найдены древние железные копи и очаги железоделательного производства. Видимо, ознакомившись с хеттским методом, древние троянцы заимствовали его или же развили свой способ выплавки, оказавшийся более производительным. В самой глубокой древности высококачественные изделия из железа, ценилось дороже золота, и по описанию Страбона, у африканских племен за
В те времена железо использовалось так же и как ювелирный металл, из него делали троны и другие регалии царской власти. Например, в библейской книге Второзаконие 3,11 описан "одр железный"рефаимского царя Ога.
В гробнице Тутанхамона (около 1350 года до н. э) был найден кинжал из железа в золотой оправе - возможно, подаренный хеттами в дипломатических целях. Но хетты не стремились к широкому распространению железа и его технологий, что видно и из дошедшей до нас переписки египетского фараона и его тестя - царя хеттов.
Фараон просит прислать побольше железа, а царь хеттов уклончиво отвечает, что запасы железа иссякли, а кузнецы заняты на сельскохозяйственных работах, поэтому он не может выполнить просьбу царственного зятя.
Как видно, хетты старались использовать свои знания для достижения военных преимуществ, и не давали другим возможности сравняться с ними. Видимо, поэтому железные изделия получили широкое распространение только после Троянской войны и падения державы хеттов, когда благодаря торговой активности греков технология железа стала известной многим, и были открыты железные месторождения и рудники.
По описаниям Гомера, хотя во время Троянской войны (примерно 1250 год до н. э) оружие было в основном из меди и бронзы, но железо уже было хорошо известно и пользовалось большим спросом, хотя больше как драгоценный металл. Например, в 23-й песне "Илиады" Гомер рассказывает, что Ахилл наградил диском из железной крицы победителя в соревновании по метанию диска.
Это железо ахейцы добывали у троянцев и сопредельных народов (Илиада 7,473), в том числе, у халибов, которые воевали на стороне троянцев:
"Прочие мужи ахейские меной вино покупали,
Те за звенящую медь, за седое железо меняли,
Те за воловые кожи или волов круторогих,
Те за своих полоненых. И пир уготовлен веселый…"
Возможно, железо было одной из причин, побудивших греков-ахейцев двинуться в Малую Азию, где они узнали секреты его производства. А раскопки в Афинах показали, что уже около 1100 года до н.э. и позднее уже широко были распространены железные мечи, копья, топоры, и даже железные гвозди.
В библейской книге Иисуса Навина 17,16 (ср. Судей 14,4) описывается, что филистимляне (библейские "PILISTIM", а это были протогреческие племена, родственные позднейшим эллинам, в основном пеласги) имели множество железных колесниц, то есть, в это время железо уже стало широко применяться в больших количествах.
Гомер в "Илиаде" и "Одиссее" называет железо "многотрудный металл", и описывать закалку орудий:
"Расторопный ковач, изготовив топор иль секиру,
В воду металл, раскаливши его, чтоб двойную
Он крепость имел, погружает…"
Гомер называет железо "многотрудным", потому что в древности основным методом его получения был сыродутный процесс: перемежающиеся слои железной руды и древесного угля прокаливались в специальных печах (горнах - от древнего "Horn" - рог, труба, первоначально это была просто труба, вырытая в земле, обычно горизонтально в склоне оврага).
В горне окислы железа восстанавливаются до металла раскаленным углем, который отбирает кислород, окисляясь до окиси углерода, и в результате такого прокаливания руды с углем получалось тестообразное кричное (губчатое) железо. Крицу очищали от шлаков ковкой, выдавливая примеси сильными ударами молота.
Первые горны имели сравнительно низкую температуру - заметно меньше температуры плавления чугуна, поэтому железо получалось сравнительно малоуглеродистым. Чтобы получить крепкую сталь приходилось много раз прокаливать и проковывать железную крицу с углем, при этом поверхностный слой металла дополнительно насыщался углеродом и упрочнялся. И хотя это требовало больших трудов, изделия, полученные таким способом, были существенно более крепкими, чем бронзовые.
В дальнейшем научились делать более эффективные печи (в русском языке - домна, домница) для производства стали, и применили меха для подачи воздуха в горн. Уже римляне умели доводить температуру в печи до плавления стали (около +1400˚С, а чистое железо плавится при +1535˚С). При этом образуется чугун с температурой плавления 1100 - 1200˚С, очень хрупкий в твердом состоянии (даже не поддающийся ковке), и не обладающий упругостью стали. Первоначально его считали вредным побочным продуктом (англ. pig iron, по-русски, свинское железо, чушки, откуда, собственно, и происходит слово чугун), но потом обнаружилось, что при повторном прожигании в печи с усиленным продуванием воздуха чугун превращается в сталь хорошего качества, так как лишний углерод выгорает. Такой двухстадийный процесс производства стали из чугуна, оказался более простым и выгодным, чем кричный, и этот принцип используется без особых изменений многие века, оставаясь и до наших дней основным способом производства железных материалов.
Булат.
Булат - одна из самых интересных и загадочных страниц в истории металлургии. Сейчас хорошо известно, как в древние времена делали каменные топоры, бронзовую утварь, варили железо и плавили чугун, но до нашего времени остаются нераскрытыми многие секреты производства булатного оружия.
Впервые Европа познакомилась с булатом при столкновении армии Александра Македонского с войсками индийского царя Пора. Особенно поразил македонцев панцирь захваченного в плен царя. Он был сделан из необыкновенно прочного белого металла, на котором македонское оружие не смогло сделать ни вмятины, ни царапины. Из булата были изготовлены и широкие индийские мечи, которые легко рассекали пополам македонское железо. По свидетельству историков, древнее европейское железное оружие было настолько мягкое, что после двух-трех ударов уже гнулось, и воины вынуждены были отходить, чтобы выпрямить клинок. Естественно, что индийские мечи для македонцев казались чудом.
Задолго до этого с Гималайских гор в Пенджаб (древнейшее княжество в Индии) спустилась каста кузнецов, хорошо знающих железное дело и умеющих изготовлять железное оружие с необычайными свойствами. Из Пенджаба индийское железо и способы его обработки распространились в Сиам и Японию.
Вальтер Скотт в своем романе "Талисман" рассказывает о состязании в ловкости между султаном Саладином и английским королем Ричардом Львиное Сердце. Во время состязания Ричард своим мечом разрубил на две части копье одного из рыцарей - все видели высокую прочность стали и страшную силу удара короля. В ответ Саладин подбросил в воздух тонкое покрывало и рассек его своей саблей - прекрасное доказательство остроты клинка и ловкости воина. Клинок султана был булатный. Это одна из многих легенд, рассказывающая о чудесных свойствах булата.
Булат - знаменитая сталь, о которой слышали многие, даже не металлурги. Первые сведения о булате до нас дошли от участников походов Александра Македонского в Индию - 2300 лет назад. А свойствами клинки обладали действительно удивительными. Будучи твердыми и прочными, они одновременно обладали большой упругостью и вязкостью. Клинки перерубали железные гвозди и в то же время свободно сгибались в дугу. Нет ничего удивительного в том, что индийские мечи крошили европейские, которые в древности часто делались из недостаточно упругих и мягких низкоуглеродистых сортов стали.
Лезвие индийского клинка после заточки приобретало необыкновенно высокие режущие способности. Хороший клинок легко перерезал в воздухе газовый платок, в то время как даже современные клинки из самой лучшей стали могут перерезать только плотные виды шелковых тканей. Правда, и обычный стальной клинок можно закалить до твердости булата, но он будет хрупким, как стекло, и разлетится на куски при первом же ударе. Поэтому позднее, когда европейские сабли начали изготовлять из прочных и твердых сортов углеродистых сталей, они ломались при ударе индийского оружия.
Основное назначение булата - изготовление клинков. Главное достоинство клинка - острота его лезвия. Лезвие булатного клинка можно было заточить до почти неправдоподобной остроты и сохранить эту остроту надолго. У клинков из обычной углеродистой стали заостренное лезвие выкрашивается уже при заточке - как бритву, его заточить нельзя, а булат затачивали до остроты бритвы, и он сохранял свои режущие свойства после того, как побывал в деле. Такое возможно лишь тогда, когда сталь обладает одновременно высокой твердостью, вязкостью и упругостью - и в этом случае лезвие клинка способно самозатачиваться. Булатная сабля легко сгибалась на 90-120 градусов, не ломаясь. Есть сведения, будто настоящий булатный клинок носили вместо пояса, обматывая им талию. Слитки литого булата в виде разрубленных лепешек "вутцев" привозились из Индии в Сирию, где в городе Дамаске из них выковывали эти сказочные клинки. Но индийская булатная сталь стоила очень дорого, и сирийские кузнецы изобрели сварной булат, правильно определив, что булат - первый созданный человеком композит, состоит из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой и упругой низкоуглеродистой стали.
Индия была родиной булата. Отсюда в восточные страны ввозили вутцы - "хлебцы" из стали. Они имели вид плоской лепешки диаметром около 12,5см, толщиной 0,25см и весом около 900 гр. Каждый такой хлебец разрубался пополам на равные части, чтобы покупатель мог рассмотреть строение металла.
Индийские мастера много веков владели искусством обработки стали. Знаменитый арабский путешественник и географ Эдризи в 1154 году писал, что индусы в его время славились производством стали и ковкой мечей. За сотню лет до этого Бируни, описывая производство стали и мечей, восклицал: "Никогда не будет народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей и в их названиях, чем жители Индии!".
И он далее рассказывает, что мечи в Индии делали разных цветов: зеленые (отполированное железо натирали раскаленным порошком медного купороса), синие, белые, цвета фиринд или фаранд ("шелковая узорчатая ткань"), т.е. с узорчатым рисунком на стали, с красным полем и белыми узорами на нем.
Узоры, рисунки на металле были самой главной внешней отличительной особенностью булатных мечей. На некоторых булатах узоры были видимы невооруженным глазом сразу после полировки. На других узоры появлялись только после травления соком растений. Узор мог быть крупным или мелким.
Мастера Востока тщательно хранили секрет производства булата, передавая его из рода в род. Было несколько известных центров по изготовлению булата. Особенно славился этим сирийский город Дамаск. Там уже 1800 лет назад существовала первая крупная мастерская по изготовлению стали и производству оружия из индийского вутца. Мечи из Дамаска в средние века попадали даже в африканские племена. Название - дамасская сталь позже стала собирательным понятием булатной стали, изготовлявшейся в разных странах.
Булатные клинки ценились очень высоко во все времена. Бируни, сообщая о различных видах индийских мечей, упоминая один из них - маджли, на котором изображены животные, деревья, пишет: "Стоимость такого меча равна цене лучшего слона; если же рисунок будет изображать человека, то ценность и стоимость меча еще выше". Да и в более поздние времена, например в начале XIX в., у синдского эмира была булатная сабля, за которую он не согласился взять
Дамасская сталь получалась путем многократных проковок в разных направлениях пучка из стальных прутков разной твердости. Качество клинков из сварной дамасской стали было по тем временам очень высокое, но такого сочетания прочности и упругости как в оружии из литого индийского булата сирийским кузнецам добиться не удалось.
Существует четыре основных типа клинков или сталей которые называются "дамасскими" - сварные, инкрустированные, травленые и, наконец, тигельная. Это разнообразие под одним именем приводило к путанице в литературе. Сварной дамаск еще называемый механическим дамаском, поскольку делался путем кузнечной сварки нескольких составляющих железа или стали вместе для получения декоративного и функционального узора. Эта методика широко использовалась в Европе веками. Узор и декорирование с помощью инкрустации или травления часто называется искусственным дамаском. Узоры и рисунки, сделанные инкрустацией разных металлов и драгоценных камней в стальное лезвие широко распространены в оружии из России и других мест. В основном травленый рисунок на клинках использовался в Индии в IXX веке, видимо для того, что бы подделать тигельную дамасскую сталь.
И четвертая разновидность сделана из тигельной стали, иногда ее называют восточным (азиатским) Дамаском или кристаллическим Дамаском. Именно этот Дамаск и вызывал такой интерес и столько споров на протяжении столетий.
Дамасская сталь делается из тигельной стали, которую куют особым образом, в результате чего образуется рисунок. Тигельная сталь, как видно из названия, производиться в тигле - керамической форме - горшке. Сталь это железо с содержанием углерода в размере около 0.8%. В античные времена сталь производилась самыми разными способами, но тигельная выгодно отличалась тем что была жидкой в процессе производства и потому клинок получался гомогенным стальным и без остатков шлака - два свойства, которых остальные технологии были лишены.
Арабский ученый XII века Едриза сообщает, что в его время индийцы еще славились производством железа, индийской сталью и выковкой знаменитых мечей. В дамаске из этой стали изготовляли клинки, славу о которых крестоносцы разнесли по всей Европе. К сожалению, в Древней Индии так тщательно прятали секреты выплавки вутца, что, в конце концов, потеряли их совсем. Уже в конце XII века клинки из литого булата высшего качества "табан" не могли делать ни в Индии, ни в Сирии, ни в Персии.
После того как Тимур покорил Сирию и вывез оттуда всех мастеров, искусство изготовления оружия из литого булата переместилось в Самарканд; однако вскоре оно везде пришло в упадок. Потомки вывезенных мастеров, рассеявшись по всему Востоку, окончательно потеряли способы изготовления булатного оружия. В XIV - XV веках секрет производства литого булата и изготовления из него холодного оружия был окончательно потерян.
Европейские кузнецы не смогли до конца разгадать секрет производства даже дамасской сварной стали и больше преуспели в производстве клинков из однородной (гомогенной) стали с имитацией рисунка булата на поверхности клинка. Особенно широко развернулось производство подделок под булат в XVIII-XIX веках. В это время в Европе научились производить высокоуглеродистую литую сталь, и западноевропейские мастера, оставив попытки раскрыть секреты производства сварочного булата, начали изготовлять из нее довольно хорошее холодное оружие. В Италии (Милан), в Испании (Толедо), в Германии (Золинген), во Франции (Льеж) и даже в Англии стали широко производить "ложный булат".
"Ложные булаты", особенно золингеновские и толедские, приобрели известность благодаря высокой степени полировки и красивыми узорами, которые наносились на клинки различными методами. Ремесленники, рисующие декоративные узоры на металле, назывались "дамаскировщиками", а клинки "ложного булата" - "дамаскированными". Многие "дамаскированные" клинки были не очень высокого качества, поскольку они изготовлялись из обычной шведской или английской углеродистой стали.
На протяжении последних 200 лет бытовало мнение, что Дамасскую сталь делали из тигельной стали производимой в Индии, и известной как вутц. Британские торговцы и офицеры были свидетелями производства и использования этой удивительной стали в Индии. Восторженные свидетели привозили образцы ее в Британию, что бы исследовать и понять причину, почему же эта сталь так хороша. Потому устоялось мнение, что Дамаскую сталь производила Индия и Шри-Ланка (которые были частями Британской Империи) по так называемой "вутц технологии". Это смешивание железа и растительного материала - листьев, в тигле и нагревание его. Листья сгорали, производя насыщенную углеродом атмосферу, которая насыщала углеродом железо, для образования стали. Тигли обычно имели конусообразную форму и делались из обычной глины с добавкой шелухи риса. Не существует энтографических свидетельств из Южной Индии и Шри-Ланки, подтверждающих, что из вутца делались клинки с дамасским рисунком. Похоже, что вутц и дамасский узор оказались, ассоциированы друг с другом до 1820 годов и остаются ассоциированными до сих пор.
До недавнего времени многие исследователи заявляли, что знания об изготовлении дамасской стали, были "утеряны". Действительно, почему клинки вели себя таким уникальным образом, не было понятно, пока не закончилось предыдущее тысячелетие.
Не все тигельные стали способны произвести дамасский узор. Это то, что озадачивало столько много кузнецов и исследователей такое длительное время. Столетиями существовала вера в то, что качество стали, каким то образом, связано с рисунком.
Не одно столетие металлурги всех стран и народов пытались выплавить булатную сталь, но злополучная тайна никому не давалась. В XIX веке учеными-металлургами предпринималось множество попыток раскрыть секрет литого булата, даже великий английский ученый Майкл Фарадей, пытавшийся получить булат путем добавки к стали алюминия и платины, безуспешно бился над решением этой задачи.
Он и производитель мечей Вилкинсон исследовали дамасскую сталь, что бы разобраться: что делает ее острее и крепче ее ординарных европейских конкурентов. Исследования дамасской стали привели к экспериментам с добавлением разных металлов в сталь, в надежде повторить узор. Дамасского узора не получилось, но исследователи обратили внимание на то, как разные добавки в сталь меняют ее свойства - упрочняют, делают ее нержавеющей.
В результате исследования продолжались, но уже не с целью повторить дамасский узор, но изучить свойства сплавов со сталью. Таким образом, исследования дамасской стали, прямо привели к открытию и развитию легированных сталей - материалу без которого немыслима современная цивилизация, из которой делают все от миниатюрного винтика до океанского корабля. Однако как воспроизвести узор, так и осталось, не выяснено.
Но получить литой булат, не уступающий по свойствам индийскому вутцу, удалось только русскому ученому, горному начальнику златоустовских заводов П.П. Аносову в 40-ых годах XIX века. Сохранившийся до наших дней аносовский булатный клинок, перерубает гвозди, гнется в дугу и на лету перерубает газовый платок.
Секрет древних индийских мастеров открыт? И да и нет. После смерти П.П. Аносова, не смотря на оставленный им подробный рецепт, воспроизвести литой булат не удается никому!
Однако детали его исследований остаются практически неизвестными за пределами России. Аносов был в курсе исследований Фарадея и послал ему клинок собственного изготовления. Этот клинок теперь храниться в Музее Фарадея в Лондоне. Узор уже не так хорошо виден из-за возраста клинка и чистки, но все равно по тому, что видно можно заключить, что Аносов действительно изготовил клинок дамасской стали. Но, не смотря на то, что он умел повторять узор, научное объяснение этому оставалось загадкой.
Так продолжалось до начала XXI века, когда металлургическая наука, наконец, смогла найти объяснение самых известных Дамасских рисунков.
Существует две основные группы узоров дамасской стали и каждый имеет огромное количество вариаций, один с содержанием углерода менее 0.8% углерода и другой с содержанием более 0.8%. Разное содержание углерода производит различную микроструктуру, когда сталь откована и протравлена. Недавние исследования показали, что образование узора в стали, с содержанием углерода более 0.8% вызвано микроскопическим наличием некоторых модифицирующих элементов.
В процессе продолжительной холодной ковки, фазы этих микроструктур упорядочивались в стали. После протравки эти фазы проявлялись как темные линии или нити видимые невооруженным глазом, образуя Дамасский узор. Пока современное лабораторное оборудование не смогло обнаружить эти модифицирующие элементы в микроскопических количествах, никто не мог предположить, что это ключевой момент в создании дамасского узора.
Но не будем забывать о том, что индийские металлурги умели производить такую сталь уже, по меньшей мере, в I (а, по некоторым данным даже в III) тысячелетии до н.э.! И мы говорим о секрете стали, который, даже в наш индустриальный век и при таком огромном интересе к проблеме выдающихся ученых современности, смогли разгадать лишь сравнительно недавно! Как же тогда и главное: откуда древнеиндийские мастера могли получить такие высокотехнологичные знания?
В древнеиндийских литейных мастерских процесс изготовления вутца - слитка высокоуглеродистой стали происходил примерно таким образом.
Железная руда и древесный уголь смешивались и нагревались примерно до 1200°С в каменном горне. При этом железо восстанавливалось (освобождалось от кислорода) вследствие реакций с углеродом древесного угля и образовывало губчатую массу.
Примеси "выжимались" из губчатого железа ковкой. В результате получался кусок сварочного железа с низким содержанием углерода. Эти куски железа науглероживали, нагревая их вместе с древесным углем в закрытом глиняном тигле, предотвращавшем вторичное окисление железа. При появлении хлюпающего звука в тигле, свидетельствовавшего об образовании некоторого количества расплава, тигель подвергали медленному охлаждению, оставляя его в остывающей печи.
Индия вела широкую торговлю вуцем в виде слитков диаметром около 8см. Кузнецы Среднего Востока ковали из этих слитков дамасские клинки после их нагрева до 650 - 850°С. В этом интервале температур сверхвысокоуглеродистые стали становятся пластичными. Готовые клинки закаливали путем нагрева и быстрого охлаждения в воде, рассоле или другой жидкости.
Булат (дамасская сталь) являлся продуктом естественной кристаллизации стали, получаемой при соединении железа с углеродом. Сущность образования булата заключалась в насыщении сплава большим количеством углерода (около 1,3 - 1,5%). В условиях медленного охлаждения образовывалось и находилось в некотором излишке соединение железа с углеродом - так называемый цементит, который не растворялся, как это бывает в обычной стали, а оставался в железе как бы во взвешенном состоянии.
Прослойки цементита как бы обволакивались медленно стынущим мягким железом. Поэтому при высоком содержании углерода, что придает металлу твердость, булат сохраняет высокую вязкость, упругость, которой лишена обыкновенная сталь. Из-за наличия прослоек хрупкого цементита отковка булата должна производиться крайне осторожно, ударами легкого молота, с многократным нагреванием до критической температуры - до температуры красного каления, переход за которую ведет к потере булатом своих основных свойств и характерного рисунка. Процесс изготовления булата был очень трудоемким, длительным и требовал высокого искусства.
Уже в наше время, златоустовские металлурги вновь попытались воскресить технологию производства булата. Сложны и длительны были эти поиски, но узорчатая сталь вновь была получена, хотя полностью повторить аносовский булат не удалось. Легендарная упругость клинков достигнута не была.
Современные качественные легированные стали превосходят дамасскую сталь по всем показателям: прочности, упругости, режущим свойствам, но добиться таких выдающихся свойств в одном образце не удается и сейчас. Конечно, много вопросов еще остается и тайна ждет своей разгадки!
Знакомство европейцев с булатом началось еще в эпоху римского владычества - около 2000 лет назад. Позднее славу булатного оружия разнесли купцы, приобретавшие его в Дамаске и развозившие по многим странам. С начала III в. способ ковки дамасских мечей распространился в Западной Европе. Однако спустя 700 лет секрет производства мечей был снова утерян.
В средние века производство булатов было и на Руси. Имеются документы, подтверждающие, что в Москве существовало производство булатов. Так, в 1616 г. оружейный мастер Дмитрий Коновалов выковал зерцало из булата. В ряде документов встречаются записи: "... сабельные полосы, булат синей, московский выков", "сабля полоса русская с долами на булатное дело". Однако к концу XVII в. это искусство, видимо, пришло в упадок, а потом и вовсе забылось.
Здесь уместно будет затронуть вопрос - почему же так легко были утрачены многие секреты древних мастеров?
Академик Л.Ф. Верещагин, отвечая на этот вопрос, приводит пример с загадкой дамасской стали: "Как удавалось людям средневековья без нынешней техники и без легирующих добавок получать эту изумительную нержавеющую и необыкновенно прочную сталь? Если производство дамасских клинков было уже когда-то освоено, то почему же люди забыли его?"
Сам он так ответил на этот вопрос: "То, что случайно найдено путем экспериментов и еще не осмыслено, не понято людьми, принадлежит им только наполовину. Человеку выпала большая удача - он нашел самородок золота. Нашел случайно. Он порадовался увесистой находке, подержал ее в руках, спрятал под куст в надежде вернуться сюда, а потом сколько не искал, уже не мог ее найти. Примерно то же случилось и с дамасской сталью. Случай дал ее в руки человеку, случай и отнял".
Но так ли он прав? Элементарная логика нам подсказывает, что подобное утверждение справедливо лишь для тех случаев, когда речь, действительно, идет о некоем случае, произошедшим с одним-единственным человеком, но в здесь мы видим совсем иную ситуацию.
Во-первых, производство булата или дамасской стали - очень сложный, длительный и высокотехнологичный процесс, где необходимо точное соблюдение всех необходимых для этого условий. И такой сложный процесс вряд ли не мог стать результатом случайного открытия одного человека.
Во-вторых, производством булата в Индии занимался не один человек, а целая армия ремесленников, на протяжении тысячелетий!
И, в-третьих, не стоит забывать, что мы, в данном случае, говорим именно об Индии - одной из древнейших цивилизаций на Земле, где существует немало загадок, касающихся того, откуда древние индийцы могли получить свои знания о таких сверхтехнологичных вещах, которые, зачастую, наши современная науки и производство не в состоянии ни объяснить, ни повторить! Сами же индийцы отвечают на этот вопрос очень просто: "Эти знания нашим предкам дали боги!".
Кстати, в этом с ними солидарны практически все народы мира. В любой культуре металлообработке, согласно мифологии, людей обучили боги, а "секрет стали", так же, как знаменитый "секрет бессмертия", был одной из самых заповедных тайн богов и тот счастливец, которому боги, по каким-то, только им известным причинам, этот секрет открывали, считался "благословенным любимцем богов".
Некоторые полагают, что сейчас можно произвести слиток булатной стали, а потом из него получать, например путем проката, ленту для лезвий. При этом упускают из виду, что булатная сталь получается лишь после особой технологии изготовления изделий. Отковку булатного изделия надо вести очень осторожно, так искусно, чтобы при этом структура металла не разрушалась, а лишь сминалась, и волокна "твердой" и "мягкой" составляющих переплетались между собой.
Только в таком случае получался материал, обладающий одновременно и большой твердостью, и большой вязкостью. И такое строгое соблюдение определенной температуры и режима ковки необходимо для каждого отдельного изделия. Это требовало долгого и кропотливого труда искусного ремесленника. Поэтому, пожалуй, только холодное оружие по своей цене и могло найти себе покупателя.
Еще один центр производства качественных клинков образовался в средние века в Японии. Японский булат обладал каким-то необыкновенным качеством железа, которое после целого ряда проковок приобретало даже более высокую твердость и прочность, чем дамасская сталь. Мечи и сабли, приготовленные из этого железа, отличались удивительной вязкостью и необыкновенной остротой.
Уже в наше время был сделан химический анализ стали, из которой изготовлено японское оружие XI-XIII веков. И древнее оружие раскрыло свою тайну: в стали был найден молибден!
Сегодня хорошо известно, что сталь, легированная молибденом, обладает высокой твердостью, прочностью и вязкостью. Молибден - один из немногих легирующих элементов, добавка которого в сталь вызывает повышение ее вязкости и твердости одновременно. Но, при этом, не стоит, так же забывать, что молибден, не только "редкоземельный", но и очень тугоплавкий металл и плавится при 2400°С!
Все другие элементы, увеличивающие твердость и прочность стали, способствуют повышению ее хрупкости. Естественно, что в сравнении с дамасскими клинками, сделанными из железа и стали, японские легированные мечи и сабли казались чудом. Но значит ли это, что японцы умели в то далекое время делать легированную сталь?
Конечно, нет. Что такое легированная сталь, они даже не знали, по той простой причине, что само это понятие появилось лишь в наше время, так же как и не знали, что такое молибден, хотя прекрасно понимали, что, для изготовления подобных клинков требуется очень высокий температурный режим.
Руда, из которой древние японские мастера выплавляли железо, содержала значительную примесь окиси молибдена. Выплавленное из обогащенных молибденом "песков" кричное железо проковывалось в прутья и закапывалось в болотистую землю. Время от времени прутья вынимали и снова зарывали, и так на протяжении 8 - 10 лет.
Насыщенная солями и кислотами болотная вода разъедала пруток и делала его похожим на кусок сыра. Тем самым из заготовки удалялись вредные примеси, быстрее разъедаемые болотной водой. Затем разогретую заготовку японский кузнец проковывал в тонкую полосу, сгибал, опять проковывал и так несколько тысяч раз! Но и японские клинки, при всей их выдающейся остроте и прочности, не обладали качествами индийского булата, особенно упругостью.
В японской литературе нередко можно встретить описание того, как разгневанный или разгоряченный боем самурай, неверно рассчитав силу своего удара, ломал свой меч, да еще в самый неподходящий для этого момент. Зачастую подобный случай мог стоить самому самураю жизни и не только потому, что он, во время битвы, оказывался практически невооруженным (ведь у него оставался еще и короткий меч), но и потому, что, обезоружив себя, он, таким образом, обесчещивал себя и предавал своего сегуна, а за это полагалось делать харакири.
Отметим сразу, что, когда мы говорим о древней металлургии, мы опираемся не только на письменные источники, свидетельствующие о наличии таковой у наших далеких предков, но и на вполне реальные артефакты, являющиеся продуктами ее производства и дошедшие до наших дней, наличие которых полностью снимает вопрос о том, соответствовали эти свидетельства реальному положению вещей.
И, сколько бы ни было легенд о существовании в древности некой загадочной технологии выплавки чрезвычайно упругой и крепкой стали, совершенно не подверженной коррозии, только наличие предметов, изготовленных из такой стали, может пролить нам свет на истину.
Но такие предметы есть! Дамасские и булатные (что, по сути, - одно и то же) клинки сохранились до наших дней! Они хорошо известны и историкам, и коллекционерам, и специалистам, в области металловедения. И это - факт. Так же как и то, что настоящий секрет этой стали, не разгадан до сих пор!
Как уже писалось выше, еще в середине XIX века в России были изготовлены образцы сплавов, подобные булату, а современные златоустовские мастера повторяют этот опыт. Но! Эти сплавы лишь по некоторым характеристикам аналогичны дамаску, в частности, по знаменитому рисунку металла, но не обладают его прочностью и невероятной пластичностью. Так что, пока мы можем говорить лишь о некоторых успехах, которые приближают нас к разгадке этой величайшей тайны, но не о том, что она, наконец, разгадана.
И здесь невольно задаешься вопросом: "Как же такое может быть, чтобы наши современные ученые, вооруженные такими знаниями, многовековым опытом металлообработки и самыми современными технологиями и оборудованием, не могли повторить того, что в, поистине, промышленных масштабах изготовляли древнеиндийские металлурги?". И такие вопросы возникают не только у автора и не только здесь; их довольно часто задают специалистам металлургии. Но ответы, которые обычно можно услышать на них звучат, по меньшей мере, крайне неубедительно.
Один из подобных ответов, по сути, сводящийся к идее "да они сами не поняли, что случайно сотворили", уже приводился выше, но есть и другие варианты, например: "А нам сейчас и не надо это понимать, так как у нас другие задачи и нам нужно не мечи делать, а другие вещи, более необходимые в народном хозяйстве".
Что тоже вызывает сильно недоумение. Так и хочется в ответ спросить: "А у нас, что нет армии, где до сих пор используется холодное оружие? И разве наши бойцы отказались бы от возможности пользоваться ножами, кортиками и штык-ножами не из легированной стали, а из настоящего булата? И неужели Министерство обороны не захотело бы ввести в состав предметов личного вооружения спецназа меч, способный опоясывать бойца? Или у наших военных нет на это ни денег, ни заинтересованности?". Подобные объяснения кажутся, как минимум, надуманными и являются обыкновенной попыткой скрыть собственную некомпетентность под маской незаинтересованности.
Нередко из уст специалистов можно услышать и другое объяснение: "Булат являлся штучным продуктом некоторых мастеров и производился исключительно кустарным способом, поэтому, в современном производстве он просто нерентабелен". Но, во-первых, как можно говорить о рентабельности производства булата, когда неизвестен весь технологический процесс его изготовления? А, во-вторых, это утверждение тоже не соответствует действительности, так как доподлинно известно, что древнеиндийские металлурги обеспечивали булатной сталью весь древний мир, на протяжении нескольких столетий и в промышленных масштабах!
Кроме того, сегодня мы живем в век композитных материалов, производство и применение которых играет в научно-производственном процессе, чуть ли, не первостепенную роль. И далеко не всегда новые материалы появляются в ответ на нужды производства; довольно часто можно наблюдать и обратный процесс - сначала новый материал рождается где-нибудь в недрах научно-исследовательской лаборатории, а уж потом, иной раз, спустя несколько десятилетий, он находит свое применение. Когда же мы говорим о булате, то имеем в виду первый в истории человечества композитный материал! Разве это не важно?
Получается такой парадокс.
Общество и производство остро нуждается в новых композитных материалах.
Есть образцы древнейшего композитного материала, веками подтверждавшего свои уникальные и неоценимые качества.
Есть заинтересованность армии в этом материале.
Характеристики материала делают его применимым не только для производства холодного оружия, но и в других областях человеческой деятельности.
Веками отработанная технология изготовления его в промышленных масштабах доказывает, что он вполне подходит, в качестве продукта современного производства.
Но, при всем этом, никто, сколь-нибудь серьезно этим вопросом не занимается.
Оружие.
Продолжая тему применения металлов в вооружении древних людей, следует немного остановиться на самой их истории.
Еще в ранний период истории человечества война становится, по выражению Ф. Энгельса, постоянным промыслом и ведется ради грабежа. Уже тогда железо играло иногда довольно значительную роль в исходе военных столкновений разных племен и народов. Преимущества того или иного государства в освоении железа или наличие в его распоряжении большего количества железного оружия определяло военное превосходство над противником. Ряд исторических примеров служит подтверждением этому.
В конце III тысячелетия до н.э. в Месопотамии по среднему течению реки Тигр создалось могущественное государство Ассирия, где многие сферы жизни общества были подчинены интересам войны.
В Ассирии была хорошо организованная и прекрасно вооруженная армия. Наступательное оружие ассирийцев было железным, а оборонительное - бронзовым. Тяжелая пехота носила панцири из металлических пластинок и была вооружена остроконечными мечами, щитами, копьями и короткими мечами. При внезапных нападениях на своих соседей ассирийцы стремились захватить золото, драгоценности и особенно железо.
Железо ценилось ими очень высоко как металл, который давал им в бою огромное преимущество над противником, имевшим лишь бронзовое оружие. При раскопках дворца ассирийского царя Саргона II, правившего в VIII в. до н.э., археологи нашли большой склад железных изделий общим весом около 200 т. В арсенальной комнате дворца были обнаружены заступы, плуги, якоря, пилы, шлемы и множество железных болванок, которые хранились здесь для изготовления оружия.
Так, на заре "металлического" века распространение железа повлекло за собой существенное изменение видов и форм оружия. Железный меч стал основным видом оружия воина древнего мира. Холодное оружие отличалось крайним разнообразием.
В римской армии были две разновидности железных мечей: короткий пехотный меч - гладиус и длинный кавалерийский меч - спата. Пехотное копье имело очень длинную железную часть - пилум. В причерноморских степях в железном веке был распространен короткий скифский меч - акинак, который чаще всего изготовлялся, согласно ряду источников, именно из булата, а со II в. до н.э. - длинный и изогнутый сарматский меч. Русские дружины на Киевской Руси вооружались прямыми рубящими мечами с двумя лезвиями.
В VIII в. у кочевников причерноморских степей появилась сабля. И самые дорогие из них были, опять же булатными. Спустя два века она уже стала известна и у русских, а несколько позже - в Западной Европе. К концу XIV в. меч на Руси уступает место сабле; в Западной Европе он вытесняется шпагой. Наряду с этим оружием в Западной Европе распространяется тонкий кинжал - стилет, в мусульманских странах ятаган - меч с кривым вогнутым лезвием.
Справедливости ради, стоит отметить, что если преимущество, даваемое саблей в бою, относительно боевых характеристик меча, совершенно очевидно, то, в отношении шпаги, возникает ряд существенных вопросов.
Шпага - не столько боевое оружие, сколько изящное оружие для индивидуальных поединков - дуэлей, в то время как сабля - практически идеальное оружие, предназначенное именно для боя, по своим характеристикам, сопоставимое, разве что, со знаменитыми самурайскими мечами, которые, кстати сказать, подобно сабле, тоже имели слегка изогнутую форму. Кроме того, если шпага предназначена, преимущественно, для колющих ударов, то сабля - "рубящее" оружие, незаменимое для быстро мчащегося всадника. То есть, если шпага - оружие дуэлянта, то сабля - оружие кавалериста.
Так что, сарматский "кривой" меч, ятаган, русская сабля и японский самурайский меч - практически близнецы, так как все эти мечи имели, практически, одинаковые размеры и кривизну, да и качественные характеристики их стали были сходны по своим характеристикам.
Нельзя сказать, что в европейских армиях недооценивали роль кавалерии, но, тем не менее, сабля там не прижилась. Причиной тому может служить, как устоявшиеся традиции рыцарских поединков - личные дуэли, проводимые между собой рыцарями, которые и принесли свое излюбленное оружие в регулярные армии; так и малые размеры самой Европы, где, в отличии от бескрайних русских степей коннице особо и развернуться негде было.
В июне 1966 г. в Москве проходил IV Международный конгресс музеев оружия и военной истории. В нем принимали участие ученые 26 стран мира. На конгрессе рассказывалось о появлении новой отрасли оружиеведения - клинковой эпиграфики, т.е. письменности, оставленной на лезвиях древних мечей. А только в различных музейных собраниях Европы находится 4 000 мечей VIII - XIII вв., из них более 2500 в Норвегии и Швеции.
Начало этой науки можно отнести к 70-м годам прошлого века, когда хранитель Бергенского музея в Норвегии А.Л. Лоранж заинтересовался викингскими мечами и, к своему удивлению, обнаружил на них ранее не замеченные надписи и знаки. Он написал книгу о древнем норвежском оружии, однако не успел рассказать о способе обнаружения надписей. После его смерти пришлось вновь открывать этот способ. В наше время историк-металловед рижанин А.К. Антейн начал в 1963 г. заниматься расчисткой мечей. Только в музеях Латвии и Эстонии он обнаружил более 80 клинков с надписями, знаками и орнаментами. Что же дает изучение этих надписей?
Оказывается, лезвия мечей с надписями напоминают как бы страницы "железной книги", по которым можно получить представление о времени и месте изготовления мечей, о создававших это оружие мастерах.
Холодное оружие господствовало до появления пороха и его использования в огнестрельном оружии в XIV в. Началось бурное развитие артиллерии, явившейся крупным потребителем металла для пушек и ядер. Английский историк Дж. Бернал отмечает, что употребление пушек в битвах и осадах вызвало революцию в военном деле, сравнимую разве с той, что произошла в начале железного века, за 3000 лет до того, когда появился железный меч.
Первые пушки были сродни обычным бочкам. Лить их целиком не умели и потому изготовляли из отдельных металлических листов, скрепленных обручами. Вначале пушки до изготовления ядер заряжали подходящими по размеру булыжниками. Имелся даже специальный "род войск" - собиратели булыжников.
Стальная одежда.
Римский историк Аммиан Марцеллин (IV в) сообщал: "Парфянские воины носили броню, как бы сотканную из перышков, не стеснявшую их движений и вместе с тем столь прочную, что, попадая в нее, римские копья отскакивали прочь. Можно было подумать, что это какие-то железные люди; на головах у них были надеты каски, в точности соответствующие форме и частям лица, настолько плотно пригнанные, что можно было поразить их только через маленькие круглые отверстия для глаз, пропускавшие свет, или через щели для ноздрей, через которые они с трудом дышали".
Другой римский историк - Клавдиан дополнял: "Их подвижные латы, прикрывающие тела, выглядят как живые, что поразительно видеть - можно подумать, что это двигаются железные изваяния и что человек дышит через металл. Так же одеты и лошади: они грозят своими железными доспехами и передвигаются в полной безопасности под железным одеянием, прикрывающим их бока".
Защитное вооружение являлось частью общего вооружения воина и было широко распространено до применения огнестрельного оружия.
В армиях Древнего Востока, Китая, Индии защитное вооружение делалось не только из кожи и дерева, но так же использовались различные виды кольчуг. Что совершенно неудивительно, учитывая высочайшую степень мастерства древнеиндийских металлургов. Особенно показателен тот факт, что в древнейшем литературном памятнике, известном человечеству - древнеиндийском эпосе "Махабхарата", повествующем о великой битве Панданов и Бхаратов, подробно описывается не только вооружение самих воинов, но и их "сверкающие доспехи". Но даже тогда деревянные щиты укрепляли металлическими полосками, одежду прикрывали металлическими пластинами. Скифы носили шишаки не только из кожи, но и железные или медные. У сарматов всадник и конь покрывались чешуйчатой броней.
Остановимся подробнее на рассмотрении кольчуг - старинной защитной одежды в виде рубахи из металлических колец, с рукавами или без них. Кольца, составляющие полотно кольчуги, вначале не соединялись вместе, а нашивались неподвижно на кожаное платье. Впервые кольчуги появились в Ассирии. Этот доспех был обычен для арабских, персидских и среднеазиатских воинов. Арабские писатели свидетельствуют о существовании кольчуги у славян еще в IX в.
На Руси кольчуги сначала называли "бронями". Термин "кольчуга" появился в XVI в. В снаряжение входили кольчужная рубашка (обычно длиной до колен), штаны, чулки, бармицы - завесы на шлемах вокруг шеи и лица.
В более простых кольчугах, кольца выбивались из железного листа, в лучших - каждое кольцо ковалось отдельно. На Руси кольчуги изготовляли из толстой железной проволоки, которая нарубалась кусками длиной в 3 м. В восточных кольчугах иногда для красоты прибавляли медные, серебряные или золоченые кольца. Металлические части доспехов украшали и другими способами. В разной степени, прокаливая металл в огне, ремесленники производили "окраску" железа.
Однако кольчуга имела и ряд недостатков. Стоила она дорого - не каждый мастер мог ее выковать или починить в случае разрыва. Зимой кольчуга примерзала к телу - под нее требовалась теплая одежда. Летом металл раскалялся от солнца - для защиты приходилось прикрывать металл сверху рубашкой. После дождя колечки кольчуги ржавели, их нужно было чистить. Правда, здесь нашли простой и удобный способ. Брали бочку с песком, клали туда кольчугу. Закрытую бочку катали по земле, и металл, протертый песком, блестел после этого по-прежнему.
Расцвет защитного вооружения из металла наступил в средние века в Западной Европе, во времена рыцарства. Оружием рыцаря до крестовых походов являлись тяжелый меч, длинное копье, топор и палица. Щит и кожаный доспех с металлическими бляшками входил в защитное вооружение рыцаря. С XII в. кожаные доспехи сменяет металлическая кольчуга. С развитием металлообрабатывающего ремесла в XIV в. кольчугу заменяет металлический панцирь; на голове рыцаря появляется шлем с забралом; на коня надевают также металлические доспехи.
Рыцарь феодального войска был закован в доспехи с головы до ног, а конь - покрыт броней. К XV в. доспехи чрезвычайно усложнились. Число всех частей в полном вооружении доходило до 200, а если считать пряжки, гвозди, винты и другие мелкие части, то число их доходит до тысячи. Иногда доспехи рыцарей украшались золотом и драгоценными камнями.
Появление пороха и огнестрельного оружия привело к тому, что в первой половине XVIII в. защитное вооружение было полностью упразднено во всех армиях. В более позднее время защитное вооружение сохранилось только в виде стальных шлемов.
Железная колонна в Дели
Кроме того, искусство древних металлургов, частности, работавших с железом, далеко не ограничивалось умением изготовлять высококачественные мечи. Вот что пишет Д. Неру в книге "Открытие Индии": "Древняя Индия добилась, очевидно, больших успехов в обработке железа. Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных ученых, которые не могут определить способ ее изготовления, предохранивший железо от окисления и других атмосферных явлений".
Много воды утекло с тех пор меж берегами священной Матери-Ганги и, на сегодняшний день, колонна эта находится уже не "близ Дели", а в самом Дели, во дворе мечети Кувват-уль-Ислам - старейшего мусульманского храма в Индии. Она изготовлена из поти что "чистого" железа, согласно общепринятой версии, около 1500 лет назад (что уже немало!) и, при этом, совершенно не ржавеет.
Колонна выполнена в форме усеченного конуса с диаметрами: у основания -
Этот памятник древней металлургии уцелел от индуистско-джайнистского храмового комплекса эпохи Чандрагупты II (правил в 375-413 гг.), который был снесен по приказу первого делийского султана в XIII в. Как свидельствует сохранившаяся на колонне надпись, в древности она стояла в храме Вишну города Матхура, а на колонне помещалась фигура Гаруды.
Ученые предполагают, что колонну построил Чандрагупта, а Ананг Пал привез ее в Дели. О языке надписей до сих пор не утихают бурные споры. Традиционные историки считают, что это - архаичный санскрит, но многие лингвисты не склонны считать этот язык санскритом лишь по причине схожести написания; они считают, что это - совершенно неизвестный науке язык, родственный санскриту, а, возможно и послуживший его прообразом.
Известно, что колонна выкована из чистого железа, но относительно точного процентного содержания его и примесей мнения специалистов расходятся. Некоторые специалисты говорят, что железо в колонне достигает 99,7%, с незначительным содержанием примесей фосфора, углерода и серы. Другие же называют цифру 98% железа, при небольшом содержании углерода, необычно большим содержанием фосфора, при полном отсутствии серы. Такая значительная разница в результатах металлографических анализов, по данным различных исследований, ставит вопрос об их достоверности и точку в этом ставить еще рано.
Секрет антикоррозийной стойкости колонны не раскрыт до сих пор. Ученые так и не пришли к единому мнению. Некоторые из них считают, что этому способствует сухой климат Дели, что, так же, вызывает вопросы, ведь, Дели, хоть и находится на севере страны, но, все же, страны - Индии, где господствует, преимущественно муссонный климат. И даже, если участь, что основная часть муссонных дождей приходится на юг страны, совершенно очевидно, что и на север они оказывает свое влияние.
Так что разговоры о том, что железная колонна, находящаяся в Дели, сохранилась так хорошо, благодаря сухости местного воздуха, так, как принято говорить о пирамидах Гизы, по меньшей мере, не вполне соответствуют действительности.
Другие считают, что этому способствует значительная масса колонны, способная в местных условиях сохранять тепло и предотвращать образование конденсата. Но при чем тут масса, когда мы говорим о поверхностном слое? Для образования ржавчины наличие конденсата вовсе не обязательно. Вполне достаточно, чтобы молекулы воды, содержащиеся в воздухе, вступили во взаимодействие с поверхностным слоем металла. И в этом случае, сохраненное колонной тепло не только не предотвратит процесс окисления металла, а наоборот - ускорит его, сыграв роль катализатора химической реакции.
Третьи указывают на защитную пленку, образовавшуюся в результате обжига, а так же высказывались предположения о покрытии колонны тончайшими антикоррозионными пленками от жиров до окалины. И наличие подобной пленки могло бы вполне объяснить причину наблюдаемого явления. Но! Во-первых, разговоры о "защитной пленке, образовавшейся в результате обжига" - не более чем недоказанная версия, так как ни о какой технологии получения подобных пленок в древности и, тем более, используя обжиг, ничего не известно. Во-вторых, нет никаких химических анализов, свидетельствующих о наличии на поверхности колонны пленки, способной образоваться именно в результате обжига, равно как и наличия "пленки из жиров и окалины". Да и каким именно должен быть ее состав, чтобы настолько хорошо обеспечивал сохранность металла столь длительное время?
Есть, так же предположение о том, что в значительном количестве входящий в состав сплава фосфор, каким-то таинственным образом смог выделиться и образовать эту самую защитную пленку. Но, опять же, результатов этих анализов нет, а о таком "беспричинном самодвижении" фосфора в сплавах никто и никогда не слышал. Так что эта версия - не более чем отчаянная попытка объяснить необъяснимое еще более необъяснимым. И не авторам ли именно этой версии принадлежит утверждение о том, что содержание фосфора в составе сплава необычайно высоко? Если это так, то, в данном случае, налицо не просто попытка представить необоснованное утверждение, как научно доказанный факт, но и откровенная подтасовка результатов анализов или, что еще хуже, - полная их фальсификация.
Несколько лет назад в прессу, просочилась информация о том, что ученые Лос-Аламосского университета (США) провели серьезные лабораторные исследования образцов металла делийской колонны и доказали, что древние металлурги покрыли ее тончайшей силиконовой пленкой, слой которой не превышает нескольких микрон и наличие этой пленки можно обнаружить только при помощи современного электронного микроскопа. Но после, практически единственной публикации об этом, дальнейшей информации не последовало. В чем тут причина: в откровенной дезинформации или в очередном "заговоре молчания" - трудно судить, но, если отбросить в сторону естественное недоумение, которое вызывает сам факт возможности наличия у древнеиндийских мастеров подобной сверхтехнологии, становится очевидным, что именно эта версия способна объяснить все наличиствующие, в данном случае, необъяснимые явления.
"Шведским металловедом Й. Врангленом были поставлены опыты, при которых отрезанные от колонны кусочки доставлялись на морское побережье и промышленный район Швеции (морская и промышленная атмосфера наиболее опасны для стали), где они успешно коррозировали. Подземная часть колонны, исследованная тем же Й. Врангленом, покрыта слоем ржавчины толщиной в сантиметр. Встречаются также коррозионные язвы глубиной до 10 сантиметров.
Способ изготовления колонны, вопреки расхожему мнению, также установлен. Согласно нему, колонна изготовлена ковкой отдельных криц железа массой до 36 кг. В качестве доказательства приводятся отчетливо видимые следы ударов и линии сварки, а также малое содержание серы (благодаря древесному углю, использованному для плавки руды) и большое количество неметаллических включений (недостаточная проковка).
Первый вклад в мифологию Железной колонны внес Александер Каннингем, утверждавший, что высота колонны не менее 60 футов (18 м), а вес 17 тонн. Кроме того, из его описания следует, что колонна цельная, а не сварная. Эти домыслы подхватили историки, и даже более поздние научные исследования уже не могли поколебать их веру в чудесные свойства "вечной" колонны". (Алексеев С. Железная колонна в Дели: история мифа // Химия и жизнь, 1979 г., № 4)
Из приведенной цитаты отчетливо видно следующее: а) подземная часть колонны, все же, коррозирована; б) если металл "отколотый от колонны" легко коррозирует сам по себе, то причина антикоррозийности всей колонны, по-видимому, все же, не в качестве металла, а именно в наличии защитной пленки, предохраняющей ее поверхность от окисления; в) в данном случае, доказано использование при изготовлении колонны сварки.
Но давайте вернемся к информации о наличии на поверхности делийской колонны именно силиконовой пленки. Сразу же оговоримся, что данная информация, на сегодняшний день, является непроверенной, но, если предположить, что она соответствует действительности, то складывается очень интересная картина.
Если металл, из которого изготовлена колонна является почти 100% железом и опытным путем доказано, что он легко коррозирует, но, при этом, сама колонна не подвержена коррозии (во всяком случае, ее надземная часть), то совершенно очевидно, что единственным объяснением этого явления может являться наличие защитной пленки. И с этим согласны практически все исследователи и специалисты.
Попытки обнаружить такую пленку проводились неоднократно, на протяжении длительного времени и очень многими исследователями, но обнаружено так ничего и не было.
Есть только одно объяснение того, что пленка до недавнего времени обнаружена не была, но реально наблюдаемые явления явно свидетельствуют в пользу ее наличия - слой этой пленки невероятно тонок и доступен для обнаружения только в случае применения чрезвычайно чувствительной оптики.
Именно крайне тонкий слой защитной пленки может объяснить как то, что, при отсутствии коррозии на надземной части колонны, он присутствует на ее подземной части; так и то, что, несмотря на весьма значительный возраст самого памятника, коррозийный слой подземной его части не слишком велик. Такое явление напрямую указывает на то, что первоначально, вся колонна была покрыта антикоррозийной пленкой, которая поддерживала ее сохранность в различных средах. Но земля является более химически агрессивной средой, чем воздух и поэтому воздействие ее на защитную пленку происходило более интенсивно. Со временем она настолько истончилась, что в ней образовались дыры, после чего, она распалась совсем. Именно в местах первоначальных дыр слой ржавчины резко увеличивается от одного сантиметра, что соответствует среднему показателю толщины ржавчина на поверхности подземной части колонны, сразу до десяти.
Именно силикон и является наиболее эффективным антикоррозийным изолятором, способным обеспечить хорошую сохранность металла в агрессивных средах. Он настолько хорош, что для защиты металла, достаточно всего нескольких микрон его слоя (о чем и говорится в отчете ученых из Лос-Аламоса).
Силикон обладает крайне низкой химической активностью, что и делает его таким хорошим изолятором, но в природе не существует веществ, химическая активность которых равна нулю. Это означает, что агрессивная среда, воздействуя на силикон, все же, разрушает его, хотя и крайне медленно. И тут возникает вопрос: каков же реальный возраст делийской колонны, если защитная пленка ее подземной части успела за истекшее время, раствориться полностью, а еще и потом образовался такой слой ржавчины?
Вспомним о том, что, согласно утверждениям некоторых ученых, надпись на колонне сделана не на санскрите, а на неизвестном языке.
Принятая сегодня датировка изготовления колонны весьма условна и не подтверждена никакими фактическими результатами, кроме некоторых упоминаний о ней в письменных источниках, которые (как будет показано ниже) далеко не всегда оперируют достоверными фактами.
Если колонна изготовлена кустарным способом, как утверждают современные историки, то как тогда объяснить доказанный факт наличия на ней сварочных швов?
В приведенной здесь "непроверенной информации", упоминаются работы, проводимые в Лос-Аламосе, где на самом деле, имеются сверхсовременные микроскопы, действительно способные обнаружить слой пленки, толщиной в несколько микрон, что не под силу обычной оптике, применяемой, в ходе проведения анализов металла других исследователей (если таковые вообще имели место, иначе, откуда такая разница в результатах?).
И не следует забывать, что именно в Лос-Аламосе ведутся главные разработки в области военных и космических технологий США, так что уровень секретности там не просто серьезный, а практически абсолютный. Это вполне может объяснить факт отсутствия подтверждения случайно просочившейся в прессу сверхсекретной информации.
И еще немного и делийской колонне. Н.А. Мезенин, в своей статье "Занимательно о железе" наглядно иллюстрирует то, насколько можно опираться на сведения, почерпнутые из древних источников, как это делают современные историки, в случае с датировкой изготовления делийской колонны. Источникам, конечно же, верить нужно, но их надо еще и перепроверять, ища подтверждения приведенной информации у других авторов. Вот какой курьезный эпизод приводит в своей книге Н.А. Мезенин:
"В 1048 г. среднеазиатский ученый из Хорезма Бируни закончил свой большой труд "Минералогия, или собрание сведений для познания драгоценностей". В 1963 г. книга была впервые опубликована полностью на русском языке. Там есть интересная глава "О железе", в которой Бируни с удивлением сообщает: "К небылицам о происхождении железа, хотя они и так во множестве упоминаются в летописях, относится и то, что в Кандахаре во время его завоевания арабами был найден железный столб высотой в 70 локтей. Хишам ибн-Амир приказал откопать его до основания, и при этом было обнаружено, что столб был вкопан еще на 30 локтей в землю. Тогда он стал расспрашивать о нем, и ему сообщили, что один Тубба из Йемена вступил в их страну вместе с персами, и когда они овладели Индией, то йеменцы отлили из своих мечей этот столб и сказали: "Мы не хотим идти отсюда дальше в другую страну", - и завладели Синдом. И говорят: "Эти слова тех, кто ничего не понимает в деле обработки металлов и изготовления крупных отливок из него. Это даже глупость, ибо тот, кто нуждается во время завоевания страны в увеличении количества оружия, не стал бы его уменьшать вместо того, чтобы увеличивать, точно он собирался сражаться при помощи столба. Это напоминает рассказ тех людей, которые совершают поездки между Хорезмом и страной гузов о железной наковальне величиной с большой дом, мимо которой проходят по дороге, ведущей...
К сожалению, на этом обрывается глава о железе - конец ее потерян. Однако сообщение о железном столбе Бируни напрасно отнес к небылицам. Такой столб уже в его время более 600 лет стоял в Индии. Он сохранился и до наших дней".
И далее, там же: "Более полутора тысяч лет назад изготовлена эта колонна, стоящая ныне на одной из площадей индийской столицы, в получасе езды от центра. Темная поверхность колонны на высоте человеческого роста блестит. С давних времен стекались с ней толпы богомольцев - считалось, что кто прислонится спиной к колонне и обхватит ее руками, тот будет счастлив….
... Древняя Индия вообще славилась искусством своих металлургов. Во многих древних храмах встречаются железные балки длиной до 6 м. Историки сообщают, что применявшиеся при сооружении египетских пирамид орудия из железа для обработки камня изготовляли в Южной Индии, которая вела оживленную торговлю с Римом, Египтом и Грецией. Индия настолько была известна на Востоке своими изделиями из стали, что у персов в разговоре о чем-нибудь излишнем и ненужном бытовала поговорка: "В Индию сталь возить".
Известен памятник иранской архитектуры XIV в. - купольный мавзолей-мечеть Ольдшайту-хана в Султании. Мечеть была декорирована мозаикой из разноцветных глазурованных и люстровых плиток. Главной достопримечательностью мавзолея были двери гробницы хана, сделанные из тончайшей индийской стали. Из стали была сделана и решетка "толщиной в руку", окружавшая могилу Ольдшайту-хана. Она якобы была изготовлена из одного куска стали, и в Индии над ней трудились более семи лет.
…По мнению одного автора, древние металлурги для получения чистого железа растирали губку сварочного железа в порошок и просеивали его. А потом полученный чистый порошок железа нагревали до красного каления и под ударами молота его частицы слипались в одно целое - сейчас это называется методом порошковой металлургии. Из таких кусков железа, возможно, и слепили огромную колонну в Дели".
И еще немного об антикоррозийности делийской колонны и использовании древними метеоритного железа, из которого, как считают некоторые исследователи, она изготовлена. Самое интересное, что обычно, речь о метеоритном железе заходит исключительно в тех случаях, когда в наличии имеется артефакт, изготовленный из железо-никелиевого сплава, а делийская колонна - практически чистое железо.
Вот что пишет Б.А. Шевченко, в своей книге "Как возникла металлургия железа": "Отношение людей к тяжелым и блестящим камням, упавшим с неба, хорошо иллюстрирует железный столб в Индии, который некоторые исследователи, осмотрев святыню, считают железным метеоритом. Много тысяч лет на него молятся, и никому за это время не пришло в голову желание отрубить (чем?) от него кусок железа и выковать, например, себе нож. Небольшой железный метеорит, скорее попадет в родовое святилище, чем на наковальню к кузнецу, которых в каменном веке еще и не было.
В 1953 году Хадсон опубликовал в журнале "Nature" (т.172, с.499) сообщение о скорости коррозии медистой стали (согласно строгим исследованиям материал колонны представляет собой банальную низкоуглеродистую сталь, очень чистую по сере и недопустимо грязную по фосфору) и цинка в местах с различным климатом, в том числе рядом с колонной. Атмосфера в Дели оказалась по агрессивности на предпоследнем месте, уступив лишь атмосфере в Хартуме, еще более сухой. Даже в период муссонов влажность делийского воздуха превышала критическое значение (70%), при котором сталь заметно коррозирует, только в утренние часы. В делийской атмосфере даже нестойкий цинк окисляется очень незначительно. Кроме того, до недавнего времени атмосфера в Дели была слегка аммиачной (из-за скопления людей и животных), что также способствовало сохранению материала колонны".
Железные деньги.
История человечества без денег или их эквивалента не мыслима так же, как и без металла. С древнейших времен понятие "деньги" и понятие "металл" неразрывно связаны между собой, по той простой причине, что бумажные деньги появились в обиходе сравнительно недавно, уж о таких новоявленных "монстрах", как "пластиковые деньги" или "кибер-деньги" даже и говорить не приходится.
На протяжении веков деньгами назывались исключительно монеты из металла, преимущественно из золота, серебра и меди (иногда бронзы), но и железные деньги тоже были в ходу, что совершенно неудивительно, учитывая ценность железа в древнем мире.
Первое введение железных монет приписывается легендарному спартанскому законодателю Ликургу (IX в. до н. э), который все подчинил созданию в древнегреческом государстве Спарте своеобразного быта и системы военизированного воспитания.
Древнегреческий историк Плутарх, рассказывая о Ликурге, говорит: "он, желая до конца уничтожить всякое неравенство, решил одолеть алчность и корыстолюбие косвенными средствами". Ликург вывел из пользования всю золотую и серебряную монету, оставив в обращении только железную.
Железные монеты были многоугольной формы и при огромной массе и больших размерах имели ничтожную стоимость. Так что для хранения вполне умеренной суммы, равной 10 минам, требовался большой склад, а для перевозки - парная упряжка.
Плутарх уверяет, что по мере распространения новой монеты многие виды преступлений в Спарте исчезли. "Кому, в самом деле, - пишет он, - могла припасть охота воровать, брать взятки или грабить, коль скоро нечисто нажитое и спрятать было немыслимо, и ничего завидного оно собою не представляло, и даже разбитое на куски не получало никакого употребления? Ведь Ликург, как сообщают, велел закалять железо, окуная его в уксус, и это лишало металл крепости, он становился хрупким и ни на что более негодным, ибо никакой дальнейшей обработке уже не поддавался".
Железные деньги Спарты не имели ни малейшей ценности в других греческих городах, там над ними только потешались. "Так что спартанцы не могли купить ничего из чужеземных пустяков, да и вообще купеческие грузы перестали приходить в их гавани", - заключает Плутарх свой рассказ. Таким способом Ликург стремился стеснить торговую деятельность спартанцев, дабы они не отвлекались от своего основного занятия - военного дела.
Позже и другие древнегреческие города-государства, например Аргос, Гегея и Герайя, в IV в. до н.э. имели у себя в обращении собственные железные монеты. Эти монеты были уже более удобными для пользования - легче, округлой формы с надписями и изображениями. До нас дошло лишь восемь железных монет этих трех городов. По своим типам и характеру надписей монеты относятся к шестидесятым годам IV в. до н.э. Все они весят от 9 до 14 гр.
Монеты из железа иногда вводились из-за недостатка других металлов. Так, например, Аристотель (IV в. до н. э) рассказывает, что жители города Клазомены задолжали наемникам сумму в 20 талантов и обязаны были платить им по 4 таланта ежегодных процентов. Тогда правители города решили выпустить номинально на 20 талантов железную монету, обязательную для расчетов в торговых сделках граждан. Полученная сумма в 20 талантов была выплачена наемникам, а 4 таланта ежегодных процентов употреблено на выкуп железной монеты, что вскоре дало возможность совершенно изъять ее из обращения.
Во всем мире ни в древности, ни в средние века не было такого разнообразия монет и средств мена, как в Африке. Полезность железа африканские племена осознали давно. Оно ценилось везде как необходимый материал для изготовления орудий войны и земледелия. Поэтому на значительной территории Африки железо сделалось мерой, по которой устанавливалась ценность всех других товаров. Известное количество какого-нибудь товара, казавшееся африканцам равным по ценности железному слитку, составляло на языке торговцев "бару" этого товара.
В нескольких районах Дарфура (Западный Судан) почти каждая местность имела особые средства мены. В Логуне это были куски железа подковообразной формы, внутри страны Понгво, а также от Сенегала до мыса Мезурадо - железные слитки.
Шотландский путешественник конца XVIII в. Мунго-Парк видел у племен Мандинго в Западном Судане железные бруски определенной массы, служившие вместо монеты. Немецкий путешественник Г. Швейнфурт в конце XIX в. нашел у племен Бонго в Судане железные наконечники копий и лопаты, употреблявшиеся в значении денег.
В Восточно-Африканском округе Табора, жители называли свою страну "Уньянбембе" - "страна мотыг", потому что в конце XIX в. жители Уссинджа доставили туда 150 тыс. железных мотыг, которые и употреблялись в качестве денег. К этой валюте затем добавились копья, ножи и ружья. В 1906 г. пангве стабилизировали цены всех своих важнейших товаров. Главными деньгами пангве стали железные наконечники копий, стоимость которых зависела от их величины и качества. Нередко можно было встретить пангве, на руке которого висела плетеная сумка с железными деньгами.
Наиболее употребительные железные деньги у африканских племен делались в форме традиционных видов оружия и инструментов. В качестве мерила стоимости они часто изготовлялись в миниатюре. Например, старинные деньги пангве имели форму маленьких топориков, прикрепленных веерообразно к шнуру из растительных волокон.
Восточноафриканское племя васандаки ведет счет на деньги в виде копий, западные банту - топоров и наконечников копий, в бозонго - метательных ножей. Африканские пигмеи покупают себе товары у соседних племен на железные ножи и наконечники копий, восточные банту - на железные бусы.
Железные деньги были не только у африканцев. Голландский путешественник Гартмен, посетивший в 1790 г. остров Борнео, встретил и там куски железа, служившие меновой ценностью. Английский экономист XVIII в. Адам Смит упоминает о том, что в его время в шотландских селениях за любой товар расплачивались железными гвоздями вместо мелкой монеты. Гвозди охотно принимались торговцами и имели определенную цену. То же самое говорит и Шевалье про каменноугольные районы Франции. Железные монеты встречались у народов Азии и Европы.
В Китае и Японии они не чеканились, а отливались из чугуна. Монеты в Китае, Японии и Корее делали с отверстием в середине для продевания шнура из рисовой соломы, на который они нанизывались связками.
Древнейшие китайские железные монеты относятся к 520 г., ко времени династии Лян. Десять железных монет соответствовали семи медным. Во второй половине X в. первый император династии Сун Тай-цу выпустил новую железную монету, получившую название "Та-Цзинь" - большая монета. Она весила около 8.5 гр. и выпускалась в очень большом количестве; на ее литье ежегодно расходовалось (с 1000 по 1020 г) до 246 319 пудов железа.
Железные монеты в Китае с перерывами сохранились до начала XX в., проникнув и в Россию, в Туркестанское генерал-губернаторство, где около 1880 г.123 чоха обменивались на одну русскую копейку. Чох (монета весом в 2.13 г), а также монеты в 2.5 и 10 чохов отливались из чугуна с ничтожной примесью меди.
В Японии железные монеты отливались с 1739 по 1769 г. стоимостью в один "мон" (одна сотая копейки), а затем появилась монета в четыре "мона". От волнистых линий на оборотной стороне монета получила название "Намисен" - монета волнистая. В 1871 г. в Японии была введена монета европейского образца, а всю железную монету было велено сдавать в казначейство. В Корее железная монета появилась в конце XI в., но в очень малом количестве и совершенно подобная китайской.
Существовали железные монеты неправильной формы и без всяких надписей. Так, в Индии, в княжестве Траванкаре, в XIV в. была железная монета очень малой величины - с кедровый орешек. Английский капитан Мундес на острове Борнео видел монеты, состоящие из небольших квадратных плиток железа без всяких изображений. Железные монеты обнаружил и майор Д. Денхем во время своей экспедиции в Центральном Судане в 1824 г. Они состояли из тонких пластинок железа подковообразной формы. Подковки эти соединялись в связки по 10 или 16 штук, и 30 таких связок соответствовали по цене одному талеру. Одна подковка весила около 13 гр. и стоила одну треть копейки. Однако цена эта часто колебалась, ибо назначалась фирманами султана в зависимости от того, что предстояло правительству - платить или принимать платежи. Это вызывало сильное недовольство населения, даже бунты, и монета продержалась недолго.
ИГЛЫ, НОЖНИЦЫ, ПРЯЖКИ И ПУГОВИЦЫ.
Ну и как же говоря о железе и его роли в истории человечества, не вспомнить о таких простых и, вместе с тем, таких важных вещах? Игла, как совершенно необходимое для изготовления одежды и обуви орудие было известно уже в первобытные времена. Уже тогда из рыбных и других костей изготовлялись иголки с ушками, просверленными осколком кремния. Затем появились металлические иголки и булавки. При раскопках в районе Магдаленсберга (Австрия) среди найденных железных изделий 2000-летней давности обнаружены иглы, лезвия ножниц.
По мере развития искусства обработки металла, в частности с появлением волочения проволоки, булавки и иголки стали предметом значительного производства. Утверждают, что первые швейные стальные иглы в Европу были доставлены арабами.
Пуговицы и ременные пряжки, так же использовались людьми с незапамятных времен, причем их всегда (или почти всегда) изготовляли именно из металла. А, в случае, с ременными пряжками, где требовался металл, способный выдерживать большие нагрузки и, при этом, не обладающий хрупкостью и большим весом, поэтому чаще всего использовалось железо.
Металлическое изделие в виде гибкой нити или тонкого прута, имен
В древности изготовление проволоки совмещалось с ее обработкой. Как уже было сказано выше, из проволоки изготавливали кольчуги, поэтому железной проволоки в древние времена требовалось очень и очень много.
Кроме того, проволока шла на изготовление всевозможных цепей, имевших очень широкое применение. Выковывание проволоки из драгоценных металлов для украшения тканей (скань и филигрань) и из железа для изготовления кольчуг производилось до X в. Затем появилась волочильная доска.
Доска укреплялась между двумя низкими столбами. Работник садился перед ней на качели, привешенные у потолка. Захватывал конец проволоки прикрепленными к его поясу клещами у самой доски и, упираясь ногами в столбы, отталкивался назад. Потом, отпустив клещи и согнув ноги, он возвращался в прежнее положение и начинал сначала.
В XIV в. в Нюрнберге некто Рудольф приспособил к этому производству водяное мельничное колесо - появились "проволочные мельницы", сначала в Германии, в 1590 г. в Лондоне и Франции, хотя есть письменные свидетельства того, что подобные механизмы имелись еще в Древнем Египте и Китае.
В начале XIX в. проволока изготовлялась уже из железа, стали, красной и желтой меди, сплавов томпак и аргентин, серебра и золота. Реже встречалась проволока платиновая, цинковая и свинцовая. Форма проволоки усложнилась. Появилась волоченная четырехугольная сталь, квадратная или плоско четырехугольная в разрезе, конусовидная колесная проволока с 6, 7, 8, 10 или 12 продольными желобками. От этого поперечный разрез получал вид маленького зубчатого колеса. Часовщики из этой проволоки делали часовые колеса.
О разнообразии сфер применения проволоки в древности говорит уже одно перечисление ее видов: общего назначения, пружинная, бердная (для изготовления одной из основных деталей ткацкого станка - гребня), игольная, цепная, ремизная (прочная металлическая нить с петельками посередине в ткацком станке),) и д. р.
Подшипники.
"Изобретение колеса явилось подлинным триумфом человеческого разума, - отмечает Дж. Бернал, - потому что ни колесо, ни вращающийся гончарный круг не копируют никаких природных явлений, наблюдаемых человеком".
В ранних месопотамских и индийских повозках до нашего времени ось вращалась вместе с колесами, прикрепляясь к телеге кожаным ремнем. Это был первый настоящий подшипник...
Появление шарикоподшипника явилось революцией в истории колеса. Сейчас в мире миллионы машин самых различных конструкций, и трудно найти такую, в которой не было бы подшипника. Нет его - нет и стремительного бега автомобиля, не взлетит самолет, остановится велосипед, будут неподвижны станки и машины.
Идею шарикоподшипника высказал в своих набросках еще Леонардо да Винчи. Первый патент получен в Англии в 1787 г. Однако впервые подшипники начали изготовлять в Германии в 1883 г. на заводе Фридриха Фишера во Франкфурте-на-Майне.
Часть 3. Цветная металлургия
Цветной металлургией называется отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.
Цветные металлы - это все металлы, кроме железа и его сплавов: медь, алюминий, цинк, олово, свинец, никель, хром, серебро и другие. Они имеют общее свойство образовывать на поверхности окислительную пленку, которая предотвращает дальнейшую коррозию металла.
По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов. Но нас, в нашем исследовании, интересует непосредственно древняя металлургия цветных металлов, а в древности подобной жесткой градации не существовало, поэтому и мы ее делать не будем.
Медь.
Медь - элемент побочной подгруппы первой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь (CAS-номер: 7440-50-8) - это пластичный переходный металл золотисто-розового или розового цвета, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придает ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло - и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных изотопа - 63Cu и 65Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, 64Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два варианта распада с различными продуктами.
Температура плавления +
Латинское название элемента происходит от названия острова Кипр (лат. Cuprum), на котором во времена античности добывали в медь. Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь - один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом - бронзы, так же существует ряд других сплавов меди: латунь - сплав меди с цинком, мельхиор - сплав меди и никеля, и т.д.
Медь встречается в природе, как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3 (CO3) 2 (OH) 2, малахит Cu2CO3 (OH) 2. Иногда медь встречается в самородном виде.
Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах медистые песчаники и сланцы. Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0%.
В соединениях медь бывает двух степеней окисления: менее стабильную степень Cu+ и намного более стабильную Cu2+, которая дает соли синего и сине-зеленого цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu (B11H11) 23-, полученных в 1994 году.
Медный купорос
Карбонат меди (II) имеет зеленую окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди (II) при гидратации дает синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Также существует нестабильный сульфат меди (I) Существует два стабильных оксида меди - оксид меди (I) Cu2O и оксид меди (II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa2Cu3O7-δ), который является основой для получения сверхпроводников. Хлорид меди (I) - бесцветные кристаллы (в массе белый порошок) плотностью 4,11 г/см³. В сухом состоянии устойчив. В присутствии влаги легко окисляется кислородом воздуха, приобретая сине-зеленую окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди (II) сульфитом натрия в водном растворе.
Многие соединения меди (I) имеют белую окраску либо бесцветны. Это объясняется тем, что в ионе меди (I) все пять Зd-орбиталей заполнены парами электронов. Однако оксид Cu2O имеет красновато-коричневую окраску. Ионы меди (I) в водном растворе неустойчивы и легко подвергаются диспропорционированию:
2Cu+ (водн) → Cu2+ (водн) + Cu (тв)
В то же время медь (I) встречается в форме соединений, которые не растворяются в воде, либо в составе комплексов. Например, дихлорокупрат (I) - ион [CuCl2] - устойчив. Его можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к хлориду меди (I):
CuCl (тв) + Cl- (водн) → [CuCl] - (водн)
Хлорид меди (I) - белое нерастворимое твердое вещество. Как и другие галогениды меди (I), он имеет ковалентный характер и более устойчив, чем галогенид меди (II). Хлорид меди (I) можно получить при сильном нагревании хлорида меди (II):
CuCl2 (тв) → 2CuCl (тв) + Cl2 (г)
Другой способ его получения заключается в кипячении смеси хлорида меди (II) с медью в концентрированной соляной кислоте. В этом случае сначала образуется промежуточное соединение - комплексный дихлорокупрат (I) - ион [CuCl2] -. При выливании раствора, содержащего этот ион, в воду происходит осаждение хлорида меди (I). Хлорид меди (I) реагирует с концентрированным раствором аммиака, образуя комплекс диамминмеди (I) [Cu (NH3) 2] +. Этот комплекс не имеет окраски в отсутствие кислорода, но в результате реакции с кислородом превращается в синее соединение.
Традиционно количественное выделение меди из слабокислых растворов проводилось с помощью сероводорода.
В растворах, при отсутствии мешающих ионов медь может быть определена комплексонометрически или потенциометрически, ионометрически.
Микроколичества меди в растворах определяют кинетическими методами.
Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру), в современности медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов и силовых трансформаторов.
Другое полезное качество меди - высокая теплопроводность. Это позволяет применять ее в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления.
В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широкораспространенными из которых являются бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого "пушечного металла", который в XVI - XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла - медь, олово, цинк. Рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идет на изготовление оружейных гильз.
Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты, а так же широко используются в современном судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.
В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.
Сплав меди с оловом - бронзу, предположительно, получили впервые в III тысячелетии до н.э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и возможностью применения техники литья, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. Медь добывали из малахитовой руды, без применения предварительного обжига и из сульфидной руды, с его применением. Для этого смесь руды и угля помещали в глиняный сосуд, сосуд ставили в небольшую яму, а смесь поджигали. Выделяющийся угарный газ восстанавливал малахит до свободной меди:
2CO + (CuOH) 2CO2 (t°) → 3CO2 + 2Cu + H2O.
Достоверно известно, что добыча и выплавка меди были налажены еще в Древнем Египте, во времена фараона Рамзеса II (1300 - 1200 гг. до н. э). Древние египтяне нагнетали воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь получали из акации и финиковой пальмы
Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14 - 15 имеют промышленное значение. Это - халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже - золото, серебро.
Любопытные сведения о знании древних в области металлургии, приводит Игорь Царев, в своей книге "Эзотерические знания, откуда они?": "Атланты знали какую-то загадочную "горную медь" - орихалк. Он занимал по ценности второе место в атлантском обществе, будучи дешевле лишь золота. По мнению Шпанут, это был янтарь. Однако янтарь вовсе не металл, кроме того, для янтаря у греков было специальное название "электрон".А.Г. Галанопулос и Э. Бэкон считают, что это особый сплав меди, вероятнее всего латунь. Но в предании говорится о самородном орихалке. В ответ на это они утверждают, что это была желтая медь. Но ведь медь была великолепно известна египтянам и грекам. Правда, путаница могла возникнуть при записи предания самими египтянами, ведь записано предание могло быть очень давно, в самом начале медного века в Египте. Однако, орихалк - слово греческое. Солон, вероятно, перевел какое-то египетское наименование. А уж он-то и с медью и с другими самородными металлами явно был знаком, ведь добыча самородных металлов обычно предшествует изготовлению сплавов, например бронзы, или туднообрабатываемых материалов, например, железа.
Слово "орихалк" (или орейхалк) в переводе обозначает "горная медь". Однако, древние греки словом "халка" обозначали вообще металл, так что, смысл слова "орихалк" может быть и другой - "горный металл", "горная руда". Как говорится в диалоге, орихалк во времена Платона уже не добывался, и был известен только по названию.
Орихалк не выдуман Платоном. О металле такого наименования зиял еще Гомер, упоминая о нем в гимне Афродите. Знал о нем и Гесиод. Псевдо-Аристотель (неизвестный автор, писавший "под Аристотеля", и живший, предположительно, в 4 - 3 вв. до н. э) говорит об орихалке или горной меди, как о блестящем металле, получаемом плавлением меди с добавлением какой-то земли, находимой на берегах Черного моря. Эта земля называлась "калмиа" - слово, которым впоследствии стали называть окись цинка.
Об орихалке упоминают многие античные авторы, в один голос, называя его каким-то медным сплавом. Отпадает, видимо, и вариант отождествления орихалка со сплавом золота и серебра - электреумом, (3 части золота и 1часть серебра), который, однако, не содержит меди, кроме того, он гораздо светлее орихалва, и имеет белый или слабо-желтоватый цвет.
Итак, орихалк, вероятнее всего, медный сплав, но, однако же, не оловянистая бронза. Есть гипотеза, что орихалк - это берилловая бронза, однако расчеты показывают, что для ее изготовления требуются весьма высокие температуры, недостижимые сжиганием угля (даже с применением дутья), а также наличие вакуума. Всего этого в те времена быть, конечно, не могло. Точно также недоступна была в древности и фосфористая бронза, вещество, отождествляемое с орихалком исследователями Брайонтом и Сайксом.В. Брюсов в книге "Учители учителей" выдвигал еще одну, полуфантастическую гипотезу. Он считал орихалк алюминиевой бронзой. Однако алюминий - металл, который нереально получить без помощи электролиза. Даже, в прошлом веке он был дороже золота! Основания не отвергать гипотезу Брюсова категорически появилось только сейчас. В Китае есть гробница известного полководца Чжау-Чжу (265-316 г. н. э). Ученых поразил химический состав деталей орнамента захоронения: орнамент состоял из сплава, 10% которого составляла медь, 5% магнезий и 85% алюминий!"
В древней металлургии использовалась медь, получаемая восстановительной плавкой ее руд - минералов, первоначально из окисленных, например малахита СuСОз. Сu (ОН) 2. Окисленные руды не требовали предварительного обжига по сравнению с сульфидными рудами, обжиг которых был необходим для удаления химически связанной серы.
При достаточном доступе кислорода в печи в смеси малахита с углем последний сгорает, образуя окись углерода, которая, вступая в реакцию с малахитом, восстанавливает химически связанную медь до металла (CO + СuСОз = 2СОз + Сu). Однако при избытке кислорода окись углерода окисляется до двуокиси, и восстановление меди из природного карбоната при этом не достигается.
Выдвигалось немало гипотез относительно открытия возможности получения меди путем восстановительной плавки ее руд. Некоторые ученые считают, что первым металлургическим горном явился лагерный костер. Однако чтобы восстановить руду до металлической меди, необходимы, по крайней мере, два условия: первое - температура должна быть достаточно высокой, чтобы произошло восстановление без принудительного дутья; второе - руда должна быть перемешана и покрыта углем или древесным топливом так, чтобы она находилась в восстановительной зоне пламени. Иначе восстановление до металлической меди не произойдет.
Температура древесного огня лежит около 700˚С. Для восстановления же меди из карбонатной руды - малахита требуется температура не ниже 700 - 800˚С. Поэтому, лагерный костер мог служить для этих целей только в том, случае, если он дополнительно раздувался сильным ветром. В этом случае, температура нагрева получалась достаточной для восстановительного процесса.
Проведенные недавно опыты по плавке малахита на костре, подобном лагерному, показали, что хотя при этом температура для выплавки меди доходила до нужных показателей, восстановительная способность среды для получения металла оказалась все же недостаточной.
Малахит лишь кальцинировался, превращаясь в окись меди. Выяснилось, что для выплавки меди необходимо вести процесс в изоляции от избытка кислорода воздуха: в миниатюрном обжигательном горне или же в накрытом тигле. Таким образом, гипотеза открытия металлургии меди в результате случайного попадания кусков руды в лагерный костер не отвечает действительности.
Умение древних мастеров плавить медь в виде самородков до того, как они научились получать ее плавкой руд, указывает на то, что в те времена существовали печи, в которых достигалась температура не ниже +1084˚С. Древние печи для обжига керамики, в которых температура нагрева достигала +1100˚С, были обнаружены в Тепе-Гавра (Северная Месопотамия).
Там же, равно как и в Сузах (Иран), были найдены керамические сосуды, обжиг которых был проведен при температурах в пределах 1000 - 1200˚С. То же самое показали найденные в Египте сосуды, датированные додинастическим периодом (5000 - 3400 гг. до н. э). Обжиг их был проведен при температуре 1100 - 1200˚С.
Древние мастера поэтому могли получать медь восстановительной плавкой малахитовых руд. Плавку производили в печах примитивного типа, например глиняный тигель с рудой и углем помещался в неглубокую ямку с насыпанным поверх слоем древесного угля. В этих случаях, несомненно, могла быть достигнута температура, необходимая как для восстановительной плавки руды, так и для получения расплава меди, то есть, температура не ниже +1084˚С.
В опытных плавках, проведенных в наше время, в лабораторных условиях, когда восстановление меди достигалось при существенно более низкой температуре, не выше 700 - 800˚С, она получалась лишь в губчатой форме, непригодной для непосредственного использования; полученный продукт необходимо было подвергать дополнительному нагреву в отдельном тигле для плавки.
Отсутствие химико-аналитических данных о составе древнейших металлических изделий, не подвергавшихся химическому анализу, в частности из-за плохого состояния металла, не позволяет подтвердить, что они действительно изготовлены из самородной меди. К таким изделиям относятся в первую очередь мелкие изделия из меди, обнаруженные в древнейших памятниках эпохи раннего металла в Восточной Азии.
Самым древним свидетельством использования человеком металла служат находки в докерамическом неолитическом поселении на холме Чайоню-Тепези в Юго-Восточной Анатолии, в верховьях реки Тигр. Металлические изделия были найдены в напластованиях холма, возраст которых по радиоуглероду составляет 9200+200 и 8750+250 лет до н.э. Это были проволочные булавки, четырехгранное шило, сверла, бусы и их "полуфабрикаты" из меди, а также непросветленные, но хорошо обработанные бусы. Кроме металлических бус, там же были найдены и малахитовые бусы. Было высказано предположение, что все металлические предметы изготовлены из самородной меди. Однако спектральный анализ шила показал содержание около 0,8% мышьяка, что вносит определенные сомнения о самородном происхождении меди. Остальные же предметы анализированы не были. Поселение Чайоню-Тепези расположено недалеко от богатого меднорудного месторождения в Анатолии - Эргани Маден, которое, вероятно, и являлось центром снабжения медью. Вопрос о том, какая же медь использовалась для изготовления предметов в Чайоню-Тепези, пока обсуждается.
На Ближнем Востоке, на территории Анатолии в начале VII тысячелетия до н.э. уже использовалась металлургическая медь. В горизонтах этого многослойного поселения, датированных 6400 - 5700 гг. до н.э., были найдены различные мелкие металлические украшения: медные, бусины, трубочки, колечки, а также бусины и привески из свинца. В развалинах же одного жилища, в горизонте, датированном 5900 - 5800 гг. до н.э., обнаружен шлак от плавки медной руды.
В связи с вопросами производства меди в конце V тысячелетия до н.э. значительный интерес представляет памятник Тали-Иблис на территории. Ирана, расположенный вблизи Машиза в центральной части Керманской горной цепи. Несколько южнее от него, около Бафта, находится месторождение медных руд, в котором обнаружены остатки древних рудных разработок в виде открытых ям, где добывали малахит и азурит.
В горизонте этого поселения, датированном по радиоуглероду 4091+/-74 гг. до н.э., было найдено небольшое число медных изделий и множество фрагментов тиглей с окисленными остатками застывшей плавленой меди. По-видимому, в Тали-Иблисе производилась пирометаллургическая выплавка меди, а самородную медь, возможно, там не плавили. Судя по большому количеству фрагментов тиглей, предполагается, что в конце V тысячелетия до н.э. в Тали-Иблисе выплавляли медь в количестве, превышающем местное потребление; излишек ее переправляли в Южную Месопотамию.
Одним из древнейших памятников ранней металлургии являются также находки в районе Тепе-Сиалк, близ г. Кашана, где в слоях, датированных в пределах 5100 - 4900 гг. до н.э., обнаружены шила, наконечник стрелы, медная булавка и другие металлические изделия небольшой величины. Включения закиси меди, найденные в микрошлифе одной из булавок, свидетельствуют о том, что металл был либо литым, либо булавка была откована вгорячую.
В Египте наиболее ранние из обнаруженных на сегодняшний день предметов из меди, относятся ко времени Бадарийского периода, т.е. к IV тысячелетию до н.э., хотя вблизи Каира был 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 бадарийского времени были найдены несколько бусин из свернутой узкой медной полоски и иглы для закрепления погребальных ковриков.
Медные изделия бадарийского времени в Египте изготовлены, по-видимому, 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.
Изучение древних металлических предметов, найденных в других местах Древнего мира, показало, что они вообще по возрасту "моложе" памятники, в которых они обнаружены, не старше 6000 лет до н.э. В них также найдены изделия из меди. Например, в Телль Эс-Саван, в Северном Ираке (вблизи Багдада), в горизонтах, датированных 5600 - 5400 гг. до п. э., обнаружены бусы и небольшой нож из меди. А в Саммара, возраст которого 5000 лет до н.э., кроме медных бус, обнаружено также железное долото.
Бронза.
Бронза - обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Название "бронза" происходит от итал. bronzo которое, в свою очередь, либо произошло от персидского слова "berenj", означающего "латунь", либо от названия города Бриндизи, из которого этот материал доставлялся в Рим.
В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремневыми, бериллиевыми и т.д. Все бронзы принято делить на оловянные и безоловянные. Плотность бронзы в зависимости от марки составляет 7,5 - 8,8; температура плавления 930 - 1140°С.
Оловянные бронзы.
Наиболее раннее применение нашли оловянные бронзы. Олово на механические свойства меди влияет аналогично цинку: повышает прочность и пластичность. Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами.
Оловянная бронза хорошо обрабатывается давлением и резанием. Она имеет очень малую усадку при литье: менее 1%, тогда как усадка латуней и чугуна составляет около 1,5%, а стали - более 2%. Поэтому, несмотря на склонность к ликвации и сравнительно невысокую текучесть, бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литье. Оловянные бронзы знали и широко использовали в древности. Большинство античных изделий из бронзы содержат 75 - 90% меди и 25 - 10% олова, что делает их внешне похожими на золотые, однако они более тугоплавкие. Они не утратили своего значения и в настоящее время.
Оловянная бронза - непревзойденный литейный сплав. Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добавляют до 10%, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Оловянная бронза с добавлением цинка называется "адмиралтейской бронзой" и обладает повышенной короззионной стойкостью в морской воде. В старину из нее делались, например, астролябии и другие штурманские инструменты для мореплавания.
Безоловянные бронзы.
В силу высокой стоимости олова были найдены заменители оловянной бронзы. Они содержат олово в меньшем количестве по сравнению с ранее применявшимися бронзами или не содержат его совсем. В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием. Величина усадки при кристаллизации у всех этих бронз более высокая, чем у оловянных.
По некоторым свойствам безоловянные бронзы превосходят оловянные. Алюминиевые, кремниевые и особенно бериллиевые бронзы - по механическим свойствам, алюминиевые - по коррозионной стойкости, кремнецинковые - по текучести. Кроме того, прочность алюминиевой и бериллиевой бронзы может быть увеличена при помощи термической обработки.
Также необходимо упомянуть сплавы меди и фосфора. Они не могут служить машиностроительным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатуры при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскисления сплавов на медной основе.
История меди и бронзы.
Начало веку меди положило освоение людьми техники горячей ковки и литья. Печи и керамические формы для отливки дали возможность взяться за опыты с медью уже всерьез.
Согласно общепринятому мнению, произошло это на Ближнем Востоке примерно в IV тысячелетии до н. э, в Европе и Китае во II - III тысячелетии до н. э, а в Перу только в начале I тысячелетия до н.э.
Литье в высшей степени упрощало процесс изготовления орудия, когда была открыта возможность получения металлов из руды. Одновременно, было установлено, что, если в тигль, где плавится медь, подбросить немного олова, качество полученного материала решительно улучшится.
В начале II тысячелетия до н.э. уже повсеместно появляются изделия из бронзы. Приблизительно в эту же пору появились и первые железные изделия.
Из бронзы делали даже прямые длинные мечи. Причем, в Китае, где бронза стоила дешево, изготовление оружия из нее продолжалось даже во II веке нашей эры, - то есть уже в эпоху широкого распространения железных орудий. Бронзовый меч тогда, в принципе, получался легче и острее железного, хотя из-за меньшей, чем у стали, твердости рубящей кромки не годился для рубки железных доспехов и фехтования против железного меча. Это лишний раз доказывает нам, что, зачастую в вопросе о первостепенности цены и качества, первое играет более важную роль.
И позже бронза сохраняла некоторое значение, так как превосходила железо в технологичности, - если форму железному изделию можно было придавать только ковкой (поэтому даже старинные гвозди имели квадратное сечение), то бронзовые орудия можно было отливать, что существенно облегчало процесс их производства.
Вероятно, идея о том, что человечество, на протяжении всей своей истории долго и упорно мучалось, решая проблему, что же, в конце концов, выбрать: бронзу или железо, по меньшей мере, надумана, так как, здесь наблюдается тенденция, скорее, к чисто прагматическому подходу.
Основных определяющих факторов было три: наличие близко расположенного и максимально доступного сырья, скорость и простота изготовления необходимого предмета; а так же вопрос о том, нужно ли придавать конкретному изделию прочность и долговечность или оно должно быть временным, возможно, многофункциональным и пригодным к последующей переработке.
Изделие сложной формы, например, шлем, проще было именно отлить, чем выковать. Что же касалось прочности, то бронза однозначно была тверже железа и не такой хрупкой как сталь. Бронзовые доспехи, в том числе цельнолитые кирасы, вплоть до начала нашей эры употреблялись в Риме, шлемы же в Европе и в XIX веке делали из бронзы по преимуществу.
Дополнительным достоинством бронзы было ее удобство при массовом производстве. Так китайцы, например, уже в первом тысячелетии новой эры отливали из бронзы детали к арбалетным замкам, наконечники и ушки для арбалетных болтов и многое другое. Бронзовый наконечник, конечно, не обладал пробивной способностью железного, но каждый из железных надо было выковывать и закаливать персонально, а бронзовые отливались в специальным станке по 100 - 200 штук разом, причем обладали качеством для железных изделий в ту пору почти недостижимым - стандартностью.
Таким образом, мы видим, что по количеству найденных артефактов из железа и бронзы в каждом конкретном раскопе, совершенно неправильно делать вывод о том: могли ли жители этой местности и этого времени обрабатывать тот или иной металл или нет. Следовательно, это уже - аргумент против деления исторического периода на эпохи, по приоритету в металлах.
Кроме того, что, как уже упоминалось выше, преобладание в раскопах предметов из определенного вида металла говорит нам, по большей части, о доступности именно данного вида сырья для жителей этой местности.
Наличие в раскопах древних культурных слоев преимущественно не железных, а бронзовых изделий говорит нам лишь о том, что данная культуры была достаточно высокоразвитой, чтобы иметь массовое производство металлических изделий и нуждаться в нем. То есть, нет никакого противоречия в высоком уровне развития древних культур, традиционно относящихся к эпохе "бронзового" века и тем фактом, что представители этих культур мало использовали изделия из железа.
Если, изучаемая нами, культура характеризуется большим количеством бронзового оружия, то это означает не то, что она была недостаточно развитой, чтобы обеспечить себя более эффективным железным оружием, а то, что она была достаточно воинственной, чтобы нуждаться в снабжении своей армии большим количеством, пусть и не слишком качественного, но стандартного и дешевого оружия, которое способно давать массовое производство. Следовательно, в этой древней культуре такое массовое производство имелось, что напрямую указывает о ее высоком уровне развития.
Бронза имеет лишь одно существенное преимущество перед железом - сравнительно низкая температура плавления, что дает возможность производить отливку, без особых энергозатрат и высокотехнологичных плавильных печей, но не стоит забывать о том, что и в наш индустриальный век, мы всего около ста лет тому назад смогли достичь такого технологического уровня и обеспечить себя таким количеством энергоносителей, чтобы сталелитейная промышленность стала неотъемлемой частью производства.
С XV века бронза снова стала стратегическим материалом, так как оказалось, что она незаменима для изготовления пушек.
Существенным недостатком бронзы была, однако, ее дороговизна, вследствие которой, в период бронзового века, она не могла вытеснить из употребления каменных орудий и оружия. Ведь, необходимая для изготовления бронзы медь встречается несравненно реже железа, а олово было остродефицитным материалом еще в глубокой древности, - финикийцы плавали за ним в Англию.
Техника получения металла из руды дала людям доступ к новым ресурсам, но запасы руды тоже истощались. Сначала эксплуатировались только выходы рудных пластов на поверхность, - главным образом на склонах гор. Но жила уходила вглубь и, чтобы добраться до нее, скоро возникала необходимость строить глубокие колодцы. Рудокопам приходилось решать задачи по укреплению сводов деревом, освещению, подъему добытой руды на поверхность. В горном деле стали использоваться первые механизмы - журавли и вороты.
Ранние рудники колодезного типа возникли кое-где еще в эпоху неолита. Создавались и обслуживались они небольшими артелями земледельцев, работавших в них в свободное время. С возникновением государств появились и огромные (по тем временам, естественно) карьеры, разработки в которых осуществлялись силами тысяч рабов.
Но даже тысячи работников ни чего не могли сделать, когда жила уходила в землю на десятки метров. В I тысячелетии до н.э. в наиболее развитых государствах появились уже настоящие шахты, - со стволами, уровнями, вагонетками и водоподъемными механизмами.
Впрочем, строительство шахт не снимало проблему дефицита бронзы. Ведь, у народов, располагающих такими возможностями, соответственно, были и очень высокие потребности в металле. Удовлетворить их могло только в 15 раз более распространенное, чем медь, железо. Быстрое истощение доступных запасов меди и олова ускоряло переход к новому этапу металлургии.
Дефицит меди и олова в итоге приводил к тому, что бронзовая индустрия оказывалась характерна почти только для цивилизованных народов. Сырье, необходимое для получения бронзы в количестве достаточном для изготовления орудий труда и массового вооружения армии, можно было добыть только в рудниках, либо получить в результате обмена.
Производство бронзы на душу населения, согласно древнейшим источникам, в Вавилоне, например, составляло около
Медно-мышъяковые сплавы (мышьяковая бронза).
Новейшими исследованиями, с применением химического и количественного спектрального анализов, установлено, что многие древние медные и бронзовые предметы, найденные в различных регионах Старого света, изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов.
Наиболее древняя выплавка мышьяковистой меди относится к середине V тысячелетия до и. э. Это доказали обнаруженные металлические предметы из V культурного слоя в древнем многослойном памятнике Тепс-Яхья, на юго-востоке Ирана. Это самая ранняя из существовавших в Древнем мире металлургия мышьяковистой меди на всем Ближнем Востоке.
В остальных регионах Ближнего Востока орудия труда, оружие и украшения, изготовленные из медно-мышьяковых сплавов, появляются позднее, например, в Анатолии, по данным анализа одного шила из Чайоню-Тепези, с VII тысячелетия до н.э.
Предметы, изготовленные из медно-мышьяковых сплавов, найдены также в Германии, Испании, Португалии в памятниках начиная с III тысячелетия до н.э. В тех областях, где не было месторождений оловянных руд, мышьяковистую медь продолжали производить в большом количестве до начала I тысячелетия до н.э. Но среди древнейших предметов, найденных в Юго-Восточной Азии, пока нет ни одного предмета, который был бы изготовлен из медно-мышьяковых сплавов.
Мышьяк в медных сплавах улучшал их физико-механические свойства. Присутствие в меди 0,5% мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки, а также увеличивает жидкотекучесть сплава. Таким образом, присутствие мышьяка в меди облегчало получение плотных отливок в рельефных литейных формах; без присадок мышьяка или же других легирующих элементов это представлялось сложной задачей.
Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре +1083˚С, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре, зависящей от содержания мышьяка в сплаве. То же самое относится и к твердости мышьяковистой меди, которая в результате наклепа резко повышается. Предметы из мышьяковой бронзы легко поддаются холодной ковке и по твердости мало уступают оловянистой бронзе.
Медно-никелевые сплавы.
Большое содержание никеля в некоторых шумерских предметах из медных сплавов впервые привлекло внимание при исследовании этих предметов специальным комитетом, организованным Британской ассоциацией развития науки.
Полагали, что присутствие никеля позволит установить происхождение меди, использовавшейся шумерами, поскольку считалось, что примесь никеля в медных рудах необычна. Вскоре в меднорудном месторождении в Омане на Аравийском полуострове были найдены руды, соотношение меди и никеля в которых составляло 19:
1. Однако месторождение это было маломощным и не могло обеспечить своей медью всю территорию Междуречья.
Позднее большое содержание никеля было установлено в медных сплавах и из других мест. Например, среди анатолийских изделий оказалось немало изделий, содержащих до 4% никеля, а в отдельных случаях даже выше. Однако во всех случаях высокое содержание никеля сопровождалось также повышенным содержанием мышьяка (до 3%) или олова.
Медно-мышьяково-никелевый предмет - "никелевая бронза" - четырехгранная приколка, найденная в Азербайджане, в поселении на холме Кюльтепе, содержит 1,15% мышьяка и 1,6% никеля. Датировка ее точно не установлена, но, по-видимому, около 3000 лет до н.э.
Бронзовые предметы с высоким содержанием никеля (до 3,3%) найдены и в Мохенджо-Даро, причем в Индии известны и медные руды, содержащие около 5% никеля.
В свете сказанного о древних восточных связях шумерских металлургов, нельзя исключать ввоз в Шумер из Индии никелистых бронз или руды, шедшей на их изготовление. О достаточно широком распространении никелистых бронз свидетельствует обнаруженный бронзовый предмет (XIII в. до н.э., Троада), в котором 2,7% олова и 8,9% никеля. Высокое содержание никеля, характерное для майкопской меди III тысячелетия до н.э., объясняют характером медных руд с примесью никеля.
Латунь
Латунь - это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.
Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880 - 950°С. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается и прокатывается.
Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она более сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам. Латунь имеет яркий желтый цвет и блеск и отлично полируется, потому ее издревле использовали, в качестве поддельного золота.
Латунь - сплав меди с цинком, как предполагается, получали в Древнем Иране, а может быть и ранее, хотя цинк в свободном виде был выделен значительно позже. Леви указывает, что в III тысячелетии до н.э. шумеры различали более тяжелые соединения цинка SU. НЕ (греч. "сподос") и летучую окись KU; НЕ (греч. "помфоликс"), возгонявшуюся при обжиге полиметаллических или цинксодержащих сернистых медных руд. Латунь была получена при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.
Письменные свидетельства упоминают о существовании латуни и латунных изделиях в Египте на рубеже новой эры. А в Древнем Риме при Августе из латуни уже чеканили монету.
На равнее с бронзой, латунь использовалась в изготовлении доспехов. Так как латунь, по своей крепости не уступает бронзе, но, при этом, она немного легче и уж, тем более, куда красивей. Хорошо начищенные латунные доспехи сверкали на солнце и казались выполненными из чистого золота.
Правда, производство латуни было несколько дороже, поэтому и доспехи из нее обходились не дешево. Чаще всего, из латуни изготовляли лишь некоторые декоративные элементы и доспехи с такими украшениями стоили в разы дороже обычных, так что позволить себе подобную роскошь могли только очень состоятельные люди. Но иногда из латуни изготовляли и полный комплект доспехов, но стоимость его была настолько высока, что это было, поистине, королевским обмундированием.
Именно отсюда и идет, ставшее уже "крылатым" выражение: "рыцарь, в сверкающих доспехах". Такое определение указывает на то, что это - не просто воин, а
настоящий "бог войны", то есть, - красивый, смелый, мужественный и, разумеется, богатый…
Наиболее часто из латуни изготовляли не цельные "литые" доспехи, а собранные из отдельных пластинок - "чешуйчатые", где пластинки накладывались друг на друга, подобно рыбьей чешуе. Именно о таких пластинчатых доспехах из латуни пишет А.С. Пушкин, в своей "Сказке о царе Салтане":
"…И окажутся на бреге,
В чешуе, как злат горя,
Тридцать три богатыря…"
Любопытно отметить, что сравнение рыцаря в доспехах из латуни с "богом войны" далеко не случайно. Согласно многочисленным легендам, мифам и эпическим повествованиям о жизни богов, когда те собирались воевать между собой, они облачались в "сверкающие, как солнце" доспехи. Сейчас уже трудно дать однозначный ответ: что это должно было означать?
Возможно, речь идет о неких реально существовавших людях, прославивших себя в битвах, где они были облачены именно в латунные доспехи, которых, впоследствии обожествили. А может быть описания "сверкающих доспехов" было добавлено в мифы потом, чтобы усилить впечатление и авторы приписывали богам имущество, которое они ежедневно могли наблюдать в известном самим авторам мире? Но, в таком случае, остается открытым вопрос: почему же тогда подобные описания так похожи у разных народов и даже на разных континентах?
Сторонники теории палеокантакта считают, что под понятием "боги" в мифах подразумеваются реальные представители очень высокоразвитой, возможно инопланетной, цивилизации, которые не только вступили в контакт с нашими далекими предками, но и долгое время управляли ими. И описание их военного обмундирования вполне соответствует действительности.
Однако сложно себе представить, чтобы представители цивилизации, освоившей межзвездные перелеты воевали бы друг с другом, облачась в латунные доспехи, хотя… Если эта теория верна, и эти "боги" - пришельцы действительно очень долго правили людьми, то вовсе не исключен вариант, что они попросту не могли вернуться и им пришлось осваивать местные ресурсы и приспосабливаться к местным условиям. Ведь не стоит забывать о том, что, согласно тем же мифам, сама металлургия - знание богов и обучили ей людей тоже именно боги!
Кроме того, то, что описание обмундирования богов очень похоже на описание латунных доспехов, вовсе не означает, что их доспехи были выполнены именно из этого сплава. Это мог быть совсем другой, качественно иной сплав, просто похожий по внешнему виду на золото так же, как и латунь, или вообще некий неизвестный композитный материал, только по виду напоминающий металл. А что до сомнения в том: нужны ли богами доспехи вообще, если они настолько высокоразвиты, то ответ крайне прост: у нас, ведь, не вызывает сомнения, что вполне современным людям очень даже нужны доспехи, если эти люди служат в полиции?
Олово.
Олово - элемент главной подгруппы четвертой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 50. Обозначается символом Sn (лат. Stannum). При нормальных условиях простое вещество олово - пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Олово образует несколько аллотропных модификаций: ниже +13,2°С устойчиво α-олово (серое олово) с кубической решеткой типа алмаза, выше +13,2°С устойчиво β-олово (белое олово) с тетрагональной кристаллической решеткой.
Температура плавления: +231,93°C.
Олово - редкий рассеянный элемент, по распространенности в земной коре олово занимает 47-е место. Кларковое содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2·10−4 до 8·10−3% по массе. Основной минерал олова - касситерит (оловянный камень) SnO2, содержащий до 78,8% олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) - Cu2FeSnS4 (27,5% Sn).
В незагрязненных поверхностных водах олово содержится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация достигает единиц микрограмм на дм³, увеличиваясь в районе оловорудных месторождений, оно попадает в воды за счет разрушения в первую очередь сульфидных минералов, неустойчивых в зоне окисления. ПДКSn = 2 мг/дм³.
Олово является амфотерным элементом, то есть элементом, способным проявлять кислотные и основные свойства. Это свойство олова определяет и особенности его распространения в природе. Благодаря этой двойственности олово проявляет литофильные, халькофильные и сидерофильные свойства. Олово по своим свойствам проявляет близость к кварцу, вследствие чего известна тесная связь олова виде окиси (касситерита) с кислыми гранитоидами (литофильность), часто обогащенными оловом, вплоть до образования самостоятельных кварц-касситеритовых жил. Щелочной характер поведения олова определяется в образовании довольно разнообразных сульфидных соединений (халькофильность), вплоть до образования самородного олова и различных интерметаллических соединений, известных в ультраосновных породах (сидерофильность).
Основная форма нахождения олова в горных породах и минералах - рассеянная (или эндокриптная). Однако олово образует и минеральные формы, и в этом виде часто встречается не только как акцессорий в кислых магматических породах, но и образует промышленные концентрации преимущественно в окисной (касситерит SnO2) и сульфидной (станнин) формах.
В природе олово в чаще всего находится в своей изоморфно рассеянной форме, вследствие наличия изоморфизма с рядом элементов (Ta, Nb, W - с образованием типично кислородных соединений; V, Cr, Ti, Mn, Sc - с образованием кислородных и сульфидных соединений). Если концентрации олова не превышают некоторых критических значений, то оно изоморфно может замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма различны.
Минеральная форма: олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe+2: биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и т.д. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например по схеме Sn+4 + Fe+2 → 2Fe+3.
В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах (до 5,8 вес.%) (особенно в андрадитах), эпидотах (до 2,84 вес.%) и т.д.
На сульфидных месторождениях олово входит как изоморфный элемент в сфалериты, халькопириты, пириты. Считается, что из-за ограниченного изоморфизма происходит распад твердых растворов с микровыделениями Cu2+1Fe+2SnS4 или тиллита PbSnS2 и других минералов.
Хотя концентрации этих минералов в породах очень низки, однако распространены они в широком круге генетических образований. Среди самородных форм в месте с Sn выявлены Fe, Al, Cu, Ti, Cd и т.д., не считая уже известные самородные платиноиды, золото и серебро. Эти же элементы образуют между собой и различные сплавы: (Cu + Sn + Sb), (Pb + Sn + Sb) и др., а также твердые растворы. Среди интерметаллических соединений установлены стистаит SnSb, атакит (Pd, Pt) 3Sn, штумырлит Pt (Sn, Bi), звягинцевит (Pd, Pt) 3 (Pb, Sn), таймырит (Pd, Cu, Pt) 3Sn и другие.
Наиболее известной формой является главный минерал олова - касситерит SnO2, представляющий собой соединение олова с кислородом. В минерале по данным ядерной гамма-резонансной спектроскопии присутствует Sn+4.
Олово было известно человеку уже в IV тысячелетии до н.э. Вероятнее всего, в древнем Средиземноморье этот металл был малодоступен и дорог, так как изделия из него редко встречаются среди римских и греческих древностей.
Об олове есть упоминания в Библии, Четвертой Книге Моисеевой. Олово является (наряду с медью) одним из компонентов бронзы, изобретенной в конце или середине III тысячелетия до н.э. Поскольку бронза являлась наиболее прочным из известных в то время металлов и сплавов, олово было "стратегическим металлом" более 2000 лет.
Латинское название stannum, связанное с санскритским словом, означающим "стойкий, прочный", первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему около 67% олова; к IV веку этим словом стали называть собственно олово.
Начиная с III тысячелетия до н.э. в большинстве стран Старого света стали появляться изделия из оловянной бронзы, т.е. из меди, в которой основным легирующим элементом было олово и которая стала постепенно вытеснять медно-мышьяковые сплавы.
Появление в древности оловянной бронзы ознаменовало начало новой эпохи в истории развития человечества, которая традиционно именуется "бронзовый век". Древние медно-оловянные предметы продолжают находить в памятниках "бронзового века" на огромном пространстве Старого света.
Распространение оловянной бронзы в Древнем мире вызвало много интересных вопросов и поставило немало проблем. К ним прежде всего относится выяснение происхождения олова как входившего в состав древней бронзы, так и использовавшегося самостоятельно. Последовательность открытия оловянной бронзы и олова также остается пока невыясненной.
Можно было бы предположить, что до получения оловянной бронзы человек научился выплавлять олово из его руды - касситерита (SnO2), тем более что процесс выплавки не представлял трудностей благодаря низкой температуре плавления олова (+232˚С). Однако повсюду оловянные предметы появились либо одновременно с бронзовыми, либо позднее их. В Таиланде, где найден древнейший в мире предмет из оловянной бронзы, столь же древние оловянные изделия пока не найдены. Тем не менее, нет сомнений в том, что олово было знакомо человеку в странах Ближнего Востока, по крайней мере, с середины III тысячелетия до н.э., но тогда там уже использовались предметы из оловянной бронзы, а в Тепе-Яхья, в северо-восточном Иране, бронза появилась на несколько столетий ранее.
Очевидно, переход от медно-мышьяковых сплавов к медно-оловянным был постепенным, и первоначально олово присаживали к меди совместно с мышьяком. Этим, видимо, объясняется, что в странах на Ближнем Востоке и в некоторых других регионах в начальном периоде "бронзового века" оловянная бронза содержит небольшое количество олова и притом совместно с мышьяком. Исключением являются древние бронзы Таиланда, не содержащие примеси мышьяка.
Редкое обнаружение древних оловянных предметов в некоторых регионах указывает на то, что олово не во всех случаях присаживали к меди в виде металла. Более реально полагать, что первоначально олово присаживали к меди в виде его двуокиси, т.е. касситерита.
Многие соображения относительно возможных источников олова в древности зачастую исходят из ошибочных и путаных сведений об олове в трудах некоторых древних и средневековых авторов. Месторождения олова по сравнению с другими металлами очень редки; поэтому предполагалось, что установление источников олова в регионах, где расцветала металлургия, не представит затруднений. На самом же деле эта проблема остается нерешенной до сих пор.
Цинк
Цинк - элемент побочной подгруппы второй группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zinkum). Простое вещество цинк (CAS-номер: 7440-66-6) при нормальных условиях - хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).
Температура плавления + 419,58 °C
Цинк в природе как самородный металл не проявляется, обычно его добывают из полиметаллических руд, содержащих 1- 4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Аu, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50 - 60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2 расходуется на производство серной кислоты. От ZnO к Zn идут двумя путями. По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна, обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при 1200 - 1300°С: ZnO + С = Zn + CO.
Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные механизированные реторты из карборунда, затем - шахтные и дуговые электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных печах с дутьем. Получение металлического цинка было известно еще до нашей эры, но позже секрет восстановления цинка из оксида был утерян, и этот процесс был открыт вновь лишь полторы тысячи лет спустя. Основная проблема, которая возникает при восстановление ZnO углем, это то, что процесс возможен лишь при достаточно высокой температуре (900-1100°C). Но температура кипения цинка составляет всего +
Свинец
Свинец - элемент главной подгруппы четвертой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец - ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. Поскольку свинец хорошо поглощает γ-излучение, сегодня он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах.
Температура плавления: +327,5°C.
Содержание в земной коре 1,6·10-3% по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород.
Оксиды свинца имеют преимущественно основной или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, желтые, черные, коричневые цвета.
Халькогениды свинца - сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца - представляют собой кристаллы черного цвета, которые являются узкозонными полупроводниками.
Ацетат свинца - свинцовый сахар, относится к очень ядовитым веществам. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb (CH3COO) 2·3H2O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде. Оно обладает вяжущим действием, но так как содержит ионы ядовитого свинца, то применяется как наружное в ветеринарии. Ацетат применяют также в аналитической химии, крашении, ситценабивном деле, как наполнитель шелка и для получения других соединений свинца. Основной ацетат свинца Pb (CH3COO) 2·Pb (OH) 2 - менее растворимый в воде белый порошок - используется для обесцвечивания органических растворов и очистки растворов сахара перед анализом.
Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. Сульфид свинца PbS, черный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды.
Свинцовые белила, основной карбонат Pb (OH) 2•PbCO3, плотный белый порошок, - получается из свинца на воздухе под действием углекислого газа и уксусной кислоты. До недавнего времени свинцовые белила, в качестве косметического средства, в древности, особенно в Древнем Китае, имели очень широкое распространение.
По сохранившимся источникам, ими активно пользовались куртизанки, чтобы подчеркнуть белизну своих лиц и скрыть небольшие дефекты кожи. Но даже тогда врачи не рекомендовали пользоваться ими слишком часто, отмечая, что ранняя смертность среди куртизанок стала обычным явлением того времени.
Использование свинцовых белил в качестве красящего пигмента теперь не так распространено, как ранее, из-за их разложения под действием сероводорода H2S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлевки, в технологии цемента и свинцовокарбонатной бумаги.
Свинец известен с глубокой древности. Изделия из этого металла - монеты и медальоны, использовались в Древнем Египте, а свинцовые водопроводные трубы - Древнем Риме. Указание на свинец как на определенный металл имеется в Ветхом Завете. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов
Свинец является одним из металлов, начало использования которого, в общем, не столь отстает по времени от меди. Но в отличие от меди, которая могла использоваться и в виде самородков, свинец можно было только выплавлять из руд, ибо, в отличие от золота и меди, самородки свинца в природе очень редки и незначительны по величине.
Свинец в древности получали из минерала галенита (свинцовый блеск), имеющего характерный металлический блеск, который не мог не привлечь внимание древних мастеров.
Извлечение свинца из руд путем восстановительной плавки является простейшей из всех металлургических операций, требующей одно лишь восстановительное прокаливание. Выплавка свинца производилась на костре в неглубокой яме, на дно которой стекал расплавленный свинец.
Обнаруженные на территории современной Турции свинцовые изделия, относящиеся к концу VII - началу VI тысячелетия до н.э., подтверждают существование в Анатолии того времени металлургической выплавки меди и свинца. В древности металлический свинец мог получаться лишь восстановительной плавкой галенита.
В силу своей пластичности, свинец не мог найти самостоятельное широкое применение; это подтверждают и результаты археологических раскопок. Из свинца и его сплавов с оловом или же сурьмой отливали культовые фигурки, грузила для рыболовных сетей, кольца, бусы, различные предметы украшения, пробки, модели тарелок, подносов. Свинцом также заполняли полости бронзовых статуэток и гирь для весов.
Свинцовый блеск, растертый в пудру, широко применялся на Ближнем Востоке в качестве краски для подведения глаз, а в Египте соединения свинца применялись для окрашивания матовых стекол в желтый цвет различных оттенков.
Некоторые сведения о свинце приведены в клинописных табличках, в иероглифических папирусных документах и надписях, выгравированных на камнях, хотя не всегда удается установить, идет ли речь о свинце, олове или сурьме. Например, названия свинца на шумерском языке "абар" или "агар", а на аккадском - "анаку" или "аннакум" в отдельных случаях также относятся и к олову. Его сплавы с оловом или сурьмой в древних текстах не обозначены. Такая неясность объясняется прежде всего некоторым подобием физических свойств свинца, олова и сурьмы, в результате чего в Древнем Египте и Междуречье эти металлы воспринимали как различные разновидности именно свинца, который стал известен человечеству раньше, чем олово и сурьма.
Плиний Старший (I в. н. э) различает свинец и олово, используя названия plumbum nigrum (черный свинец) и plumbum album (белый свинец). Кстати, название plumbum свидетельствует о главном применении свинца в древности - для закупоривания сосудов. Даже в XVI в.Г. Агрикола еще применяет аналогичную терминологию: у него plumbum nigrum - свинец, plumbum candidum - олово, a plumbum cinereum - висмут.
Сохранившиеся данные о свинце, несмотря на их ограниченность, дают некоторое представление о его роли в материальной культуре в древности. Так, в клинописных табличках из древнего поселения Кюльтепе в Анатолии говорится о выплавке свинца и его использовании во второй половине III тысячелетия до н.э., а в клинописных табличках из Южной Месопотамии можно найти запись о получении из руд меди, серебра и значительных количеств свинца. В клинописных табличках III династии Ура (XXII в. до н. э) упоминается о свинце как о приплаве к меди в соотношении 85,76% меди, 18,04% свинца и 0,84% неизвестного металла. Данные об использовании свинца в древности содержатся также в письменных трудах более поздних авторов. О широком использовании свинца писал греческий историк Геродот (V в. до н. э). Он упоминает о свинцовых позолоченных монетах. По-видимому, речь шла о монетах из свинцового сплава. В Древнем мире получали сплавы на основе меди и свинца, из которых изготовлялись различные предметы: орудия труда и быта, а также боевое оружие. В одном из предметов эпохи поздней бронзы, найденных во Франции (в районе Нанта), анализ обнаружил 36% свинца и всего 5% олова. Столь высокое содержание свинца в сплаве, из которого изготовлены найденные предметы, до сих пор остается необъяснимым. В одном из самых ранних центров предгородской цивилизации Малой Азии - Чатал-Гуюке в VII и VI слоях (рубеж VII и VI тысячелетий до н. э) найдены свинцовые бусы и подвески. В соседнем географическом ареале на островах Эгейского моря, где широко распространены свинцовые руды, в середине III тысячелетия до н.э. встречаются как магические изделия из свинца - человеческие фигурки и модели лодок, так и свинцовые скрепы для укрепления разбитых сосудов. В числе древнейших предметов из свинца, найденных в Египте, статуэтка (3400 - 3900 гг. до н. э), а также сифон с фильтром из Тель-эль-Амарпы, где в III тысячелетии до н.э. существовала водопроводная система. Свинец в III тысячелетии до п. э. широко применялся в виде листов. Из свинца также отливались сосуды. Анализ одного из найденных в Южной Месопотамии предметов показал, что его металл - свинец (98,29%), содержащий 1,3% Sn, которое, возможно, приплавляли к РЬ для повышения прочности изделия.
Археологические раскопки в Закавказье показали, что предметы из свинца, а также из его сплавов с оловом использовались там с III тысячелетия до н.э. В Азербайджане, например, найден предмет из свинца - "втулка", принадлежащая поселению на холме Кюльтепе (близ г. Нахичевань). Анализ показал, что предмет отлит из чистого свинца. Примесей в нем оказалось немного: 0,001% олова, 0,06% серебра, 0,001% никеля и 0,005% железа, что можно объяснить выплавкой металла из местного галенита. При раскопках в Армении было обнаружено колечко из свинца с очень небольшими примесями: 0,05% серебра, 0,01% висмута, 0,002% железа. В древней металлургии свинец использовался в основном для легирования меди вместо дорогого олова. Иногда его приплавляли к меди вместе с оловом. Анализ показал, что свинец присутствует также и в некоторых медных сплавах. Видимо, он прибавлялся для повышения жидкотекучести сплава в процессе отливки из него профилированных предметов, например статуэток и различных фигурок. Приплав мог осуществляться либо непосредственным внесением металлического свинца в расплавленную медь, либо совместной восстановительной плавкой медных и свинцовых руд.
Выплавка медно-свинцовых сплавов требовала высокого мастерства плавильщиков из-за ликвации (расслоения) металлов в процессе плавки вследствие большой разницы в удельных весах. Выплавка облегчалась наличием в меди других металлов-примесей.
Несмотря на низкую точку плавления свинца (+327˚ С), его приплав к меди не вызывает существенного понижения точки плавления медного сплава. Диаграмма плавкости системы медь - свинец показывает, что даже в сплаве 1: 1 точка плавления его не ниже +950˚С.
Серебро
Серебро - элемент побочной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Один из дефицитных элементов.
Температура плавления: + 960,8 °C.
Простое вещество серебро - ковкий, пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решетка - гранецентрированная кубическая.
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15-20, в том числе:
самородное серебро;
электрум (золото-серебро);
кюстелит (серебро-золото);
аргентит (серебро-сера);
прустит (серебро-мышьяк-сера);
бромаргерит (серебро-бром);
кераргирит (серебро-хлор);
пираргирит (серебро-сурьма-сера);
стефанит (серебро-сурьма-сера);
полибазит (серебро-медь-сурьма-сера);
фрейбергит (медь-сера-серебро);
аргентоярозит (серебро-железо-сера);
дискразит (серебро-сурьма);
агвиларит (серебро-селен-сера) и другие.
Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений:
собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50% стоимости всех полезных компонентов и комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента).
Собственно серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако следует отметить, что основные разведанные запасы серебра (75%) приходятся на долю комплексных месторождений.
Чистое серебро - довольно тяжелый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100%). Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. C течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налет сульфида. Обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов.
Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах.
Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:
Ag + 2HNO3 (конц) = AgNO3 + NO2↑ + H2O
Растворяется оно и в хлорном железе, что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму - жидкий сплав ртути и серебра.
Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких пленок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород, тиосульфаты, резина) образуется налет малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:
4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При нагревании с серой серебро дает сульфид.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра (I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag (NH3) 2] +.
Серебро образует комплексы так же с цианидами, тиосульфатами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд. Более высокие степени окисления (+2, +3) серебро проявляет только в соединении с кислородом (AgO, Ag2O3) и фтором (AgF2, AgF3), такие соединения гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра (I).
Серебро известно человечеству с древнейших времен. Это связано с тем, что в свое время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии, Вавилоне, Египте и Китае серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны. В средние века серебро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет.
Металлургия серебра возникла в прямой связи с добычей свинца из соединений, где свинец и серебро встречались вместе; археологические находки двух этих металлов синхронны.
В течение длительного времени в Древнем мире из серебра изготовлялись различные предметы украшения, ювелирные изделия - бусы, кольца, перстни, в том числе перстни-печати, вазы, сосуды, фурнитура для одежды и даже для дверей. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра, например, сохранились на одеяниях царя и царицы, изображенных на троне Тутанхамона, а также на полозьях ларца и ковчегов в гробнице.
Позднее серебро широко использовалось для чеканки монет, как, например, в Ассирии в IX-VII вв. до н.э.
Для обменных и торговых целей серебро применялось в различных видах: массивные кольца, бруски, слитки, крупные куски металла, плитки, проволока, небольшие обрубки различной формы. Серебром даже в раннюю эпоху Египта (XVIII в. до н. э) иногда спаивали медные изделия.
Древнейшие серебряные изделия обнаружены на территории Ирана и Анатолии. В Иране их нашли в Тепе-Сиалк. Это - пуговицы, датированные 4800 - 4500 гг. до н.э., а в Анатолии, в Бейджесултане, найдено кольцо, датированное концом V тысячелетия до н.э. Источники древнейшего серебра не выяснены, но предполагают, что оно впервые было получено во время случайной купеляции свинцового сплава, содержащего серебро, но некоторые исследователи считают, что впервые серебро попало в руки человека в виде самородных золотосеребряных сплавов с содержанием золота менее 50%. Это подтверждают анализы древнеегипетских серебряных изделий, которые все содержат золото, иногда до 38%.
В городах внутренней долины Инда (начало II тысячелетия до н. э) обнаружены серебряная ваза и различная утварь. В Центральной Европе серебро появилось позднее, но в Эгейском пространстве - уже в III тысячелетии до н.э. Немало серебряных изделий найдено в "Трое II" (около 2000 лет до н. э). На Кавказе древнейшие серебряные изделия датируются III тысячелетием до н.э.
В древней Южной Месопотамии серебро отождествлялось с богом луны - Сином и обозначалось словом "зеленое". По-видимому, отождествление серебра и Луны имеет весьма древнее происхождение. В Древнем Египте серебро обозначалось словами: "хэд" или "хат", что означает "белый", "белое", "блестящее". На шумерском языке серебро называлось "кубаббер".
Согласно клинописным источникам, в Южной Месопотамии в основном существовало два сорта серебра, одно называлось "денежным", а другое - "производственным". Эти сорта серебра получались различными методами, выяснить которые не удалось, но различные обозначения названий и сортов серебра в отдельных клинописных текстах позволяют высказать некоторые предположения.
Например, название серебра "мессу", обычно относящееся к "денежному", может быть переведено как "мытое". В одном из ассирийских клинописных текстов отмечено: "пять шекелей серебра, потерянные при мытье", что, вероятно, относится к неизвестному "мокрому" методу химического рафинирования серебра. Другой же клинописный текст более определенно отмечает: "10 мин вымытого (мисо) серебра и 1 мина чистого золота (полученные) как штраф за нарушение договора".
Другие названия серебра, приведенные в клинописных текстах, относятся к серебру, полученному каким-то термическим способом. А название "муррука" также относится к "денежному" серебру и означает "очищенное".
Плиний Старший пишет, что египтяне "окрашивали" серебро, при этом он отмечает, что "как ни странно, но ценность серебра возрастает, если его великолепный блеск потускнел". Судя по рецептам с применением серы или яичного желтка, Плиний имеет в виду чернение серебра (превращение в сернистое серебро или смесь сернистых соединений серебра и меди).
Данные химического анализа показывают, что древнее серебро обычно представляло собой сплав с медью, нередко со значительными примесями золота. Анализ фрагмента одной вазы, найденной в Сузах (Иран), датированной, примерно, VII в. до н.э., показал, что в двух пробах, отобранных им для исследования, содержится 65,27 и 64,14% серебра. Меди в одной из проб оказалось 2,95%, золота 1,12%, "песка" 1,4 - 1,49%. В другом же образце содержалось 63% серебра, 15,5% меди, 0,34% золота, 0,27% окиси железа.
Анализы серебряных изделий Древнего Египта показали, что они изготовлены из сплава серебра с золотом (от 1 до 38%) и медью (от 0 до 8,9%). Древнее серебро из Ура встречается и без золота, и с малым количеством меди.
В природе самородное серебро встречается редко. Его распространенность по отношению к золотым самородкам не превышает 20%, а к меди - всего 0,2%. При этом самородки серебра залегают в глубинных зонах рудных месторождений.
Видимо, впервые металлическое серебро получали из жил в породах, а не промывкой речных песков, ибо, в отличие от золота, его извлечение затруднено. Именно этим следует объяснить тот факт, что в начальные периоды оно ценилось дороже золота. В Египте, например, серебро было дороже золота до 3000 лет до н.э., но стало дешевле в VI в. до н.э. По-видимому, серебро стало дешевле после того, как древние мастера освоили процесс его получения из свинцово-серебряных руд.
Сложилось мнение, что значительную часть серебра в древнее время получали из серебристых свинцовых руд, в основном галенита. Процесс извлечения серебра и золота из свинца, называемый купеляцией, практиковался уже до 4000 лет до н.э. Однако убедительным доказательством выплавки серебра из свинцовых руд являются обнаруженные в Махматлар, в Южной Месопотамии, пуговицы, датированные III тысячелетием до н.э. Серебристые свинцовые руды в ряде случаев содержат значительный процент серебра, как, например, отдельные образцы из месторождения в Лаур ионе (Греция).
Получение серебра способом купеляции на рубеже новой эры описал Плиний Старший. Согласно Плинию, выплавку производили в специальном тигле, в котором окисление свинца велось с помощью притока воздуха на поверхность расплавленного металла. При этом свинец выжиганием превращался в глет, который абсорбировался стенками пористого тигля, в то время как серебро оставалось неизменным.
Для этой цели изготовлялись пористые тигли. Золото от серебра купеляцией не отделялось. Свинец восстанавливали из полученного глета обычным путем, так же как из свинцовой руды - прокаливанием с углем. Свинцовые руды, содержащие заметное количество серебра, распространены во многих регионах; они имеются в Иране и на Кавказе.
Страбон, ссылаясь на Полибия, пишет о серебряных рудниках у Нового Карфагена, которые занимали площадь 400 стадий в окружности. Согласно его записям, там постоянно было занято 40 000 рабочих, которые приносили римской казне 25 000 драхм ежедневного дохода. Руду, содержащую серебро, дробили, и в воде пропускали через сита. Затем осадок после промывки многократно дробили; слив воду, вновь дробили; пятый осадок плавили. При этом получалось, по его описанию, чистое серебро.
В более позднее время этот процесс мог служить одним из истоков алхимических представлений о "совершенствовании" металлов.
Золото
Золото - элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото - благородный металл желтого цвета. Чистое золото - мягкий металл желтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности меди. В тонких пленках золото просвечивает зеленым. Золото обладает исключительно высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.
Температура плавления: +1063°C.
Золото - очень тяжелый металл: шар из чистого золота диаметром
Золото очень ковко и тягуче. Из кусочка золота массой в один грамм можно вытянуть проволоку длиной в три километра или изготовить золотую фольгу в 500 раз тоньше человеческого волоса (0,0001 мм). Через такой листочек фольги луч света просвечивает зеленоватым цветом. Мягкость чистого золота настолько велика, что его можно царапать ногтем.
Золото - самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов, при нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам, в отличие от металлов обычных, легко разрушающихся под действием окружающей среды. Затем была открыта способность "царской водки" растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.
Наиболее устойчивая степень окисления золота в соединениях +3, в этой степени окисления оно легко образует с однозарядными анионами (F−, Cl−. CN−) устойчивые плоские квадратные комплексы [AuX4] −. Относительно устойчивы также соединения со степенью окисления +1, дающие линейные комплексы [AuX2] −. Долгое время считалось, что +3 - высшая из возможных степеней окисления золота, однако, используя дифторид криптона, удалось получить соединения Au+5 (фторид AuF5, соли комплекса [AuF6] −). Соединения золота (V) стабильны лишь с фтором и являются сильнейшими окислителями.
Степень окисления +2 для золота нехарактерна, в веществах, в которых она формально равна 2, половина золота, как правило, окислена до +1, а половина - до +3, например, правильной ионной формулой сульфата золота (II) AuSO4 будет не Au2+ (SO4) 2−, а Au1+Au3+ (SO4) 2−2. Недавно обнаружены комплексы, в которых золото все-таки имеет степень окисления +2.
Из чистых кислот золото растворяется только в горячей концентрированной селеновой кислоте:
2Au + 6H2SeO4 = Au2 (SeO4) 3 + 3H2SeO3 + 3H2O
Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексообразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:
4Au + 8CN− + 2H2O + O2 → 4 [Au (CN) 2] − + 4 OH−
В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °С с образованием хлорида золота (III), то в водном растворе (царская водка) золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре:
2Au + 3Cl2 + 2Cl− → 2 [AuCl4] −
Золото легко реагирует с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, давая трибромид AuBr3.
С фтором золото реагирует в интервале температур 300−400°C, при более низких реакция не идет, а при более высоких фториды золота разлагаются.
Золото также растворяется в ртути, фактически образуя легкоплавкий сплав (амальгаму).
Содержание золота в земной коре очень низкое - 3 мкг/кг, но месторождения и участки, резко обогащенные металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде:
Для золота характерна самородная форма. Среди других его форм стоит отметить "электрум" - сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.
Различаются первичные месторождения золота, россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений и месторождения с комплексными рудами, в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды).
Метод промывки основан на высокой плотности золота, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжелой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется шлихом.
Этот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. В небольших объемах ее можно проводить вручную, при помощи промывочного лотка. Этот способ используется с древнейших времен, и до сих пор для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, но основное его применение - поиск месторождений золота, алмазов и других ценных металлов.
Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные устройства. Полученные шлихи, кроме золота, содержат множество других плотных минералов, и металл из них извлекается, например, путем амальгамации.
Методом промывки разрабатываются все россыпные месторождения золота, ограничено он применяется на коренных месторождениях. Для этого породу дробят и затем подвергают промывке. Этот метод не может быть применен на месторождениях с рассеянным золотом, где оно так распылено в породе, что после дробления не обособляется в отдельные зерна и смывается при промывке вместе с другими минералами.
К сожалению, при промывке теряется не только мелкое золото, которое легко смывается с промывочной колоды, но и крупные самородки, гидравлическая крупность которых не позволяет им спокойно оседать в ячейках коврика. Поэтому на драгах и на промприборах обязательно следят за крупными катящимися обломками - это вполне могут оказаться самородки!
Подобный метод добычи золота был первым в истории человечества, только материалы для этого раньше использовались другие. В центральном Средиземноморье самым популярным был метод промывки золота в реках, с использованием овечьих шкур. При таком способе, вода просачивалась сквозь овечью шерсть, но влекомые ей крупицы золота, оседали среди волосков. Потом шкуру сжигали, при этом мелкие крупицы золота расплавлялись, образовывая слитки.
Наверняка именно такой способ промывки золота, использовавшийся, в частности, в Древней Колхиде и дал основу мифу о "Золотом руне", за которым плавал царевич Ясон. Кстати говоря, если посмотреть на миф непредвзято, то становится совершенно очевидно, что в подобном путешествии для древних греков, был весьма ощутимый смысл, несмотря на все его опасности, ведь в Колхиде довольно много рек, текущих с богатых рудами Кавказских гор, и, видимо, золота там тоже добывали немало.
Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы - амальгамы с различными металлами, в том числе и с золотом. В этом методе увлажненная дробленая порода смешивалась с ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах - бегунных чашах. Амальгаму золота и сопутствующих металлов извлекали из получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно.
Метод амальгамации известен с I века до н.э., наибольшие масштабы приобрел в американских колониях Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения - Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамации, когда дробленая золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием золота или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и Южной Америке.
Золото наряду с медью, было одним из первых металлов, использованных человеком в быту. В Египте золотые изделия были обнаружены в погребениях бадарийской культуры (5000 - 3400 лет до н. э), но они оказались "моложе" предметов из меди, найденных там же. Золото в древности добывалось обычно из аллювиальных песков и гравия, представляющих собой продукты разрушения золотоносных пород, которые в течение длительного времени подвергались действию речных потоков. Позже золото добывали также из жил, пронизывающих кварцевые породы. Такое золото называется "жильным".
Добыча жильного золота в Египте описана греческим автором II в. до н.э. Агатархидом, но оригинал его труда не дошел до наших дней. Его описание добычи золота, однако, сохранилось в труде римского автора Диодора Сицилийского (I в. н. э), который цитирует Агатархида.
Агатархид, посетивший золотые рудники в Египте, видел, как добывают золото, раскалывая сначала скалу, в которой находились жилы. Затем обломки породы нагревали огнем, резко охлаждали водой и дробили кирками и молотами непосредственно в шахтах. Раздробленную породу извлекали из шахты, толкли в больших каменных ступках "до величины гороха", а потом мололи в ручных мельницах до мелкого порошка. Для отделения золота полученный порошок промывали водой на наклонной плоскости. Отмытое золото сплавляли в небольшие слитки. Совсем недавно на местах, где находились древние рудники добычи золота, обнаружены мельницы, дробилки и остатки каменных столов для обработки измельченной золотоносной породы.
На территории Египта обнаружено около ста древних разработок золота в кварцевой породе. По-видимому, для извлечения золота использовались породы, содержащие не менее десятых долей процента золота. Во времена Агриколы, в XVI в., низший предел содержания золота в породе для рентабельной его добычи составлял 0,188% (сейчас с успехом используются породы, содержащие даже 0,0001% золота).
Золото, широко встречающееся в природе в самородном состоянии, редко бывает химически чистым. Основными примесями в больших концентрациях являются серебро, медь, в небольших - другие металлы, в том числе и железо. Как показали современные анализы, основная примесь в природном египетском золоте - это серебро, содержание которого в добываемом золоте колеблется примерно от 10 до 30%, составляя в среднем 15-18%.
В династический период практиковалось уже и сплавление золота с серебром или медью, которое в Древнем Египте не всегда было совершенным. Иногда на поверхности золотых предметов можно заметить включения серебра в виде разбросанных светлых пятен, как, например, в украшениях, обнаруженных в египетских гробницах XXI-XXV династий (1085 - 664 гг. до н. э).
Результаты химического анализа некоторых древних египетских золотых изделий свидетельствуют, что золото не подвергалось рафинированию, то есть специальной очистке. Тем не менее, в древних египетских текстах, например XX династии (1200 - 1090 гг. до н. э), есть упоминание о двукратной и даже трехкратной его очистке. А в письменных источниках 1090 - 945 гг. до н.э. упоминается высокопробное золото. Позднее, во II в. до н.э., очистка золота уже, безусловно, производилась. Согласно Агатархиду, в Древнем Египте процесс рафинирования проводили путем нагревания золота со свинцом, оловом, солью и ячменными отрубями. Видимо, при этом процессе полностью удалялось серебро, о выделении которого не сообщается.
Процесс извлечения золота с помощью ртути был достаточно давно известен и применялся в эпоху римского владычества, что подтверждает Плиний Старший (I в. п. э). Согласно его описанию, руду, содержащую золото, дробили и смешивали с ртутью, затем породу отделяли от ртути фильтрацией через кожаный (замшевый) фильтр, а золото получали из амальгамы путем выпаривания ртути.
В древнеегипетских иероглифических текстах на папирусах и шумеро-аккадских клинописных источниках можно найти упоминания о разновидностях употреблявшегося тогда золота. Усматривалось различие в происхождении: "золото в его камне" (очевидно, золотоносный кварц), "горное", или "скалистое", золото, "речное" (очевидно, аллювиальное), а также и по цвету, и иным свойствам. В папирусе Харриса (13 - 10 вв. до н. э) отмечаются сорта золота: первый, второй и третий - "серебристое", "хорошее" и "изящное". Последнее, очевидно, и было очищенным золотом. В клинописных табличках из Тель-эль-Амарны (1375 г. до н. э) говорится о золоте "красном", "коричневом" и, далее: "двойном", "тройном", "четверном" и т.д. В Лейденском "химическом" папирусе золото разделяется по цветам: "желтое", "красное" и т.д.
Цвет золота зависел преимущественно от содержания естественных или искусственно введенных примесей: меди, серебра, мышьяка, олова, железа, что характерно, например, для золотых изделий, найденных в Египте. Древние химики-практики принимали все эти сплавы золота за разновидности самого золота. В общем же, найдены золотые изделия, охватывающие большую гамму цветов: от ярко-желтого, тускло-желтого и серого до различных оттенков красного цвета (красноватого, алого, темно-пурпурного, розового).
Золото ярко-желтое и тускло-желтое по своему химическому составу приближается к чистому золоту и содержит лишь малые примеси серебра, меди или других металлов. Серое золото содержит большой процент серебра, которое на поверхности изделия с веками превращается в хлорид, разлагающийся на свету с выделением микрокристаллов серебра, придающих поверхности изделия сероватую окраску. Розоватый цвет золота обусловлен, либо природным содержанием, либо преднамеренным добавлением небольшого количества железа. Золото красновато-коричневого оттенка содержит железо и медь. В некоторых случаях красный или пурпурный цвет золотых египетских находок был обусловлен окрашиванием неопределенным органическим красителем.
В древности изделия из золота изготовляли путем ковки или литья, что было легче, чем литье меди, температура плавления которой на +20˚С выше, чем золота.
Широко применялось, особенно в Египте, листовое золото - фольга. Фольгой покрывали самые различные предметы, как металлические, так и деревянные. Например, фольгу накладывали, укрепляя с помощью пайки, на медь, бронзу, серебро. Золотой фольгой покрывали деревянную мебель. Листовое золото уже в древности использовалось для изготовления зубных коронок. Покрытие золотом изделий из меди спасало их от коррозии. Древнеегипетским мастерам были известны и доступны почти все современные способы обработки золота.
Золочение с помощью ртутного амальгамирования стало известно лишь во времена римского владычества, т.е. после 30 г. до н.э.
Сплав золота с серебром "электрон".
В Древнем Египте широко применялись изделия из природного сплава золота с серебром, который египтяне называли "азем", греки - "электрон", а римляне - "электрум". Полагали, что он назван так потому, что своим светло-желтым цветом напоминал янтарь, который древние греческие авторы Гомер (не ранее XI в. до н. э) и Гесиод (со ссылкой на VIII в. до н. э) также называли электроном. Но так как сплав "электрон" был известен ранее янтаря, то возможно и даже вероятно, наоборот: янтарь получил свое название благодаря цветовому сходству со сплавом золота с серебром.
Грань между "золотом" и "электроном" весьма условна. По Плинию Старшему (I в. н. э), "электрон" светло-желтого цвета; золото приобретает его, если содержание в нем серебра достигает 20% и более. Поскольку в Египте имеются месторождения золота с содержанием серебра даже более 30%, древнейший "электрон", по-видимому, был природным. Широкое распространение в Древнем мире, особенно в Египте, "электрона" объясняется его гораздо лучшими механическими свойствами по сравнению с чистым золотом: он тверже золота, более прочен и не столь подвергается износу, особенно при трении.
Ртуть
Ртуть - элемент побочной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 80. Обозначается символом Hg (лат. Hydrargyrum). Простое вещество ртуть - переходный металл, при комнатной температуре представляет собой тяжелую серебристо-белую заметно летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.
Ртуть - единственный металл, который при обычных условиях находится в расплавленном состоянии. В природе находится как в самородном виде, так и образует ряд минералов. Чаще всего ртуть получают путем восстановления из ее наиболее распространенного минерала - киновари.
Ртуть относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 0,08 частей на миллион. Однако в виду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространенными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами. Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2.5% ртути. Иногда ртуть даже встречается в самородном виде.
Ртуть - малоактивный металл. При нагревании до +
2Hg + O2 → 2HgO
Образуется оксид ртути (II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше +
При нагревании ртути с серой образуется сульфид ртути (II). Ртуть не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке и азотной кислоте, образуя соли двухвалентной ртути. При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат Hg2 (NO3) 2.
Красный оксид ртути (II) применяется для получения красок. Хлорид ртути (I), который называется каломель, используется в пиротехнике, а также в качестве фунгицида.
Ртуть получают сжиганием киновари (Сульфида ртути (II)). Этот способ применяли алхимики древности. Уравнение реакции горения киновари:
HgS+O2→Hg+SO2
Ранее различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал и зубных пломб.
Документальные сведения о знакомстве древних с ртутью относятся к последним векам до новой эры, однако, как указывает Фестер, ртуть была найдена в одной из египетских гробниц XV или XVI в. до н.э.
Леви сообщает, что вавилоняне получали ртуть в аппаратах для возгонки, прокаливая в них киноварь. И если печную сажу или сублиматы они называли IM. KAL, то для ртути существовал термин IM. KAL. GUG.
По свидетельству Теофраста, греки знали ртуть в IV в. до н.э. В Лейденском и Стокгольмском папирусах, некоторые рецепты которых восходят к IV-III в. до н.э., описаны различные применения ртути, в частности, для изготовления амальгам, подсвечивания металлов, ртутного золочения.
В I в. н.э. Витрувий, Диоскорид и Плиний сообщают о применении и производстве ртути. Исходную киноварь добывали преимущественно в Испании и использовали в основном как малярную краску. Для получения металлической ртути киноварь помещали в железную чашу, закрываемую крышкой, на которую накладывали глину. Чашу сильно нагревали; образовавшаяся ртуть конденсировалась в виде капель на крышке чаши.
Плиний отличает самородную ртуть - "живое серебро", находимую в копях Испании, от ртути, получаемой из киновари - "гидраргирум", считая последнюю искусственной. Он так же упоминает и об извлечении золота из породы с помощью ртути. Теофраст (IV в. до н. э) сообщает о получении киновари.
В "Раса-хридья" - буддийском тантрическом тексте Говинды Бхагавата, жившего, скорее всего, около девятого - десятого века н.э., описан метод очищения ртути от примесей свинца и олова.
"Чакрадатта". Еще один аюрведический трактат, созданный "Чакрапани" и описывающий методы очищения и использования ртути. Для очищения ртуть последовательно перетирают с соком Sesbania aculeata, Ricinus communis, Zingiber officinalis, и Solanum nigrum. Для получения collurium или Каджаали, одна часть такой ртути и одна часть серы перетираются вместе в ступке. Для получения медного компонента (тамрайога) предлагается следующий метод: "Возьмите тонкий лист непальской меди и поместите его в порошок серы. Все это поместите в одно глиняное блюдце и накройте другим блюдцем. Края замажьте сахарной или рисовой пастой и нагревайте это в песочной ванне в течение трёх часов. Приготовленная таким образом медь толчется и принимается с другими лекарствами". (Вероятно, это руководство получения сульфида меди).
В Древнем Китае ртуть считалась "священной жидкостью" и "эликсиром бессмертия". Согласно дошедшим до нас свидетельствам, легендарный первый император Китая - Цинь Шихуанди, стремясь обрести бессмертие и стать богом, после 50 лет начал, по совету своего лекаря, регулярно принимать пилюли, содержащие ртуть. Видимо это "лекарство" и послужило причиной его столь внезапной и ранней смерти.
Но и после его смерти связь легендарного императора с ртутью не окончилась. Ему была сооружена невероятно роскошная усыпальница, в центральной камере которой, согласно преданиям, воспроизведена вся его "Серединная империя", в миниатюре, с горами, лесами, а так же реками и озерами из ртути, над которыми сверкало ночное небо, усыпанное тысячами звезд из драгоценных камней, расположенных в виде знакомых императору созвездий.
Долгое время эти предания считались не более чем вымыслом, до тех пор, пока в 1974 году, неподалеку от города Сиань, где, согласно легенде, и должна была находиться гробница императора, случайно не обнаружили знаменитую "терракотовую армию", которая "охраняла" его покой. На сегодняшний день факт существования неподалеку самой знаменитой гробницы уже никто не подвергает сомнению, но раскопки еще не начались и обнаружение ртутных рек и озер еще впереди.
Никель
Никель - элемент побочной подгруппы восьмой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель - это пластичный ковкий переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой защитной пленкой оксида. Химически малоактивен.
Температура плавления: +1452,85°C.
Металлический никель имеет серебристый цвет с желтоватым оттенком, очень тверд, вязкий и ковкий, хорошо полируется, притягивается магнитом, проявляя магнитные свойства при температурах ниже +340°C.
Никель довольно распространен в природе - его содержание в земной коре составляет около 0,01%. В земной коре встречается только в связанном виде, в железных метеоритах содержится самородный никель до 8%. Никель обычно содержится в сульфидных и мышьяк-содержащих медно-никелевых рудах.
никелин (красный никелевый колчедан, купферникель) NiAs
хлоантит (белый никелевый колчедан) (Ni, Co, Fe) As2
гарниерит (Mg, Ni) 6 (Si4O11) (OH) 6*H2O и другие силикаты
магнитный колчедан (Fe, Ni, Cu) S
мышьяково-никелевый блеск (герсдорфит) NiAsS,
пентландит (Fe,Ni) 9S8
Основные руды никеля - никелин (купферникель) NiAs, миллерит NiS, пентландит (Fe Ni) 9S8 - содержат также мышьяк, железо и серу. В магматическом пирротине также встречаются включения пентландита. Другие руды, из которых тоже добывают Ni, содержат примеси Co, Cu, Fe и Mg. Иногда никель является основным продуктом процесса рафинирования, но чаще его получают как побочный продукт в технологиях других металлов. Из достоверных запасов, по разным данным, от 40 до 66% никеля находится в "окисленных никелевых рудах" (ОНР), 33% - в сульфидных, 0,7% - в прочих. В промышленных условиях их делят на два типа: магнезиальные и железистые.
Атомы никеля имеют внешнюю электронную конфигурацию 3d84s². Наиболее устойчивым для никеля является состояние окисления Ni (II).
Никель образует соединения со степенью окисления +2 и +3. При этом никель со степенью окисления +3 только в виде комплексных солей. Для соединений никеля +2 известно большое количество обычных и комплексных соединений. Оксид никеля Ni2O3 является сильным окислителем.
Никель характеризуется высокой коррозионной стойкостью - устойчив на воздухе, в воде, в щелочах, в ряде кислот. Химическая стойкость обусловлена его склонностью к пассивированию - образованию на его поверхности плотной оксидной пленки, обладающей защитным действием. Никель активно растворяется в азотной кислоте. С оксидом углерода CO никель легко образует летучий и весьма ядовитый карбонил Ni (CO) 4.
Тонкодисперсный порошок никеля пирофорный (самовоспламеняется на воздухе).
Никель горит только в виде порошка. Образует два оксида NiO и Ni2O3 и соответственно два гидроксида Ni (OH) 2 и Ni (OH) 3. Важнейшие растворимые соли никеля - ацетат, хлорид, нитрат и сульфат. Растворы окрашены обычно в зеленый цвет, а безводные соли - желтые или коричнево-желтые. К нерастворимым солям относятся оксалат и фосфат (зеленые), три сульфида NiS (черный), Ni2S3 (желтовато-бронзовый) и Ni3S4 (черный). Никель также образует многочисленные координационные и комплексные соединения. Например, диметилглиоксимат никеля Ni (HC4H6N2O2) 2, дающий четкую красную окраску в кислой среде, широко используется в качественном анализе для обнаружения никеля.
Водный раствор сульфата никеля в банке, имеет зеленый цвет.
В растениях в среднем 5•10−5 весовых процентов никеля, в морских животных - 1,6•10−4, в наземных - 1•10−6, в человеческом организме - 1…2•10−6. О никеле в организмах известно уже немало. Установлено, например, что содержание его в крови человека меняется с возрастом, что у животных количество никеля в организме повышено, наконец, что существуют некоторые растения и микроорганизмы - "концентраторы" никеля, содержащие в тысячи и даже в сотни тысяч раз больше никеля, чем окружающая среда.
Достоверных свидетельств о производстве никеля в чистом виде в древности нет. Считается, что этот металл впервые был выделен из сплавов всего 200 лет назад. Однако, как уже подробно было описано во второй части, никель использовался в древней металлургии, совместно с железом, для производства легированной стали.
Сурьма
Сурьма - (лат. Stibium), Sb, химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 51, атомная масса 121,75; металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком.
В природе известны два стабильных изотопа 121Sb (57,25%) и 123Sb (42,75%).
Температура плавления: +630,75°C.
Среднее содержание сурьмы в земной коре (кларк) 5 ×10-5% по массе. В магме и биосфере сурьма рассеяна. Из горячих подземных вод она концентрируется в гидротермальных месторождениях. Известны собственно сурьмяные месторождения, а также сурьмяно-ртутные, сурьмяно-свинцовые, золото-сурьмяные, сурьмяно-вольфрамовые. Из 27 минералов сурьма главное промышленное значение имеет антимонит (Sb2S3). Благодаря сродству с серой сурьма, в виде примеси, часто встречается в сульфидах мышьяка, висмута, никеля, свинца, ртути, серебра и других элементов.
В природе сурьма часто встречается в среднетемпературных гидротермальных жилах с рудами серебра, кобальта и никеля, также в сульфидных рудах сложного состава.
Сурьма известна в кристаллической и трех аморфных формах - взрывчатая, черная и желтая.
Взрывчатая сурьма (плотность 5,64-5,97 г/см3) взрывается при любом соприкосновении: образуется при электролизе раствора SbCl3.
Черная (плотность 5,3 г/см3) - при быстром охлаждении паров сурьмы.
Желтая - при пропускании кислорода в сжиженный SbH3.
Желтая и черная сурьмы неустойчивы, при пониженных температурах переходят в обыкновенную сурьму.
Наиболее устойчивая кристаллическая сурьма кристаллизуется в тригональной системе, а = 4,5064; плотность 6,61 - 6,73 г/см3 (жидкой - 6,55 г/см3); tпл 630,5°С; tкип1635 - 1645°С; удельная теплоемкость при 20 - 100°С 0,210 кдж/ (кг × К) [0,0498 кал/ (г ×°С)] ; теплопроводность при 20°С 17,6 вт/м × К [0,042 кал/ (см × сек × °С)].
В отличие от большинства металлов, сурьма хрупка, легко раскалывается по плоскостям спайности, истирается в порошок и не поддается ковке, вследствие чего, ее часто относят к полуметаллам. Механические свойства зависят от чистоты металла.
В химическом отношении сурьма малоактивна. На воздухе не окисляется вплоть до температуры плавления. С азотом и водородом не реагирует. Углерод незначительно растворяется в расплавленной сурьме.
Металл активно взаимодействует с хлором и другими галогенами, образуя сурьмы галогениды. С кислородом взаимодействует при температуре выше +630°С с образованием Sb2O3. При сплавлении с серой получаются сурьмы сульфиды, так же взаимодействует с фосфором и мышьяком.
Сурьма устойчива по отношению к воде и разбавленным кислотам. Концентрированные соляная и серная кислоты медленно растворяют сурьму с образованием хлорида SbCl3 и сульфата Sb2 (SO4) 3; концентрированная азотная кислота окисляет С. до высшего окисла, образующегося в виде гидратированного соединения xSb2O5 ×уН2О. Практический интерес представляют труднорастворимые соли сурьмяной кислоты - антимонаты (МеSbO3 ×3H2O, где Me - Na, К) и соли не выделенной метасурьмянистой кислоты - метаантимониты (MeSbO2 ×ЗН2О), обладающие восстановительными свойствами сурьмы соединяется с металлами, образуя антимониды.
Сурьму получают пирометаллургической и гидрометаллургической переработкой концентратов или руды, содержащей 20 - 60% Sb. К пирометаллургическим методам относятся осадительная и восстановительная плавки. Сырьем для осадительной плавки служат сульфидные концентраты; процесс основан на вытеснении сурьмы из ее сульфида железом: Sb2S3 + 3Fe Û 2Sb + 3FeS. Железо вводится в шихту в виде скрапа. Плавку ведут в отражательных или в коротких вращающихся барабанных печах при 1300 - 1400°С.
Извлечение сурьмы в черновой металл составляет более 90%. Восстановительная плавка сурьмы основана на восстановлении ее окислов до металла древесным углем или каменноугольной пылью и ошлаковании пустой породы. Восстановительной плавке предшествует окислительный обжиг при,+550°С с избытком воздуха. Огарок содержит нелетучую четырехокись сурьмы.
Сурьма применяется в основном в виде сплавов на основе свинца и олова. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется. Sb понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объеме. Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав - "баббит", обладающий антифрикционными свойствами, что используется в современных подшипниках. Также сурьма добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.
Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.
Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н.э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н.э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb2S3) под названием "местен" или "стем" применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как "стими" и "стиби", отсюда латинский stibium. В Турции широко применялся порошок свинцового блеска - "sürme" (PbS), также служивший для чернения бровей. По другим данным, термин "сурьма" происходит от персидского "сурме", что означает "металл".
Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.
Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.
Сурьма и ее соединения ядовиты. Отравления возможны при выплавке концентрата сурьмяных руд и в производстве сплавов сурьмы.
Часть 4. Другие сферы применения металлов
Во все времена человек использовал металлы в своей повседневной деятельности и изготовлял из них далеко не только оружие или орудия труда.
Сегодня мы, говоря о металле, сразу же рисуем в свом воображении сталелитейные заводы или древние мечи, под час, забывая о том, что наша обычная кухонная посуда тоже изготовлена из металла. Так и традиционные историки, отводя металлам в истории человечества исключительно роль орудий войны или труда, под час, забывают о том, что, в древности, так же, как и сегодня, металлы имели очень широкое распространение и применение. Так же, как и сегодня, в древности из металлов изготовляли посуду, предметы быта, элементы декора, зеркала и многие другие полезные вещи.
И наиболее часто, когда мы говорим о древних артефактах, мы, прежде всего, имеем в виду ювелирные украшения из золота, серебра, меди, бронзы и даже из железа. И это далеко не случайно, потому что, желание украшать себя - такое же естественное желание человека, как и все остальные, приносящие ему радость жизни. А потому, ювелирное искусство, как специфическая область металлургии вообще, развивалось вместе с человечеством и сопутствовало ему всегда и везде.
Кроме того, археология лишь недавно совершила свое невероятное превращение из банального кладоискательства, в серьезную академическую науку, вследствие чего, мы имеем в наличии лишь те из ранее найденных предметов древности, которые еще недавно могли представлять реальную ценность, в денежном эквиваленте.
Остальные же древние артефакты, случайно попадавшиеся недавним кладоискателям, попросту выбрасывались ими, как не имеющие (по их мнению, и на тот момент) никакой ценности. Так что теперь, к сожалению, большая часть из них утеряна для нас навсегда. Но и те ювелирные украшения из золота и других металлов, которые смогли уцелеть, и дошли до нас, говорят о высочайшем уровне мастерства древних ювелиров.
Но бытовое применение металлов это - далеко не только исключительно изготовление ювелирных украшений. И когда мы говорим об изделиях из золота, то это не только и не столько украшения, сколько, и, прежде всего, средство оплаты, то есть - деньги. Эту роль золото играло из покон веков и вопрос о рыночной стоимости кладов - как раз, отражение этой его роли.
Из золота с давних времен чеканили монету и, уж, конечно же, с самых давних времен существовали и фальшивомонетчики, изготовлявшие точные копии этих монет, но не из золота, а из латуни. Целые армии алхимиков трудились над проблемой "превращения свинца в золото", что в реальности означало лишь попытки найти такой сплав, который бы, подобно латуни, был очень похож на золото внешне, но не окислялся бы так же, как обычная латунь.
Вообще, сферы применения металлов в быту древних людей были весьма различны. Давайте попробуем проследить: какие же?
Строительство.
В древних цивилизациях металлы широко применялись, так же, и в строительстве. И здесь, главным образом, речь идет именно о бронзе, которая прочна, долговечна, в значительно меньшей степени, нежели железо, подвержена коррозии, а так же по причине того, что ее легко отливать.
В древности большие постройки: храмы, дворцы, крепости и т.д. строили из массированных блоков титанических размеров. Причем, сами блоки не соединялись между собой раствором. Вертикальную устойчивость обеспечивала сама громадная масса блоков, а блоки, составляющие один горизонтальный ряд, скрепляли межу собой бронзовыми скобами различной формы, чтобы зафиксировать их положение.
Следы применения такой технологии можно обнаружить по всему миру: в Египте, Греции, Эфиопии, Перу, на Сардинии и других местах. В ходе экспедиций ЛАИ сделано немало снимков, наглядно демонстрирующих, что подобный способ строительства был широко распространен в древние времена и на всех континентах.
На приведенных ниже фото, сделанных на руинах Тиауанако, в ходе экспедиции ЛАИ в Перу-Боливию, можно наглядно видеть все многообразие различных форм таких стяжек. К сожалению, сами стяжки на фото отсутствуют, да и вообще встречаются не так часто, что, по всей видимости, является результатом многовекового вандализма, но углубления, предназначенные под них, явственно свидетельствуют об их изначальном наличии в сооружении.
Применение такой же технологии крепления мегалитических блоков между собой можно обнаружить и в других частях света.
Ниже приведены другие фотографии, так же сделанные, в ходе экспедиций ЛАИ. (Слева - Египет, Луксор и Дендера; справа - Эфиопия, Аксум).
Справедливости ради, стоит отметить, не только то, что самих скоб сохранилось крайне мало, но и то, что точный металлографический анализ был проведен далеко не во всех случаях, но некоторые данные, все же есть. Практически во всех случаях, когда химический анализ состава, все же, проводился, он подтверждал наличие в сплаве меди, никеля и часто олова. Что явственно свидетельствует о том, что скобы были изготовлены из "никелевой бронзы".
Выбор именно такого сплава для изготовления строительных скоб, призванных обеспечить прочность и долговечность постройки, вполне разумен и говорит о высочайшем уровне технологических навыков и знаний древних строителей. Ведь бронза (как уже было сказано) достаточно стойка к коррозии, а наличие в сплаве никеля придает ему не только хорошую прочность и, вместе с тем, пластичность, но и делает его практически антикоррозийным.
Однако в природе просто не существует совершенно химически нейтральных веществ. Так что, со временем, никелевая бронза, имеющая и без того достаточно темный цвет, постепенно покрывается слоем окисловой пленки, придающей ей еще более темный оттенок. В результате, изделия из этого сплава, по своему внешнему виду, становятся практически неотличимыми от железных, тем более, достаточно старых. Подобное внешнее сходство и послужило причиной того, что долгое время металлические скобы, применяемые при строительстве древних мегалитических сооружений, считали изготовленными из железа.
До сих пор переиздаются работы, где утверждается, что скобы, скрепляющие каменные блоки, являются именно железными, а среди историков даже ведутся нешуточные споры о том: почему, в таком случае, железо до сих пор не проржавело и как применение железных скоб в постройках, относящихся, традиционно к эпохе "бронзового" века соотносится с общей исторической картиной.
Этот факт лишний раз демонстрирует то, насколько важно делать исторические выводы, тем более, с такими далеко идущими последствиями, исключительно после того, как получены достоверные результаты химических анализов, что, кстати, вполне справедливо и в отношении других наук, так или иначе способных пролить свет на реальный ход исторического процесса. В этой связи очень интересен, имевший недавно место, один курьезный случай. Как известно, во времена владычества в Греции Османской империи, турки устроили в древнем Парфеноне пороховой склад, в результате чего, одно-единственное прямое попадание ядра в храм, в 1687 году спровоцировало огромный взрыв, нанесший прекрасному памятнику непоправимый ущерб, наполовину разрушив его.
В 1975 году греческие власти приняли план по реконструкции Парфенона. Задача состояла в том, чтобы постараться, как можно более точно воспроизвести и внешний облик сооружения, и технологию древних строителей.
Недостающие блоки заменяли новыми, а мрамор для них доставляли из тех же каменоломен, что и в античности, установили подъемный кран и приняли решение скреплять блоки так же, как это делали древние строители - железными скобами. В то время еще никто не сомневался в том, что скобы, применяемые в древнем строительстве, были именно железными, так как на эту тему был написан не один исторический труд.
Установили новые блоки, приладили их к старым, закрепили стальной арматурой и продолжили работу. Старались работать особо тщательно, потому и не слишком спешили. Но очень скоро, спустя, буквально, каких-то, три года, когда работы были в самом разгаре, их пришлось остановить и все начинать сначала.
Выяснилось, что за истекший период времени новая стальная арматура настолько проржавела, что от нее в мраморных блоках, как новых, так, к сожалению, и древних, пошли внушительные трещины, способные послужить причиной очень скорого обрушения всего сооружения.
Тогда-то, для того, что бы понять причину столь странного явления, и был сделан наиболее полный и качественный химический анализ сплава древних скоб, который показал, что в сплаве железа нет совсем, а сам он является никелевой бронзой. После этого, греческим строителям пришлось снять все блоки, скрепленные стальной арматурой и заменить их новыми. И в дальнейшем ходе реставрационных работ, уже применялись титановые скобы.
Вопрос о том, почему современные строители решили, все же, не повторять древнюю технологию полностью, а использовали титан, остается пока открытым. Возможно, они решили, что титан прочнее, надежнее и долговечнее, чем никелевая бронза, а возможно (и что, скорее всего!) - попросту не смогли повторить технологию производства и точный состав древнего сплава. Кроме того, в древнем строительстве металлы использовались не только для скрепления между собой блоков кладки, но так же и для других целей. Например, для крепления дверей, о чем косвенно свидетельствует обнаруженный экспедицией ЛАИ в Египте небольшой металлический фрагмент в сене храма, вполне вероятно, служивший именно для этих целей.
Так же бронзовые элементы очень часто применялись, в качестве элементов декора фасадов и интерьеров зданий. (На приведенных фото: слева - фонтан в индуистском храме; внизу слева - древний храм в Индии, интерьер которого когда-то был богато украшен декоративными бронзовыми вставками, о чем свидетельствуют оставшиеся в стенах многочисленные углубления для крепежа; внизу справа - фрагмент фриза Парфенона, сохранивший углубления ля крепления декоративных бронзовых элементов - сбруи лошадей и т.д. Рядом представлена современная модель реконструкции внешнего вида фриза, в его первоначальном виде. В настоящее время, фриз Парфенона находится в Британском музее).
Но вернемся к теме применения металлических скоб в древнем строительстве. В этой связи наиболее интересными являются сразу несколько моментов. Во-первых, сам принцип логики древних строителей качественно отличается от современного. Сегодня мы строим здания либо из кирпичей или даже сравнительно больших бетонных блоков, как правило, далеко не идеальной формы, скрепляя их между собой раствором; либо производим монолит, заливая, опять же, бетоном заранее смонтированный металлический каркас. Древние же строители строили внушительные сооружения из гигантских каменных блоков, которые были выпилены из скальной породы и настолько хорошо отполированы, что прилегали друг к другу, как влитые и без какого-либо раствора. А устойчивость самой конструкции обеспечивал собственный вес самих блоков и металлические скобы, скрепляющие горизонтальные ряды. Во-вторых, как уже говорилось, скобы изготовлялись из прочного, достаточно пластичного и почти не поддающегося коррозии бронзо-никелевого сплава, что свидетельствует о прекрасном знании древних мастеров свойств металлов и их сплавов.
В-третьих, не стоит забывать о том, что температура плавления никеля почти на +370˚С выше, чем температура плавления меди и почти равна температуре плавления железа, которое из покон веков лишь ковали, не имея возможности достичь столь высокой температуры, а расплавлять научились не более века назад! Следовательно, древние строители имели в своем распоряжении плавильные печи, способные обеспечивать и достаточно долго поддерживать такую высокую температуру.
В-четвертых, почти все исследователи, изучавшие сами сохранившиеся скобы и предназначенные для них углубления, единодушны во мнении, что в ходе строительных работ, блоки скрепляли не заранее изготовленными скобами, которые потом привозили на место и там устанавливали, а совсем иначе: в заранее приготовленное углубление заливали расплавленный металл. Именно такой метод способствовал идеальной подгонке крепежных скоб и обеспечивал максимальную крепость конструкции. Но, в таком случае, в распоряжении древних строителей должны были быть не просто качественные плавильные печи, способные производить выплавку металла при таких высоких температурах. Эти печи, к тому же, должны были быть еще и мобильными! К сведению: таких печей в нашем современном мире нет до сих пор, причем, не только в наличии, но даже и в разработках!
В-пятых, те же исследователи, что не согласны с идеей отливки крепежных скоб на месте, далеко не поддерживают мнение кабинетных историков о крепеже блоков заранее отлитыми скобами. Они указывают на наличие многочисленных деталей, косвенным образом свидетельствующих о том, что в производстве древних строительных скоб использовалась даже не отливка их непосредственно на месте, а методика порошковой металлургии! В современной порошковой же металлургии, получившей широкое применение всего несколько десятилетий назад, изделия производят из порошков с размерами частиц от 0,1мкм. до 0,5мм. путем формования холодным прессованием и последующей высокотемпературной обработки (спекания).
Современная технология порошковой металлургии.
"Металлические порошки получают восстановлением металлов из их окислов или солей, электролитическим осаждением, распылением струи расплавленного металла, термической диссоциацией и механическим дроблением. Наиболее распространен способ восстановления металлов (железа, меди или вольфрама) из соответствующих окислов с последующим электрорафинированием. Механическим дроблением получают порошки (с частицами нужной крупности и формы) хрома, марганца, железа и бериллия.
Технологический процесс изготовления изделий из металлических порошков состоит из следующих операций: подготовка смеси для формования, формование заготовок или изделий и их спекание. Формование заготовок или изделий осуществляется путем холодного прессования под большим давлением (30-1000 МПа) в металлических формах.
Спекание изделий из однородных металлических порошков производится при температуре, составляющей 70 - 90% температуры плавления металла. В смесях максимальная когезия достигается вблизи температуры плавления основного компонента, а в цементированных карбидах - вблизи температуры плавления связующего. С повышением температуры и увеличением продолжительности спекания увеличиваются усадка, плотность и улучшаются контакты между зернами. Во избежание окисления спекание проводят в восстановительной атмосфере (водород, оксид углерода), в атмосфере нейтральных газов (азот, аргон) или в вакууме". (В.С. Лясоцкая, Поль Лакомб: "Ученый-металловед" / В.С. Лясоцкая, // "Металловедение и термическая обработка металлов" - 1994).
Медицина.
С древних времен лекари, в своей практике, широко использовали металлы. Их прикладывали к больным участкам, вводили в состав мазей, и даже потребляли внутрь. Считалось, что больному нужно готовить и подавать еду и питье в посуде, изготовленной из определенного металла. От этого зависел успех лечения. Давайте же попробуем кратко проследить роль металлов в древней медицине.
ЖЕЛЕЗО. Железо является одним из важнейших для жизнедеятельности организма, микроэлементов, ведь именно его ионы являются основой гемоглобина, способного связывать и отдавать кислород, что обеспечивает клеточный газообмен.
Недостаток железа в организме способен вызвать анемию крови.
Суточная потребность человека в железе следующая: дети - от 4 до 18 мг, взрослые мужчины - 10 мг, взрослые женщины - 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности - 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин. Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки.
Сегодня, в случае возникновения подобных проблем, мы, с успехом, можем приобрести в аптеке препараты железа, в виде растворимых таблеток или растворов для инъекций, а как решалась эта проблема в древности? Очень интересно и нетрадиционно.
Древние медики рекомендовали излишне бледным людям, страдающим частыми головокружениями (характерные признаки анемии) питаться исключительно пищей, жаренной на ржавых железных листа или пить кровь животных. А жители Центральной Африки до сих пор регулярно потребляют в пищу молоко, смешанное с бычьей кровью.
В тибетской медицине, например, большую популярность также имело железо "жаг" и его соединения. Они входили в состав лекарств, назначаемых при токсикозе печени, болезнях глаз и крови.
МЕДЬ. Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. В крови большинства моллюсков и членистоногих медь используется вместо железа для транспорта кислорода.
Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.
Бактерицидные свойства меди и ее сплавов были известны человеку давно. Особенно хорошо выражено бактерицидное действие поверхностей медных (и сплавов меди) проявляется в отношении вирусов, поэтому медная посуда считалась предпочтительной для приготовления пищи, вплоть до середины 19-го века, а в древнем мире больным простудой подавали питье в медных чашках.
СЕРЕБРО. Что же до бактерицидных свойств серебра, то они хорошо известны и до сих пор имеют очень широкое применение.
В древности же одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия, тесно связанная с медициной. Уже за III тысячелетии лет до н.э. в Китае, Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления. О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни "лунным" камнем - азотнокислым серебром "ляпис". Этим средством в медицине пользуются и поныне.
Развитие фармакологии и химии, появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аюрведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) - это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн. человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармакологии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга. Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.
Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде ионов активно взаимодействует с различными другими ионами и молекулами. Малые концентрации полезны, так как серебро уничтожает многие болезнетворные бактерии. Установлено также, что ионы серебра в малых концентрациях способствуют повышению общей сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям.
РТУТЬ. Два трактата, а именно "Сиддха-йога" и "Чакрадатта", созданные в одиннадцатом веке н.э., главным образом относящиеся к Аюрведе, представляют интерес потому, что в них описываются методы лечения различных заболеваний с помощью ртути и соединений других металлов. "Сиддха йога". Написана Вриндой около десятого века н.э. Этот медико-алхимический трактат включает в себя выдержки из трактатов "Чараки", "Сушруты", "Вагбхаты", "Мадхавакары" и "Нагарджуны". Он пользовался большой популярностью, и в четырнадцатом веке Шри Кантхадатта написал к нему комментарии под названием Кусумавали. "Сиддха йога" описывает внутреннее применение ртути. Так, дается описание лекарства под названием парпати-тамарам, которое получают, смешивая серу, медь и серный колчедан с ртутью и прокаливая это в закрытом тигле. Принимают полученный препарат с медом. Сульфид ртути является основным компонентом другого лекарства под названием "расамрита чуранам"; для этого одну часть серы и половину части ртути перетирают вместе; принимают это с мёдом и очищенным сливочным маслом. Также в "Сиддха йоге" упоминается ртуть как составная часть наружных средств, используемых для уничтожения вшей. Описываются соединения меди, используемые при изготовлении collyrium.
В ряде стран каломель используется в качестве слабительного. Токсическое действие каломели проявляется особенно тогда, когда после приема её внутрь не наступает слабительное действие и организм долгое время не освобождается от этого препарата. Хлорид ртути (II), который называется сулема, является очень токсичным.
Амидохлорид ртути (белый преципитат ртути) входит в состав некоторых мазей. В ветеринарии амидохлорид ртути применяется как средство против паразитарных заболеваний кожи. Нитрат ртути (II) применяется для отделки меха и получения других соединений этого металла. Токсичность нитрата ртути (II) примерно такая же, как и токсичность сулемы. Многие органические соединения ртути используются в качестве пестицидов и средств для обработки семян. Отдельные органические соединения ртути применяются как диуретические средства.
Сулема применялась в медицине как дезинфицирующее средство
Соединения ртути использовались как антисептик (сулема), слабительное (каломель), в шляпном производстве и т.д.
В Древнем Китае ртуть считалась "священной жидкостью" и "эликсиром бессмертия". Согласно дошедшим до нас свидетельствам, легендарный первый император Китая - Цин Шихуанди, стремясь обрести бессмертие и стать богом, после 50 лет начал, по совету своего лекаря, регулярно принимать пилюли, содержащие ртуть. Видимо это "лекарство" и послужило причиной его столь внезапной и ранней смерти.
АЦЕТАТ СВИНЦА - свинцовый сахар, относится к очень ядовитым веществам. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb (CH3COO) 2·3H2O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде. Оно обладает вяжущим действием применялся, в качестве наружного кровеостанавливающего средства.
ЗОЛОТО. С давних пор золото считалось "божественным" металлом, способным излечить любой недуг. В особо тяжелых случаях золотой порошок прописывали, в качестве "главного эликсира". Листовое золото уже в древности использовалось для изготовления зубных коронок.
Некоторые соединения золота токсичны, накапливаются в почках, печени, селезенке и гипоталамусе, что может привести к органическим заболеваниям и дерматитам, стоматитам, тромбоцитопении.
СУРЬМА. Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.
Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.
Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.
Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.
Сурьма и ее соединения ядовиты. Отравления возможны при выплавке концентрата сурьмяных руд и в производстве сплавов сурьмы.
Краски.
Не для кого не секрет, что, сколько существует человечество, столько люди стремятся не только преобразовать окружающий мир, но и приукрасить его. Изпокон веков люди раскрашивают все, что их окружает: ткани, посуду, мебель, стены домов и кто знает: что еще! Даже лица свои и тела раскрашивают! Но, чтобы что-то красить, нужно иметь краски, которые, в зависимости от происхождения, бывают трех видов: растительные, животные и минеральные. Так вот, все минеральные красители являются солями металлов, а получают их при помощи измельчения металлосодержащих пород, тех же самых, из которых возможно эти металлы и выплавлять. Окрашивать поверхности можно тремя способами.
Способ первый.
Чаще всего для окрашивания чего-либо соли металлов растворяют в воде или масляной субстанции, в результате чего получается жидкий или густой (в зависимости от потребностей) пигмент, который потом наносится на окрашиваемую поверхность.
Железо.
Наиболее древней из известных человечеству красок является "охра".
Охра (от греч. ωχρος - бледный) - природный пигмент, состоящий из гидрата окиси железа с примесью глины. Цвет охры - от светло-желтого до золотисто-желтого и тёмно-желтого.
Желтая охра - смесь гидрата окиси железа с глиной, а красная - смесь безводной окиси железа с глиной. Красная охра готовится большей частью обжиганием желтой охры, встречающейся в изобилии в природе, и употребляется как краска, а также для окрашивания тканей.
В современной промышленности широко применяется "железный сурик" или "железистая охра" - твердое и химически стойкое вещество обладающее абразивными свойствами и высокой стойкостью к нагреванию. По своему химическому составу железный сурик представляет собой оксид железа Fe2O3, имеющий насыщенный коричнево-красный цвет и высокую плотность.
Железный сурик производят путем прокаливания лимонитовой железной руды или солей железа в воздухе или кислороде. По достижении заданного химического состава окалину тщательно измельчают в мельницах и упаковывают в мешки и бочки. В некоторых случаях прокаливанию подвергают очень чистый гидроксид железа. Используется для производства красок и грунтовок и наполнения пластмасс и резин.
Свинец. Оксиды свинца имеют преимущественно основной или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, желтые, черные, коричневые цвета.
Халькогениды свинца - сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца - представляют собой кристаллы черного цвета.
Ацетат свинца - свинцовый сахар, применяют в крашении. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb (CH3COO) 2·3H2O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде. Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. Сульфид свинца PbS, черный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды.
Свинцовые белила, основной карбонат Pb (OH) 2•PbCO3, плотный белый порошок, - получается из свинца на воздухе под действием углекислого газа и уксусной кислоты. До недавнего времени свинцовые белила, в качестве косметического средства, в древности, особенно в Древнем Китае, имели очень широкое распространение.
По сохранившимся источникам, ими активно пользовались куртизанки, чтобы подчеркнуть белизну своих лиц и скрыть небольшие дефекты кожи. Но даже тогда врачи не рекомендовали пользоваться ими слишком часто, отмечая, что ранняя смертность среди куртизанок стала обычным явлением того времени.
Использование свинцовых белил в качестве красящего пигмента теперь не так распространено, как ранее, из-за их разложения под действием сероводорода H2S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлевки, в технологии цемента и свинцовокарбонатной бумаги.
Свинцовый блеск, растертый в пудру, широко применялся на Ближнем Востоке в качестве краски для подведения глаз, а в Египте соединения свинца применялись для окрашивания матовых стекол в желтый цвет различных оттенков.
В Турции широко применялся порошок свинцового блеска - "sürme" (PbS), также служивший для чернения бровей.
Медь. Карбонат меди (II) имеет зеленую окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди (II) при гидратации дает синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Существует два стабильных оксида меди - оксид меди (I) Cu2O и оксид меди (II) CuO. Оксид Cu2O имеет красновато-коричневую окраску. Использовался для окраски предметов быта, тканей и строений.
Ртуть. Красный оксид ртути (II) применяется для получения красок. Хлорид ртути (I), который называется каломель, используется в пиротехнике, а также в качестве фунгицида.
Никель - так же издревле являлся основой красителей. Водный раствор сульфата никеля в банке, имеет зеленый цвет.
Способ второй.
Это - наложение тонкого слоя металла на поверхность изделия. В данной связи, речь идет об использовании ртутной и серебряной амальгамы, например, для производства зеркал, а так же - о покрытии изделий тонким слоем золота или серебра, при помощи золотой или серебряной фольги. Сегодня такую фольгу называют "сусальным золотом" или "сусальным серебром", но метод этот известен с незапамятных времен и имел широкое распространение в древнем мире.
Серебро. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра, например, сохранились на одеяниях царя и царицы, изображенных на троне Тутанхамона, а также на полозьях ларца и ковчегов в гробнице.
Золото. Золотой порошок издавна использовался в качестве средства декоративной косметики. В Индии, Ассирии и Древнем Египте особы женщины (а иногда и мужчины) из царских семей "пудрили" им свои лица, по особо торжественным случаям, а в современном Мали эта традиция жива и по сей день. Кроме того, как уже писалось выше, в древнем мире широко использовалась золотая фольга, которой покрывали поверхности различных предметов, особенно - из дерева.
Отдельно следует отметить, что краски, как сегодня, так и в древности, использовались не только для украшения предметов быта, но и как косметическое средство. Например, древнее население Египта использовало косметическую малахитовую пасту как краску для век; малахитом же окрашивали стены жилищ.
Сурьма. Сурьма с древних времен используется в декоративной косметике. В Древнем Египте еще за 2000 лет до н.э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb2S3) под названием "местен" или "стем" применялся для чернения бровей.
В Древней Греции он был известен как "стими" и "стиби", отсюда латинский stibium. Некоторые народы Африки используют порошок сурьмы не только для подведения контура глаз или бровей, но и в качестве губной помады, причем считается, что, в этом случае, ее совершенно не обязательно наносить по контуру самих губ. "Сурьмяную помаду" наносят вокруг рта, чтобы зрительно увеличить размер губ.
Но сурьму, в качестве косметического средства традиционно использовали не только на Востоке и в Африке. В Европе сурьма, так же использовалась для этих целей, вплоть до середины XIX века. В русском языке даже до сих пор сохранилось выражение "сурьмить брови".
Затрагивая тему древней косметики, Александр Меликянц, в своем докладе "Гигиена и косметология в древнем мире" пишет: "При раскопках стоянок первобытного человека обнаружили губную помаду. Ее состав в основном совпадал с современными составами (жиры и краситель). Ассириянки лакировали лицо особыми составами, которые придавали ему твердость и блеск эмали. Индуски золотили губы, покрывали зубы коричневой краской, белили лицо и шею. Мавританки рисовали голубоватой краской цветочные узоры на лицах. (Чем не боди-арт?). Египтянки рисовали под глазами круги из зеленой углекислой меди, удлиняли глаза с помощью темной линии вдоль века - обычай, тоже сохранившийся до наших дней. Один из дошедших до нас древнейших справочников по косметике составила Клеопатра, царица Египта.
Римские императрицы за гигантские суммы приобретали у служителей храма Изиды косметиконы - мази, придающие лицу блеск золота и белизну слоновой кости. При дворе Людовика XIV ежегодно тратилось около 2 миллионов (!) баночек разного грима.
Косметика проникла и в мифотворчество. Так, одна из легенд рассказывает, что богиню красоты Афродиту, вся одежда которой состояла "из духов", уличили в том, что она подкрашивала и пудрила лицо перед состязанием богинь".
В Древнем Египте в состав косметики для глаз вводились медицинские добавки, позволявшие предупреждать офтальмологические заболевания - синтетический хлорид свинца, добавлявшийся в красящий пигмент PbS. Эта технология была известна, в частности, из древнеримских источников I ст. н.э.
Свинец широко применялся и применяется в наши дни для создания красящих (придающих темный оттенок) пигментов для волос. Французские ученые изучили образцы краски на волосах мумий с использованием рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии.
Выяснилось, что пигмент PbS присутствует в краске в виде нанокристаллов 5 нм в поперечнике размера, собирающихся в агрегаты размером около 200 нм в поперечнике. Они концентрируются в основном в кортексе (среднем слое тканей волоса) и располагаются в виде линий вдоль оси волоса.
Такие линии располагаются на расстоянии около 8 - 10 нм. друг от друга, что соответствует расстоянию между волокнами кератина в кортексе. Тем самым стало очевидным, что создание особой и оптимальной структуры нанокристаллов определяется свойствами тканей человека, которые выступают в качестве задающей "матрицы" - нанореактора.
Французских ученых особенно поразил тот факт, насколько просто и естественно идет процесс кристаллизации PbS и их последующей самоорганизации в структурно чрезвычайно сложных тканях волоса. Кристаллы PbS древнеегипетских косметологов очень похожи на синтезируемые в настоящее время с использованием технологии "квантовых точек" и современных технологий, однако в то время производились с использованием очень недорогих и доступных технологий, естественных материалов и органических нанореакторов.
И опять же мы в этой, казалось бы, наипростейшей ситуации, сталкиваемся с совершенно необъяснимым феноменом вопиющего несоответствия уровня развития Древнеегипетского общества, в целом и того технологического уровня, который наблюдается в некоторых областях знания древнеегипетских ученых. В данном случае, говоря о такой, казалось бы, простой и банальной веще, как декоративная косметика для глаз, мы неожиданно сталкиваемся с тем, что очень напоминает нанатехнологии!
Способ третий.
Третий способ получил распространение сравнительно недавно. Это - гальваностегия, а просторечье - "гальваника" электролитическое осаждение слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т.д.
Получаемые покрытия - осадки, должны быть плотными, а по структуре - мелкозернистыми. Чтобы достигнуть мелкозернистого строения осадков, необходимо выбрать соответствующие состав электролита, температурный режим и плотность тока. Выбор способа покрытия зависит от назначения и условий работы изделия.
Таким образом, гальваническое покрытие поверхности одного металла слоем другого производится при помощи электролиза. Электролизом называют окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.
Электролиз (от "электро" и греч. Lysis - разложение, растворение, распад), совокупность процессов электрохимического окисления-восстановления на погруженных в электролит электродах при прохождении через него электрического тока.
Изучение и применение электролиза началось в конце XVII, начале XIX веков, в период становления электрохимии.
Этот окислительно-восстановительный процесс протекает на электродах при прохождении постоянного электрического тока через растворы или расплавы электролитов. На отрицательно заряженном электроде - катоде происходит электрохимическое восстановление частиц (атомов, молекул, катионов), а на положительно заряженном электроде - аноде идет электрохимическое окисление частиц (атомов, молекул, анионов).
В растворах и расплавах электролитов имеются катионы и анионы, которые находятся в хаотическом движении. Если в такой раствор или расплав электролита погрузить инертные (угольные) электроды и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться к электродам: катионы - к катоду, анионы - к аноду. Катионы, соприкасаясь с катодом, принимают от него электроны и восстанавливаются, а анионы, соприкасаясь с анодом, отдают ему электроны и окисляются.
Электролиз водного раствора хлорида меди (II) - CuCl2.
К примеру, водном растворе CuCl2 диссоциирует на ионы: CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl -
К катоду движется катион меди, принимает два электрона, то есть восстанавливается с образованием меди. К аноду движется хлорид-анион, отдает свой электрон, то есть окисляется с образование атомов, а затем и молекул хлора.
CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl-
Катод (-) Анод (+)
Cu2+ + 2ē → Cu0 Cl - - 1ē → Cl0
2Cl0 → Cl2 ↑
электролиз
CuCl2 ===== Cu + Cl2 ↑
Не смотря на то, что в данном примере показано как сегодня при помощи электролиза восстанавливают медь из ее хлорида, а данное исследование посвящено непосредственно древней металлургии, пример, все же к месту.
Сразу же оговоримся, что никаких тонных и доказанных сведений о наличии электролиза в древнем мире нет, и, наверное, появиться не может, учитывая сегодняшнюю общую историческую парадигму.
Ведь признать факт производства в древности изделий электролитическим способом, на деле означает - признать факт широкого применения электричества еще в эпоху "бронзового" века, то есть - перечеркнуть всю современную историческую парадигму и заново переписать историю. Но!
Не часто, но все же, иногда в ходе проведения археологических работ, обнаруживаются предметы, которые, согласно логике просто не могли быть изготовлены иначе, как при помощи электролиза.
В своей книге "Загадки цивилизации" Марк Штейнберг пишет: "В ноябре 1922 года экспедиция лорда Корнавона обнаружила в египетской Долине царей гробницу фараона Тутанхамона. Из множества драгоценных находок самой загадочной оказался кинжал из нержавеющей стали. Во времена Тутанхамона железо вообще ценилось дороже золота, так что кинжал был роскошью даже для него. Но при исследовании кинжала выяснилось, что он изготовлен из такой стали, которую и в наше время можно получить лишь отливкой в вакууме. Говорить о такой технологии в глубокой древности не приходится, да египтяне вообще не знали технологии выплавки стали. Ею владели хетты. Но и они не знали литья в вакууме.
Кстати, арабский историк IX века н.э. Ибн Абд Хаким оставил о строительстве египетских пирамид такую запись: "Первые пирамиды были построены фараоном Соридом, правившим Египтом за 300 лет до потопа... В этих пирамидах размещались его сокровищницы. Среди драгоценностей там хранилось оружие из нержавеющего железа и небьющееся стекло, которое можно было гнуть". Достоверность рассказа подтверждается и тем, что во времена Абд Хакима никто еще и понятия не имел о нержавеющей стали и пластмассе. Но кто-то же знал о них в допотопные времена? Кто бы это мог быть?
В гробницах фараонов египтолог Арне Эггебрехт обнаружил бронзовую статуэтку бога Осириса, покрытую тончайшим слоем золота. Возраст статуэтки не менее 2500 лет. Такая позолота могла быть произведена лишь с помощью гальваностегии. Но в таком случае древние мастера должны были знать этот способ и иметь источники тока для того, чтобы он действовал. Еще намного более древние - шумерские ювелиры умели покрывать серебряные украшения тончайшим слоем золота, что возможно также только с применением гальваностегии.
Какими же источниками тока могли располагать эти древние мастера? На этот вопрос отвечают многочисленные находки в междуречье Тигра и Евфрата небольших глиняных сосудов, внутри которых находились медные цилиндры с запаянными железными стержнями. Цилиндры были запаяны смесью олова и цинка и снаружи изъедены кислотой. В 40-х годах ученые провели опыты, в ходе которых в аналогичные сосуды заливали раствор сульфата меди. И сосуды тут же дали ток напряжением до 0,6 вольта. Следовательно, древние умели вырабатывать электрический ток, хотя и примитивными средствами. А, соединив последовательно 10 - 15 "батарей", они вполне могли достигнуть эффекта гальваностегии. Следовательно, владели в глубокой древности такой технологией. Но кто же обучил их этому? Ведь такое малое напряжение нельзя обнаружить без соответствующих приборов. Но и открыв явление электричества, как они додумались до гальваностегии? Похоже, что эти знания были привнесены извне. Откуда же?
Но ведь в глубокой древности владели еще и электролизом. При раскопках гробницы китайского императора Чжоу Чжу, жившего в III веке нашей эры, археологи обратили внимание на странный металлический орнамент, который украшал ее стены. При спектральном анализе орнамента оказалось, что он выполнен из сплава меди, магния и алюминия. Причем 85% сплава приходилось на долю алюминия.
Между тем, алюминий был получен при помощи электролиза лишь в 1808 году - естественно, нашей эры - и этот способ остается единственным для его получения и сегодня. Следовательно, более 1600 лет тому назад китайские металлурги владели электролизом и с его помощью получали алюминий, а ювелиры из сплавов, где основой был алюминий, изготовляли тончайшие орнаменты. И нет ведь никаких следов более ранних исследований тех же китайцев, которые привели их к такому открытию. Внезапно начали производить алюминий, как будто некто пришел и показал, как надо это делать. Не он ли научил древнейших жителей Перуанского нагорья выплавке платины? Ведь там недавно обнаружены украшения, изготовленные именно из этого металла. Но для его получения требуется температура, превышающая 1700˚С. Естественно, без подсказки извне древние перуанцы не могли ведь овладеть технологией ХХ века нашей эры".
Таким образом, общепринятое мнение об абсолютной невозможности применения электричества в древнем мире является не более чем ничем не аргументированным предположением, основанным лишь на том, что, по мнению некоторых кабинетных ученых, такого не могло быть в принципе. И это утверждение принимается просто априори и, что называется "на веру", несмотря на наличие, весьма существенных фактов, способных легко опровергнуть эту теорию.
Еще в древности был известен необычный феномен: если соединить две разные монеты, проложенные прокладкой из ткани, пропитанной соленой морской водой, возникал электрический потенциал. Изобретение же современных аккумуляторных батарей тесно переплетено с открытием свойств обычных гальванических элементов, открытых Александром Вольтом в 1800 году, но это только зафиксированный факт, причем нашего мира.
А что делать с месопотамскими "батарейками"? Какое место в истории им определить? Кроме того, древние греки так же хорошо были знакомы с электричеством и это - общеизвестный факт! Но если древние знали электричество и даже имели электрические батареи, то почему отрицается возможность использования в древности электролиза, как для гальваностегии, так и для выплавки металлов?
Если электролиз был действительно недоступен древним мастерам, то откуда тогда взялись изделия из чистой меди? Согласно современной исторической концепции, сначала люди научились обрабатывать медь, а уж потом получили бронзу, но, как уже упоминалось выше, чистую медь, равно как и алюминий из китайской гробницы, можно получить только электролитическим способом! И, если полностью исключить электричество, то как тогда объяснить сплав, да и само существование бронзо-никелевых стяжек в древних строениях, для производства которых требуется либо переносная (то есть обязательно электрическая!) плавильная печь, либо применение метода порошковой металлургии, позволяющего, буквально, "спекать" металл, при более низкой температуре, но направленным мощным импульсом (опять же электричество!) или древние металлические предметы, покрытые слоем из другого металла, толщиной всего несколько микрон, но, при этом, невероятно прочным?
На сегодняшний день, ответ можно услышать только один: "Для использования электричества в промышленных масштабах, у древних не было ни технологий, ни оборудования, ни достаточно мощных источников энергии". Но так ли это? Давайте просто внимательно посмотрим на изображения в Древних храмах Египта. Что называется: "Без комментариев!".
Мистика, религия и магия.
Как мы видим, история развития человечества неразрывно связана с историей металлургии. Весь свой путь по земле люди совершают, попутно, взаимодействуя с металлами: добывая руду, производя сплавы, а из них различные предметы. И, можно даже сказать, что сама история человечества - это история развития металлургии, что, кстати, полностью соответствует традиционной исторической концепции.
Человек использовал металлы во всех сферах своей деятельности: от оружия и орудий труда, до предметов быта и ювелирных украшений.
В домах металлические скобы обеспечивали прочность стен, металлические детали крепили к этим стенам двери, которые запирались металлические же замки. И в этих домах жили люди, которые ели из металлической посуды, работали металлическими инструментами, носили металлические украшения, сидели на стульях, покрытых металлической фольгой, любовались своим отражением в металлических зеркалах и металлическими элементами декора стен, окрашенных при помощи красок, изготовленных из солей металлов, и одежда их тоже была сшита металлическими иглами из тканей, окрашенных теми же красками из солей металлов. И даже лица свои эти древние люди украшали порошками из металлов!
Но, описывая картину жизни древних людей, мы упускаем одну очень важную деталь, без которой жизнь человека в древнем мире была просто немыслима - это, несколько утратившая, на сегодняшний день свое значение, сфера: религия, магия, мистика и астрология. И, хотя сегодня, в нашем современном мире, не принято уделять этой сфере особого внимания, так было далеко не всегда, и в жизни наших далеких предков эта сфера играла, подчас, первостепенную роль. И в этой сфере человеческой жизнедеятельности мы тоже повсеместно сталкиваемся с металлами.
На пример, на островах Эгейского моря, где широко распространены свинцовые руды, в раскопах, относящихся к середине III тысячелетия до н.э. встречаются как магические изделия из свинца - человеческие фигурки и модели лодок, так и свинцовые скрепы для укрепления разбитых сосудов. А уж сколько, в ходе археологических раскопок, было обнаружено древних магических атрибутов и амулетов из различных металлов и подсчитать невозможно!
Древняя традиция увязывать магические свойства металлов с космическими объектами легла в основу астрологической трактовки свойств металлов, которая пережила века и даже тысячелетия и сохранилась до наших дней.
В современной астрологической концепции, берущей свое начало в глубокой древности, мистические свойства металлов имеют следующие соответствия.
Ртуть и магниты - Меркурий // Близнецы, Дева.
Железо, сталь - Марс // Овен.
Медь, латунь - Венера // Телец, Весы.
Олово - Юпитер // Стрелец.
Свинец - Сатурн // Козерог.
Алюминий, уран - Уран // Водолей.
Платина, литий - Нептун // Рыбы.
Вольфрам, плутоний - Плутон // Скорпион.
Золото - Солнце // Лев.
Серебро - Луна // Рак.
Так же считается, что каждый из "основных элементов" - традиционно принятых в магии, "управляет" определенными металлами: земля - свинцом и ртутью; воздух - алюминием, ртутью и оловом; огонь - золотом, латунью, железом, сталью, лавой и метеоритной породой; вода - медью, ртутью и серебром.
С давних времен человек верил, что планеты влияют на функции человеческого тела и поэтому украшениями из разных металлов можно бороться с вредными влияниями звезд. В частности, железо находится под влиянием Марса. При этом, у анемичного человека недостаток железа. Значит, чтобы на пациента имел влияние Марс, на шею больному необходимо повесить украшение из железа с написанными на нем магическими словами, нужными для заклинания духов Марса. Но если же в организме человека, наоборот, излишки железа, он должен носить талисман из металла, стоящего под управлением планеты - антагониста Марса. Такой металлический талисман должен отвести энергию Марса и привести в норму содержание железа в крови.
У народов Севера атрибуты, подвешенные к шаманскому одеянию, являются существенной частью облачения шамана. Их считают духами-помощниками шамана. Это могут быть как пластинки меди или железа, так и колокольчики, полоски колеи, ленточки и т.д. Каждый из предметов на одежде имеет свое символическое значение.
Древние философы отождествляли различные металлы с костями божеств. В частности, древние греки рассматривали железо, как кости Марса, а древние египтяне магнит - как кости Гора. Свинец, считался скелетом Сатурна, а медь, соответственно, - Венеры. Ртуть древние философы относили к скелету Меркурия, золото - Солнца, серебро - Луны, сурьму - Земли.
Элифас Леви, описывая волшебника в его облачении, говорит о том, что: "В воскресенье (день Солнца) он держал в руках золотой жезл, украшенный рубином или хризолитом; в понедельник (день Луны) он носил три нитки: жемчуга, хрусталя и селенита; во вторник (день Марса) он имел стальной жезл и кольцо из того же металла, в среду (день Меркурия) он носил ожерелье из жемчуга или стеклянных шариков с ртутью и кольцо с агатом; в четверг (день Юпитера) он имел резиновый жезл и кольцо с эмеральдом или сапфиром; в пятницу (день Венеры) он имел медный жезл, бирюзовое кольцо и корону с бериллами; в субботу (день Сатурна) он имел жезл из оникса, а также кольцо из этого камня, и на шее цепь из олова".
Кольцо из металла с древности рассматривалось как символ сближения, совершенства, а также бессмертия, так как кольцо не имеет ни начала, ни конца. Обручальное кольцо всегда означало, что тот, кто его носит, находится в состоянии равновесия и достигнет поставленных целей. Раньше кольцо мужчины должно было быть изготовлено из серебра, а кольцо женщины - из золота.
В XVI веке Парацельс так писал об исцеляющих свойствах металлов: "Многим кажется неправдоподобным, что металлы и знаки, которые являются мертвыми, могут оказывать какое-то воздействие на людей. И все же никто не доказал, что металлы и знаки, которые мы знаем как мертвые, на самом деле мертвы: ведь соли серы и квинтэссенции металлов являются высшими охранителями человеческой жизни и находятся на гораздо более высоком месте, нежели остальные простые вещества".
Уже в трактате "Чжуд-ши" мы читаем: "…золото (сэр) продлевает жизнь, укрепляет здоровье пожилых и предохраняет от вредных воздействий. Серебро (дул) полезно при болезнях желтой воды (болезнях суставов, водянке), гнойных ранах и различных кожных заболеваниях. Медь (сан) является прекрасным средством для лечения гнойных ран, лихорадочных заболеваний печени, легких и особенно чахотки". Сегодня описание свойств металлов подтверждают исследования микробиологов. Например, в посуде из золота, серебра и меди вода сохраняется свежей в течение многих дней по той причине, что соли этих металлов пагубно действуют на микроорганизмы.
ЗОЛОТО.
Энергия: проективная.
Планета: Солнце.
Элемент: Огонь.
Божества: Амон, Ра, Ахура-Мазда, Вишну, Аполлон.
Силы: мощь, заживление, защита, мудрость, деньги, успех.
Магические свойства: Золото, возможно, наиболее мощный из всех металлов, используемых в магии. Используемые в течение магического ритуала золотые драгоценности увеличивают способность пробуждать и посылать дальше силу. Золото дает силу сложившимся личностям, но опасно для тех, у кого нет "стержня", и людям слишком юным и незрелым, поэтому его нельзя носить детям, подросткам и вообще тем, кто еще не достиг совершеннолетия.
Фамильное золото, передаваемое из поколения в поколение накапливают очень мощный энергетический потенциал. Золото - защитный металл.
В магической практике золоту приписывались большие лечебные и магические свойства. Считалось, что оно позволяло провести восстановление энергии всего тела, а особенно сердечно-сосудистой системы. Его было необходимо плавить, передавать, дарить или получать в 11-й лунный день, а вот "приручать" из него изделия рекомендуется в 25-й лунный день.
Согласно представлениям древних, золотые цепочки и кулоны останавливают сильное сердцебиение, успокаивают человека. Эти изделия необходимы эмоциональным, раздражительным, беспокойным, очень чувствительным людям, которые зависят от своего настроения. Носимые остальными людьми, эти изделия не "работают" - таким необходим золотой перстень, который мог стать прекрасным талисманом.
Золотой перстень зовет человека вперед, призывает к действиям, указывает куда направить силы, управляет безымянным пальцем - такое родство является причиной того, что обручальные кольца носят как раз на этом пальце. Золотые же серьги действуют по-иному, они ведут женщину к ее естественному состоянию, помогают ей справиться с комплексами.
СЕРЕБРО.
Энергия: восприимчивая.
Планета: Луна.
Элемент: Вода.
Божества: Диана, все лунные и ночные богини.
Силы: обращение, любовь, мечты, мир, защита, путешествие, деньги.
Серебро - металл Луны. Поскольку в природе он встречается в чистой форме, это был один из первых металлов, который использовался в магии. Традиционно во всем мире серебро связывали с лунными проявлениями Большой Матери, вечной богини. Изделия из него - популярный защитный амулет. Отсюда берут начало корни мифа, что серебряные пули уничтожают вампиров и оборотней.
Серебро - металл эмоций, психического ума, любви и заживления. Оно способно записывать на себе любую информацию или эмоцию человека, носящего его, и темнеть от большого количества обрушившихся на хозяина отрицательных эмоций и переживаний, а также при соприкосновении с кожей больного человека. Зато искусственное черненое серебро (серебро, окуренное серой) всегда служило оберегом, из него надлежало делать сосуды для хранения всевозможных эликсиров.
Поскольку Луна отражает свет Солнца, точно так же металл отражает негативность. Серебряные драгоценности носили для магической безопасности. Этот металл также использовался в магических драгоценностях, над которыми, перед ношением необходимо было проводить специальные очищающие ритуалы и читать заклинания.
Серебро считалось особенно мощным в охране путешественников от опасностей, особенно в море. Оно помогает раскрытию ясновидения и проявлению сверхспособностей человеческого организма.
РТУТЬ.
Энергия: восприимчивая.
Планета: Меркурий.
Элемент: Вода, Земля, воздух.
Божества: Гермес, Меркурий.
Силы: подвижность, изменчивость, текучесть, вязкость.
Ртуть - странное, светлое, литое "серебро", которое никогда не укрепляется, - сложный металл. Он обладает двойной природой, являясь металлом и жидкостью. Из-за своей плотности и веса ртуть управляется элементом Земли. Когда она появляется в жидком состоянии, она также управляется Водой, а быстрые движения указывают на Воздух. Ртуть настолько ядовитая, что могла бы, возможно, управляться Огнем. Подвижность, контактность, трансформация, непостоянство - лунный и женский металл, который древние маги и алхимики связывали с "холодной" энергией.
Как единственный жидкий металл при обычной температуре, ртуть всегда вызывала большой интерес алхимиков, особенно потому, что она легко составляет сплавы с другими металлами.
Ртуть использовалась в магии частично из-за своих уникальных проявлений и свойств. Талисман азартной игры, воровства, мошенничества и успешной торговли популярный с давних времен, обычно изготовлялся в виде небольшого сосуда или ореха, заполненного ртутью и запечатанного. Но ртуть опасно вдыхать, глотать, контактировать с ней в течение длительных периодов времени.
МЕДЬ.
Энергия: восприимчивая.
Планета: Венера.
Элемент: Вода.
Божество: Афродита, Венера, Лакшми, Иштар, Астарта, Изида.
Силы: направление энергии, заживление, удача, любовь, защита, деньги.
Медь - красновато-оранжевый металл - долго была связана с божествами. В древней Месопотамии она приписывалась Царице Небес и богиням, связанным с планетой Венера. Среди них Иштар, Астарта и, возможно, Инанна - предшественница первых двух богинь, упомянутых выше. Медь посвящалась Солнцу в Вавилоне и на северо-западном побережье Тихого океана.
Магические свойства: Медь известна как проводник электричества. Одно из использований этого металла в магии - замена волшебной палочки в виде медной трубочки. Ее соединяли с кристаллами кварца и иногда оборачивали кожей или другим защитным материалом. Такие палочки использовались в магии, чтобы правильно направить энергию. Этот металл используют с целью усилить способность волшебника направлять энергию к магической цели.
Медь долго использовалась для стимулирования заживления ран. Это связано со способностью меди балансировать полярность тела, направлять поток проективных и восприимчивых энергий.
Применения заживляющих способностей меди безграничны. Медь носили для облегчения ревматических болезней и любого болезненного состояния. Медный провод свободно закрепляли вокруг ног и рук, чтобы уменьшить судороги. Чистая медь часто носилась для общего заживления и предотвращения болезни. Медь носили на левой стороне тела правшами, и наоборот, левшами.
Медь - удачливый металл, и в прошлом он приписывался Солнцу. Она использовалась с любыми приносящими удачу драгоценными камнями. Особенно были популярны амулеты с изумрудами, оправленными в золото, которые приносили удачу в любви. Раньше семена мимозы оправлялись в медные кольца и носились, особенно во время войн, для защиты против болезней и злого колдовства.
ОЛОВО.
Энергия: проективная.
Планета: Юпитер.
Элемент: Воздух.
Божества: Зевс, Юпитер, Брахма.
Силы: предсказание, удача, деньги.
Олово - металл Юпитера - используется в предсказании будущего.
Этот - защитный металл его носили для защиты и привлечения удачи. Это - положительный металл, который помогал во всех начинаниях.
СВИНЕЦ.
Энергия: восприимчивая.
Планета: Сатурн.
Элемент: Земля.
Божества: Сатурн, Плутон, Аид, Яма, Анубис.
Силы: защита, защитная магия, но и ухудшает здоровье, замутняет разум и закрывает магические возможности.
Свинец долгое время использовался в магии. Еще в Древней Греции таблички из этого материала использовались в магии и назывались "выражением власти". Эти таблички помогали отталкивать негативную энергию в течение длительного периода времени. Считалось, что поскольку производство свинца - длительный процесс, "работает" этот металл тоже достаточно долго.
Свинец - тяжелый металл. Если он проникает в тело, это может привести к смерти. Печальный опыт пришел к нам из времен Древнего Рима, когда тарелки и другая кухонная утварь, а так же водопроводные трубы делались из свинца.
Свинец использовался в защитных ритуалах и занимал особое место в защитной магии. Его помещали у входа в дом, используя как магический щит, отражающий негативную энергию.
ЖЕЛЕЗО.
Энергия: проективная.
Планета: Марс.
Элемент: Огонь.
Металлы: лава, метеориты.
Божества: Марс, Арес, Гор, Шива, Ваал и другие боги, связанные с войной или разрушительной силой.
Силы: защита, сексуальная сила, привлекательность, энергия, власть, победа в бою, мужественность защитная магия, сила, заживление, основание, возвращение украденных товаров.
Железо с давних времен ценилось очень высоко и входило в тройку наиболее дорогих металлов, вместе с золотом и серебром, а иногда стоило даже дороже их.
В древней магической практике железо иногда подменялось своим "смысловым эквивалентом" - лавой, особенно в тех случаях, когда само железо было недоступно или слишком дорого. Особенно ценились железные амулеты и защитные украшения, изготовленные из "божественного" или "звездного" железа - то есть, здесь, как раз, речь и идет об использовании преимущественно метеоритного железа, и это - практически уникальная область применения железа в древнем мире, где метеоритное железо применялось очень широко.
Кроме того, как уже говорилось ранее, из железа, особенно метеоритного, изготовлялись и другие магические предметы - это "заговоренные", "зачарованные" или "волшебные" мечи, не знающие поражения. И здесь, так же как и при изготовлении магических амулетов и защитных украшений, каждый этап производственного процесса сопровождался исполнением специальных магических ритуалов и чтением заклинаний.
Интересно, что в Древней Греции, никакое железо нельзя было приносить ни в один храм, кроме храма Ареса, дабы не навлечь войну или голод.
Римских священников нельзя было брить или очищать железом в ритуальный период, алтари строились без использования железа и других металлов с его примесью.
Травы обычно собирались не железными ножами, потому что люди верили, что колебания этого металла будут "закрывать" или "путать" силы трав.
Железо носили, в качестве оберега, и широко использовали в защитных ритуалах. Считалось, что мощных, проективных колебаний "холодного железа" боялись демоны, призраки и другие существа темного и потустороннего мира.
Железо - чистая проективная мощь, активная, стремительная, ослепительная, беспорядочная, охраняющая. Железные кольца или браслеты носили, чтобы оттянуть болезни от тела. Железо также носили для укрепления, для закрытия психических центров и для воспрепятствования потоку энергии, уходящему от тела, так как течение магического ритуала маг находил под психическим или эмоциональным нападением.
АЛЮМИНИЙ
Планета: Меркурий.
Элемент: Воздух.
Божества: Гермес, Меркурий.
Силы: логика, умственные способности, путешествие.
Алюминий - "современный" металл, не имеющий истории использования в древней магии. По своим магическим свойствам, алюминий - альтернатива ртути, которая традиционно приписана планете того же названия (Mercury - ртуть).
ЛАТУНЬ
Планета: Солнце.
Элемент: Огонь.
Связанный металл: золото.
Силы: заживление, деньги, защита.
Латунь долго использовалась как магическая замена золота. В то время как она не обладает всеми признаками золота, латунь используется в привлекающих деньги ритуалах. Божества латуни попросту не существует. В древней магической практике латунь использовалась и как эквивалент золота (в тех случаях, когда такового не было в наличии) в ритуалах и изготовлении амулетов для привлечения богатства и власти. Так же латунь использовали вместе с железом, когда исполнялся ритуал на победу в войне, завоевание власти силой или же привлечения любви (если ритуал исполнялся для мужчины, желающего привлечь внимание женщины своей мужественностью и воинственной силой). Кроме того, латунь могла использоваться и как заменитель ртути для изготовления амулетов, приносящих удачу в плутовстве и игре, так как латунь - металл фальшивомонетчиков, то есть - металл обмана.
Латунь также использовалась при заживлении. Считалось, например, что ношение латунного кольца прекращает колики в животе, а латунный ключ, помещенный на затылок у шеи или ниже спины останавливает кровотечение из носа.
Этот желто-золотой металл обладает защитными свойствами. Латунные драгоценности носили, чтобы охранять человека.
ЭЛЕКТРУМ
В древности электрум так же использовался в магической практике, вместе с золотом и серебром для исиления их воздействия. А еще при помощи электрума определяли наличие яда в напитках. Электрум клали в чашку и, когда отравленный раствор попадал в нее, электрум показывал присутствие яда.
МАГНИТ
Магнит называли "путеводным камнем" - это элемент мощи, его использовали для того, чтобы усиливать ритуалы. Считалось, что чем больше камень, тем больше мощь внутри его. Основное использование его в магии - привлечение.
Магические свойства магнита использовались и в целительской магии, особенно продуктивным он считался при боли в руках и ногах, а так же - в лечении ревматизма, головных болей и в заживлении ран.
Магнит также носили, чтобы привлечь дружбу и любовь. Главным предназначением магнита было - охлаждение характеров и укрепление истинной связи. Магнит также использовался как защитный амулет, который помещали в доме или носили в виде амулетов. Древние верили, что большой магнит, окруженный белыми свечами, испускает энергию защиты по всему дому. Он поглощает негативность, но не возвращает ее. Поэтому такие камни нужно было чистить в солевом растворе каждое полнолуние.
МЕТЕОРИТ
Энергия: проективная
Планета: вся Вселенная
Элементы: Огонь
Божество: Большая Мать
Силы: защита, божественная помощь
Согласно древнейшим представлениям, метеориты, были подарками богов и богинь.
Символически, метеорит может рассматриваться как духовное проникновение в физическое, как звездная мощь, божественный порядок или прихоть.
Метеориты - неземные вещи. Они обладают силами космоса, божественной мощью и благословением. Это - движение, скорость и энергия, которой не препятствует серьезность.
В древние времена амулеты из различных металлов использовались повсеместно и были весьма разнообразны, в зависимости от культурных традиций народов и уровня достатка заказчика. На сегодняшний день, нам более известны древнеегипетские амулеты, которые были обнаружены в гробницах египетских фараонов и знати. Эти амулеты изготовлены из благородных металлов, инкрустированы драгоценными и полудрагоценными камнями и частично покрыты эмалью.
Традиции пользоваться металлическими амулетами в защитных целях сохранились по сей день, хотя истоки их теряются в глубине веков. Одной из таких традиций является использование всем хорошо известного амулета "на счастье" - железной подковы.
По мнению наших предков, подкова приносила счастье человеку и избавляла его от беды. Найденную подкову не бросали, ее несли домой и прибивали над порогом. А в кабинете австрийского императора Фердинанда I имелась большая коллекция подков. Она начиналась подковой настоящей величины и содержала в себе модели всех возможных родов подков, "не исключая особенных, употребляемых в болезнях".
Когда подковы появились? В древности обували лошадей в соломенные сандалии. Считается, что первыми подковывать лошадей начали галлы, причем подковы были изготовлены из железа или бронзы. В VI в. изредка своих коней подковывали германцы, славяне и вандалы. Конная статуя Карла Великого в Париже позволяет утверждать, что французские кони к началу IX в. были подкованы. Однако широкое распространение в Европе ковка лошадей получила только в XIII в.
Почему же подкова была, своего рода, амулетом? Форма подковы напоминает лунный серп. В древнем Вавилоне это был символ почитавшейся там богини Астарты, а в Древнем Египте - Исиды и Хатор, каждая из которых считалась богиней-защитницей. Кроме того, подкова делалась из железа, а оно издавна считалось у некоторых народов металлом, имеющим волшебную силу против злых духов.
Издревле люди приписывали металлам таинственные и волшебные свойства. Им поклонялись, их обожествляли, и считалось, что каждый из металлов является земным воплощением небесного светила и посвящен какому-нибудь божеству.
Сами металлы у всех народов, во все времена и на всех континентах считались даром богов, потому что, согласно преданиям, обрабатывать металлы людей научили именно боги. Каждый народ сохранил память о неком боге, который обучил людей металлургии. И не важно: мифологию какого именно народа мы рассматриваем, в его мифологии обязательно найдется персонаж, связанный с металлургией.
В Древнем Египте таким богом был Птах - один из древнейших богов древнеегипетского пантеона, бог искусств и ремесел, а в мемфисской космогонии - бог-творец.
Птах создал мир "сердцем и языком": он называл имена всех предметов, и те появлялись. Древнеегипетский город Мемфис был одним из центров художественного творчества, которому покровительствовали жрецы храма Птаха.
Культ Птаха имел общеегипетский характер, был распространен также в Нубии. Палестине, на Синае. Птах изображался в виде человека в одеянии, плотно облегающем и закрывающем его, кроме кистей рук, держащих посох "уас". Согласно богословским произведениям мемфисских жрецов ("Памятник мемфисской теологии"), Птах - демиург, создавший первых восемь богов (своих ипостасей - Птахов), мир и все в нем существующее (животных, растения, людей, города, храмы, ремесла, искусства и т.д.) "языком и сердцем", задумав творение в своем сердце и назвав задуманное языком.
Он состоит во главе мемфисской эннеады (девятки) богов. Глава гелиопольской эннеады Атум также происходит от Птаха. К Птаху восходят и девять богов Гелиополя.
Птах считался покровителем ремесел (поэтому в Древней Греции он отождествлялся с Гефестом), искусства, а также богом истины и справедливости. Женой Птаха была Сехмет, сыном - Нефертум.
В поздний период его сыном называли также Имхотепа (мудреца и врачевателя, обожествленных верхов, сановника фараона Джосера. Женами Птаха иногда называли также Маат, Баст, Тефнут, Хатор. Душа Птаха - Апис, язык - Тот. В имени Птах-Татенен с Птахом был отождествлен бог земли Татенен.
В мифологии Месопотамии с обработкой металлов был связан Энки (Эйя, Эа) - "владыка земли", в шумеро-аккадской мифологии он - одно из главных божеств. Энки - хозяин Абзу - подземного мирового океана пресных вод, всех земных вод, а также бог мудрости и владыка божественных сил. Древние почитали его как создателя зерна и скота, устроителя мирового порядка. Один из мифов рассказывает, как Энки оплодотворил землю и "определил судьбу" городов и стран. Он создал плуг, мотыгу, форму для кирпича; создав растения и животных, Энки отдал их во власть "царя гор" Самукана, а пастуха Думузи сделал хозяином в стойлах и овчарнях. Богу также приписывается изобретение садоводства, огородничества, льноводства и сбора целебных трав.
В индуистской мифологии с металлургией отождествляют обычно Индру или Яму.
Индра в индийской мифологии бог грома, молнии и войны, глава богов, позднее - локапала. В правой руке бог обычно держал молнию, которой разил врагов или возрождал погибших в бою; он мчался по небу в колеснице, нередко отождествляемой с солнцем. Индра был рожден от неба и земли, которые разделил навечно. Бросив вызов старому порядку, он стал ведущим божеством, более главным по сравнению с ведийским богом Варуной. Он известен как губитель демонов, вел богов против асуров. Убийца змея Вритры, Индра сокрушил его пенной палицей, ваджрой, победив, таким образом, хаос, освободив воды, сотворив жизнь и солнце. Индру почитали также как бога дождя. Как источник света и воды, он вобрал многие функции Варуны, став богом плодородия и творцом.
В буддийской мифологии Яма - владыка Ада, бывший правитель города Вайшали. Восемь полководцев и 80 000 воинов сопровождали царя в загробный мир, где три раза в день ему в глотку вливали расплавленную медь. Наказание длилось до тех пор, пока Яма не искупил все свои грехи. Став повелителем ада, Яма насылал на людей болезни и старость. Ями, сестра Ямы, правила Адом женщин и рассматривалась как воплощение его творческой энергии (шакти).
Ацтеки почитали Шипе Тотека (Xipe Totec) - "Наш владыка со снятой кожей", "Наш вождь ободранный", Тлатауки Тецкатлипока - "Красный Тецкатлипока", Ицтапальтотек - "Наш вождь плоского камня". В мифологии ацтеков Шипе Тотек - божество, восходящее к древним божествам весенней растительности и посева, покровитель золотых дел мастеров. Мистический бог сельского хозяйства, весны и времен года. Шипе-Тотек был связан как с весенним обновлением природы, так и со сбором урожая и с опьяняющим напитком октли.
Его символ - смерть и перерождение природы. Для прироста и маиса, и людей, он разрезал свою плоть и предлагал ее народу в качестве пищи (прямо как посаженные семена маиса, сбрасывающие с себя верхнюю оболочку, перед тем как прорасти). После того, как он сбрасывает с себя старую кожу, он появляется обновленным, блестящим и золотистым богом.
В его честь каждый год в начале весны приносили людей в жертву. У всех народов Центральной Америки существовал такой праздник с обрядом жертвоприношения Шипе-Тотеку, на котором жрецы, облачившись в кожу принесенных в жертву людей, торжественно танцевали вместе с воинами, захватившими пленных. Эти ритуалы символизируют перерождение земли.
Шипе-Тотек был также богом западной стороны света. Считается, что это он насылает на людей болезни, эпидемии, слепоту и чесотку. Чаще всего он изображался в куртке из содранной человеческой кожи, зашнурованной на спине - от локтей свисают руки жертвы с растопыренными пальцами. На лице маска из человеческой кожи (характерны получающиеся из-за этого двойные губы), на голове - коническая шапка с двумя украшениями в виде ласточкиного хвоста, в руках - фигурный жезл с погремушкой наверху и щит. В процессе синкретизации Шипе-Тотек слился с Тецкатлипокой в виде его красной ипостаси. Сапотеки считали его покровителем своей нации. Согласно Саагуну, культ Шипе-Тотека происходил из Сапотлана (Zapotlan), город в штате Халиско (Jalisco).
И, конечно же, главным символом древнего бога-кузнеца, для нас, является греческий бог Гефест.
Гефест - бог огня и кузнечного дела, от него зависят огнедышащие вулканы (в Риме с Гефестом отождествлялся Вулкан). Сын Зевса и Геры. Гефест родился слабым кривоногим ребенком. Увидев его новорожденного, Гера с возмущением сбросила его с Олимпа, он упал в море, его подхватили Эвринома и Фетида, принесли в грот и стали воспитывать вместе в глубине Океана. Вырос Гефест могучим, с сильными руками. В гроте он устроил кузницу и поражал всех своими изделиями, однако затаил обиду на мать. Он выковал прекрасное золотое кресло и послал его на Олимп в подарок матери. Гера пришла в восторг и сразу же села в кресло, но вдруг почувствовала себя прикованной к нему невидимыми путами. Боги кинулись к ней на помощь, но тщетно: они поняли, что только Гефест, выковавший кресло, сможет спасти Геру. Послали они Гермеса, своего вестника, на край земли к Океану.
Гермес прямо направился в грот Гефеста и стал просить его отправиться с ним на Олимп. Но ни просьбы, ни мольбы не помогали. Тут появился веселый, хмельной бог Дионис, он предложил Гефесту чашу с вином, потом другую, третью, пока, наконец, Гефест не стал таким, что его можно было вести куда угодно. Дионис и Гермес посадили его на осла и отправились на Олимп. Гефест освободил мать, остался на Олимпе и забыл обиду. Он даже помог однажды Гере в борьбе с Зевсом. Гера всячески вредила Гераклу, любимому сыну Зевса от смертной женщины Алкмены. Когда Геракл возвращался из Трои, Гера наслала на его корабли бурю и рассеяла их, за это Зевс подвесил ее за ноги на небе, привязав к ногам наковальни. Гефест освободил мать, и разъяренный Зевс сбросил его с Олимпа. Гефест упал в море у острова Лемнос и покалечил ноги, там его нашли местные жители и спасли. Гефест построил кузницу и продолжал совершенствовать свое ремесло, он выковал скипетр и эгиду Зевса, тирс Диониса, доспехи Ахилла, колесницу Гелиоса, сеть, в которую попалась его жена Афродита и ее возлюбленный Арес. Гефест выковал себе из металла двух механических помощниц, которых он использовал как служанок в своей мастерской. Среди ремесленников и мастеров Афин он был самым почитаемым богом. Гимн Гефесту звучит так:
Муза, Гефеста воспой, знаменитого разумом хитрым!
Вместе с Афиною он светлоокою славным ремеслам
Смертных людей на земле обучил. Словно дикие звери,
В прежнее время они обитали в горах по пещерам.
Ныне ж без многих трудов, обученные, всяким искусствам
Мастером славным Гефестом, в течение целого года
Время проводят в жилищах своих, ни о чём не заботясь.
Милостив будь, о, Гефест! Подай добродетель и счастье!
Справедливости ради, стоит отметить, что, иной раз, магические ритуалы, связанные с металлами, их обработкой и свойствами, приобретали весьма курьезные или мрачные черты.
"В летописи одного древнего храма в Балгале (Малая Азия) нашли рецепт закалки кинжала: "Нагреть до тех пор, пока он не засветится, как восходящее в пустыне солнце, затем охладить его до цвета царского пурпура, погружая в тело мускулистого раба. Сила раба, переходя в кинжал, и придает металлу твердость".
Кстати, закалка стали была одной из областей металлургии, где господствовали наиболее нелепые взгляды. Думали, что необходимую прочность сталь приобретает путем восприятия чудодейственных свойств различных веществ при закалке. Рассказывали, что дамасские оружейники закаливали свои знаменитые клинки в горном ущелье, где обычно дули сильные северные ветры. Вот, дескать, сила ветра и передается оружию". (Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. "Металлургия", 1972)
Часть 5. Технологии забытых богов
Как мы видим, человека и металлы связывает очень давняя история взаимоотношений. И утверждение о том, что металлы как-то вдруг, потребовались человеку лишь в тот момент, когда он неожиданно для себя самого, решил начать обрабатывать землю и взращивать на ней урожай зерновых, в корне неверна.
И, по меньшей мере, было бы наивно предполагать, что металлы, как материал для изготовления орудий земледелия, появились исключительно потому, что, в процессе земледельческих работ, человек, опять же как-то вдруг, понял, что каменные орудия куда менее эффективны, нежели металлические.
Сразу же напрашивается простой и естественный вопрос: а с какой стати он это понял, когда у него не было возможности сравнивать? Все эти традиционные объяснения были выведены как единственные логические выводы, к которым, в тот момент, пришли историки, столкнувшиеся с неожиданным появлением в раскопе металлических орудий труда и придуманы для того, чтобы найти, хоть какое-нибудь разумное объяснение этого феномена, способное стать более-менее весомой альтернативой теории "божественного сотворения мира", столь популярной в то время.
Давайте рассуждать логически.
Во-первых, вопрос о том, что земледелие явилось вполне закономерным результатом эволюции человека и без него он не смог бы никак обойтись, остается еще открытым. Подтверждением тому служат многочисленные северные народы и степные кочевники, никогда земледелия не знавшие, но прекрасно приспособленные к условиям среды, выжившие и даже создавшие свою самобытную культуру. В которой, кстати сказать, металлургия занимает не последнее место!
Другим примером могут служить племена Новой Гвинеи, которые из покон веков земледелием занимаются, но выращивают не зерновые, а "сорго" - корнеплод, пригодный для приготовления муки, но, так же как и многие другие народы, знакомые с земледелием, они не явили миру своей сколь-нибудь значимой цивилизации (тем более, великой), и, несмотря на наличие земледелия, не имели никакого опыта в обработке металлов, вплоть до появления первых европейцев.
Во-вторых, как уже говорилось выше, для того, чтобы решить, какими орудиями труда лучше обрабатывать землю и рубить деревья: каменными или металлическими, нужно было иметь в наличии и те, и другие, чтобы сравнить их возможности, или, как минимум, точно знать: какими качествами обладают изделия из металла, чтобы додуматься до использования их в сельском хозяйстве или строительстве, не так ли?
Выходит, для того, чтобы начать производить орудия труда из металла, нужно, для начала, иметь перед глазами образец и оценить его свойства. А где его взять, если все металлы пока существуют в виде руды, то есть - обычных камней, только разного цвета? И, если мы, в качестве орудия труда, возьмем кусок породы, содержащей олово и медь, и начнем им копать землю, то это еще не будет бронзовым орудием труда! Оно, как было каменным, так им и останется!
Скептики утверждают, что, мол, так оно и было, но, однажды, где-то и кто-то случайно уронил этот "каменный топор" в костер и тот, в одночасье, превратился в бронзовый! Но это - еще больший абсурд! Температура костра позволяет расплавить только свинец, а свинцовых орудий труда нигде и никогда не было, к тому же, если бы даже этот "каменный топор" и расплавился в костре, он превратился бы не в "бронзовый топор", а в лужу расплавленного металла, мало пригодную для земледелия или рубки дров.
В-третьих, автор не зря так подробно остановился на вопросе технологии обработки металлов, от переплавки руды, до производства металлических изделий. Целью этого было дать читателю общее представление о том, на сколько это сложный и тонкий процесс и насколько странно видеть вопиющее несоответствие знания о таких сложнейших технологиях и наличие навыков в производстве: от сверхсложных композитных материалов (коим, например, является булат), до умения добиваться сверхвысоких температур в печах (необходимых, к примеру, японским кузнецам, производящим мечи из железо-молибденового сплава), да, к тому же, умение строить печи (иной раз, даже переносные!), способные выдерживать такие высокие температуры и знания о топливе, способном эти температуры давать; с общим уровнем развития древнего общества.
В-четвертых, особенно странно слышать утверждения традиционных историков о том, что знания в области обработки металлов возникали случайно, одновременно и каким-то совершенно необъяснимым образом практически мгновенно разносились по всему свету. Получается, что либо у наших далеких предков был способ находиться в постоянном контакте, в режиме "on lane", либо они все дружно брали в руки каменные топоры и мотыги только из одной определенной породы, вне зависимости от того, имелась ли данная порода в том месте, где они проживали или нет, а потом, так же дружно и разом, бросали ее в костер, для расплавления.
И как-то подумалось: какого же размера должен быть тот костер, чтобы молибден расплавить? Ведь температура открытого пламени всего около +700˚С, температура плавления молибдена, ни много, ни мало а целых +2400˚С! И это, как раз, тот самый металл, из которого, в сплаве с вольфрамом - другим особо тугоплавким металлом, изготовлена нить накаливания всем нам известной электрической лампочки. Каждый из нас может воочию оценить эту самую его знаменитую тугоплавкость, лишь щелкнув выключателем! Под воздействием электрического тока в 220V, нить раскаляется до бела и прекрасно освещает помещение, но так и не плавится! А, ведь она толщиной меньше человеческого волоса! О каком же тогда костре может идти речь?
Неужели, после всего вышесказанного, можно еще говорить о том, что металлургия развивалась вместе с общим уровнем развития цивилизации и знания в этой области были получены людьми случайно, в ходе их повседневной деятельности? Именно так объясняют нам этот феномен традиционные историки, но, при всем уважении к их знаниям в своей области, нельзя не отметить, что подобное утверждение мог сделать только человек не только совершенно не знакомый с металловедением, но даже элементарно не знающий химию.
И, скорее всего, так оно и было. Ведь, как уже упоминалось выше, "металлическая" трактовка градации исторических периодов принадлежит дилетанту Томасу, жившему в конце XVIII века и интересовавшемуся историей, в свое свободное время. Сама же томасовская градация уже говорит о его полнейшем незнании химии. С тех пор, его только все время переписывают и переписывают. Впрочем…
Наверное, каждый человек должен делать свое дело и обвинять историков в незнании химии, как-то, не вполне корректно, но, в таком случае, им и не стоит пользоваться в своей практике утверждениями, требующими этого знания, не так ли?
Согласно традиционной версии истории, первым литейным материалом стала бронза. Технология получения бронзы путем сплавления меди и олова была известна в Древнем Египте и Вавилоне уже в III тысячелетии до н.э. В древнешумерском заклинании огня есть такие слова: "Меди и олова плавитель есть ты…".
Египтяне обозначали медь и бронзу одним иероглифом, но в первом случае к нему добавляли значок, который переводится как "настоящая", а во втором - "искусственно приготовленная". В древнеегипетских папирусах и вавилонских глиняных табличках II и III тысячелетия до н.э. бронза упоминается как заурядный материал. Число обнаруженных археологами древних изделий из "чистой" меди и "чистого" олова по сравнению с числом бронзовых изделий, ничтожно мало, что совершенно не удивительно, учитывая тот факт, что практически ни один металл в "чистом" виде в породе не встречается, а "чистую" медь можно получить только путем электролиза!
В древности металлы считались священным даром богов и поэтому изделия из металлов повсеместно присутствовали в храмах. Так люди отдавали дань уважения свои небесным покровителям, научившим их обрабатывать металл и изготавливать из него множество полезных вещей.
Металлом декорировали статуи богов, стены храмов; отливали из металла небольшие фигурки богов и изготавливали ритуальные предметы.
Древние мастера в основном отливали оружие и орудия труда: копья, рыболовные крючки. Тем не менее, найденные при раскопках литые украшения свидетельствуют о том, что изготовившие их люди были не только умелыми ремесленниками, но и художниками.
По примечанию А.М. Петриченко, "ближе к художественным отливкам, как по оформлению, так и по приемам литья, были литые мечи". Вряд ли можно найти хоть один народ, который владел искусством литья и не изготавливал бы бронзовых мечей. Найденные в раскопках древние мечи, как правило, богато инкрустированы золотом, серебром. Их рукоятки украшены замысловатым узором, изображенными животных.
Литейщики Древней Индии уже в III тысячелетии до н.э. применяли стержни для изготовления пустотелых отливок. К этому времени относится и появление технологии литья по восковой выплавляемой модели, которая дала толчок развитию художественного литья.
В Индии поворотным моментом стало распространение буддизма. Еще в первом веке н.э. появились скульптурные изображения Будды в человеческом подобии. Другим популярнейшим божеством, для отливки статуй стал Шива. В его образе особенно полно отражены принципы индийской эстетики и национальные приемы художественного творчества. Начиная с Х века н.э. предпочтение отдавалось танцующему Шиве, который символизирует движение, круговращением мира.
В станах Древнего Востока высокого совершенства достигло литье скульптур.
Древнекитайские мастера в первую очередь освоили литье из чугуна примерно в VI веке до н.э. Добавляли в шихту фосфат железа, китайцы научились делать чрезвычайно тонкие отливки. Получалась "фосфитная эвтектика", температура плавления которой была примерно на +100˚С ниже, чем у бронзы. Самой большой чугунно художественной отливкой считается Лев в Цзянь - Чжоу (974 г. н. э). Его высота - около 6,1м, длина 5,5м.
Бронза в Древнем Китае появилась позднее, чем во многих других странах, - лишь во II тысячелетии до н.э. Наивысшего расцвета технология бронзового литья достигает в ХII - ХIХ века VIII века до н.э., о чем свидетельствуют великолепные бронзовые сосуды, применявшиеся в быту и при религиозных церемониях. Начиная с середины I тысячелетия искусство литья приходит в упадок. Литьем изготавливают только монеты.
Китайские литые скульптурные изображения Будды, датируемые I веком н.э., отличаются сложностью композиции, тщательностью обработки. Для китайского стиля характерно изготовление больших отливок животных, реальных и мифических, устанавливаемых на постаментах у входа во дворцы и храмы. Наиболее популярными были бронзовые фигуры львов и драконов.
На Африканском континенте народы, населявшие территорию современных Судана и Нигерии, искусно изготовляли из железа орудия труда, оружие и даже складные стулья. Африканские литейщики для литья гвоздей, бус и других предметов применяли специальные формы.
Мастера народа сао, жившего на берегах озера Чад в IV-ХII веках н.э., отливали из бронзы и меди статуэтки людей, кулоны в виде ящериц, уток, слонов, крокодилов, браслеты, подвески и т.д. при раскопках в Восточной Нигерии в погребении полутысячелетней давности были обнаружены художественные отливки из бронзы в виде черепа леопарда и рукоятки посоха, увенчанной фигурой всадника, маски людей, животных, различные украшения, бронзовые сосуды в форме раковин.
Скульптуры африканских мастеров изготавливались методом литья по выплавляемым моделям. Причем толщина стенок не превышала 2 - 3мм. Это свидетельство высокого мастерства литейщиков.
В ХIII веке до н.э. на Балканском и Апеннинском полуостровах Средиземноморья зарождаются новые очаги культуры, которым суждено сыграть огромную роль в истории Западной Европы. Древние эллины и этруски переняли лучшие достижения древнеегипетской, крито-микенской культур и культуры Междуречья. Расцвет Древней Эллады и Этрурии приходится на конец бронзового века и начало железного. Литейщикам не нужно было открывать способы обработки металлов, и все мастерство они направили на совершенствование технологии и декоративных приемов.
Древние мастера умело использовали технологию литья по восковым моделям. Например, при изготовлении мечей восковые модели применяли для нанесения рисунка или получения биметаллических отливок. Древнегреческие литые бронзовые украшения, оружие, светильники являют собой шедевры декоративно-прикладного искусства, но подлинной вершиной следует признать литые скульптуры из бронзы.
В Библии так же можно встретить описание способов обработки металлов: золота, серебра и меди, которые приводятся в подробных инструкциях по построению Ковчега Завета. Это соответствует III тысячелетию до н.э. и времени возникновения государств в Южной Месопотамии. Это соответствует времени, когда Моисей вывел народ Израиля из Египта, который находился в рабстве у египтян, в течение 430 лет, и написал Заветы и Законы Божьи.
Библия, книга " Исход":
Глава 25.
3. Вот приношения, которые вы должны принимать от них: золото и серебро и медь,
4. и [шерсть] голубую, пурпуровую и червленую, и виссон, и козью,
5. и кожи бараньи красные, и кожи синие, и дерева ситтим,
6. елей для светильника, ароматы для елея помазания и для благовонного курения,
7. камень оникс и камни вставные для ефода и для наперсника.
8. И устроят они Мне святилище, и буду обитать посреди их;
9. все, как Я показываю тебе, и образец скинии и образец всех сосудов ее; так и сделайте.
18. и сделай из золота двух херувимов: чеканной работы сделай их на обоих концах крышки;
22. там Я буду открываться тебе и говорить с тобою над крышкою, посреди двух херувимов, которые над ковчегом откровения, о всем, что ни буду заповедывать чрез тебя сынам Израилевым.
6. яблоки и ветви их из него должны выходить: он весь [должен] [быть] чеканный, цельный, из чистого золота.
37. И сделай к нему семь лампад и поставь на него лампады его, чтобы светили на переднюю сторону его;
40. Смотри, сделай их по тому образцу, какой показан тебе на горе.
Бог назначает для служения ему священников и делает им одежды, вернее говорит Моисею как их сделать.
Глава 31.
2. смотри, Я назначаю именно Веселеила, сына Уриева, сына Орова, из колена Иудина;
3. и Я исполнил его Духом Божиим, мудростью, разумением, ведением и всяким искусством,
4. работать из золота, серебра и меди,
5. резать камни для вставливания и резать дерево для всякого дела;
6. и вот, Я даю ему помощником Аголиава, сына Ахисамахова, из колена Данова, и в сердце всякого мудрого вложу мудрость, дабы они сделали всё, что Я повелел тебе:
18. И когда [Бог] перестал говорить с Моисеем на горе Синае, дал ему две скрижали откровения, скрижали каменные, на которых написано было перстом Божиим.
Однако, что ни говори, а наибольший интерес среди древнейших государств, как в отношении культурного наследия, в целом, так и в отношении навыков в области металлургии, разумеется, представляет древний Египет.
"Древнейшими металлами, известными египтянам, были свинец, медь, золото, а затем метеоритное железо. Свинец добывался на берегу Красного моря, близ Косейра, и около Ассуана. В доисторических погребениях было найдено много изделий из свинца. Особенно широкое распространение получила медь, которая добывалась на Синайском полуострове и в Восточной пустыне. Древние разработки меди, восходящие ко времени I династии, были обнаружены в юго-западной части Синайского полуострова, в Вади-Магхара и в Серабит-эль-Хадим. Здесь были найдены медная руда, кучи шлака, остатки горна, разбитые плавильники, формы для отливания слитков и лезвий, наконец, обломки гигеля для плавки меди. Золото добывали в Восточной пустыне и в Нубии. В погребениях первых династий были найдены изящные украшения из золота, свидетельствующие о развитии ювелирного мастерства. Железо вплоть до первого тысячелетия до н.э. крайне редко применялось в древнем Египте. Металлургия уже в эпоху архаики считалась важным ремеслом. Возможно, что при царском дворце находились металлургические мастерские, во главе которых стоял особый чиновник, титул которого "начальник литейщиков металла царского дворца" встречается на оттисках печати архаической эпохи. Однако металлургия развивалась в Египте чрезвычайно медленно. Египтяне пользовались наряду с более совершенными металлическими орудиями также и каменными. Изготовление крупных предметов из меди считалось настолько важным событием, что об этом сообщалось даже в государственной летописи наряду с упоминанием важнейших событий хозяйственной, политической и религиозной жизни страны. Так, в известной летописи Древнего Царства, сохранившейся на Палермском камне, наряду с фактами крупного политического значения под годами царствования фараона II династии Хасехемуи упоминается об "изготовлении (из) меди (царской статуи)"Высок Хасехемуи". (Авдиев В.И. "История Древнего Востока")
Продолжая тему искусства металлообработки древних египтян, А.В. Авдиев, в другой своей книге "Военная история древнего Египта", пишет: "Наибольшее значение среди всех ремесленных производств древнего Египта имела металлургия, возникновение и развитие которой произвело целый переворот, как в технике, так и в экономическом развитии страны. Металлургия служила для изготовления орудий труда и оружия. Орудия труда и оружие, сделанные из камня, медленно, но верно вытеснялись соответствующими металлическими предметами, что обусловило большой прогресс в области еще, в общем примитивной техники.
Наибольший сдвиг в этом отношении наметился в начале XVIII династии, когда бронза, появившаяся в предшествующий период, т.е. с эпохи Среднего царства, стала получать в Египте всеобщее распространение, постепенно вытесняя медь и медные изделия. Бронза обладала некоторыми преимуществами по сравнению с медью, она была прочнее и плавилась при более низкой температуре, что облегчало технический процесс ее изготовления и обработки. Медь добывалась в восточной пустыне, отделявшей долину Нила от Красного моря, и главным образом на Синайском полуострове.
Рудники, расположенные в Вади-Магхара и Сарбут-эль-Хадим, отчасти эксплуатировались еще в период Нового царства, но уже были в достаточной степени истощены. При Тутмосе III эксплуатация медных рудников близ Сарбут-эль-Хадим все еще сохраняла некоторое значение, так как в царствование этого фараона был перестроен и расширен храм, построенный здесь ранее, очевидно, при Аменемхете III.
Впоследствии медь пришлось привозить с Кипра, где находились большие месторождения меди, и где в этот период процветала добыча медной руды. На доставку меди в Египет с Кипра указывают некоторые письма, сохранившиеся в Амарнском архиве. Впрочем, большое количество меди должно было доставляться в Египет в результате больших завоевательных войн, которые вели фараоны XVIII династии. Медь попадала в Египет в качестве военной добычи, дани или товара.
В надписи царского зодчего Инени описываются и перечисляются различные металлы, которые применялись при постройке храма, причем выделяется "азиатская медь": "... Его двери были сделаны из меди, выделанной в виде одного куска: отдельные его части были сделаны из электрума. Я наблюдал за тем, что сооружал его величество... бронза, азиатская медь, нагрудные украшения, сосуды, ожерелья".
До сих пор еще не изучен вопрос о происхождении того олова, которое применяли египтяне для изготовления бронзы. Флиндерс Петри предполагал, что египтяне получали олово из Центральной Европы, из Саксонии или Богемии, где один округ носил название "Оловянный Лес".
Все же в эпоху XVIII династии египтяне пользовались оловом для изготовления не только бронзы, но даже отдельных предметов. Так, например, были найдены маленькое колечко и сосуд, сделанные из олова, относящиеся ко времени XVIII династии.
В период XVIII династии были усовершенствованы старые, давно установившиеся способы металлургической техники, среди которых были наиболее распространены ковка и литье, хорошо изображенные на стенах гробниц Мен-хепер-Ра-снеба, Ипу-им-Ра и Рехмира. Металл ковали при помощи плоского гладкого камня, который трудно назвать молотом, ибо он не имеет ручки и по своей форме ничем не напоминает даже примитивнейший молот.
Как отдельные куски металла, так и металлические изделия, например сосуды, ковались на низких плоских наковальнях. Судя по сохранившимся изображениям, мастер принужден был разогревать во время ковки плитки металла или металлические предметы на огне костра, который раздувал воздуходувной трубкой с огнеупорными наконечниками. Иногда проковку и разогревание производил один человек, иногда в этой работе участвовали двое. На одной фреске из гробницы Рехмира видно, как мастер сидит на низеньком трехногом стульчике перед маленькой печью, на огне которой он разогревает кусок металла. Этот кусок он держит одной рукой при помощи щипцов, а другой рукой он держит у рта трубку для раздувания огня. Около него стоят две низкие плоские наковальни с камнями, которыми пользовались в качестве орудия для ковки. На стенах той же гробницы изображено изготовление металлического (возможно, серебряного) сосуда, закрепленного на косо поставленном основании. Очевидно, этот сосуд надо было все время разогревать на огне костра. Около мастера, проковывающего стенки этого сосуда простым камнем, изображены костер и главные инструменты: щипцы и воздуходувная трубка.
Особенно ясно показана на рисунках и рельефах времени XVIII династии техника литья металла, значительно усовершенствованная в этот период. Плавили металл в маленьких тиглях, которые поддерживали при помощи эластичных огнеупорных тростей над огнем низкого костра. Огонь раздували особыми мехами, которые двое людей приводили в движение ногами, как это мы видим на рисунках в гробнице Мен-хепер-Ра-снеба и Рехмира.
При раздувании мехов надо было делать строго ритмичные движения. Нажимая одной ногой на один мех, надо было приподнимать другую ногу над другим мехом и в то же время широко раскрывать его особой веревкой. Эта своеобразная система ножных мехов для раздувания огня костра появилась только в эпоху Нового царства в виде своеобразного усовершенствования примитивной литейной техники. На этих же рисунках вслед за плавкой изображено литье. Из того же самого тигля, содержащего теперь уже расплавленный металл, мастера, поддерживая тигель теми же самыми огнеупорными тростями, льют расплавленный металл в формы через ряд небольших воронок.
Здесь же показана готовая продукция - две створки отлитых металлических дверей. Несколько правее на рисунке из гробницы Рехмира представлены трое людей, которые под наблюдением надсмотрщика несут на плечах слитки металла, предназначенные для плавки. Человек, идущий впереди, несет большой кусок металла, за ним следуют двое, которые несут на плечах корзины с грудой более мелких слитков, по-видимому, другого металла.
Поэтому можно предполагать, что здесь перед нами изготовление сплава из двух различных металлов: более ценного и более дешевого. В помещенной тут же надписи поясняется: "Доставка слитков меди, привезенной его величеством после победы над страной Речену для изготовления створок дверей храма Амона в Фивах". Очевидно, что и в данном случае пользовались "азиатской медью", которая была получена в виде военной добычи или дани и считалась медью лучшего качества.
На рисунках XVIII династии мы видим также и полировку металлических предметов. Для этой цели металлический предмет, в данном случае готовый сосуд, закреплялся на косо поставленной палке и полировался при помощи плоских каменных инструментов неясной формы. На различных изображениях этого времени можно наблюдать одинаковые моменты металлургической техники, указывающие на стойкость и неизменность технических навыков в этой отрасли производства. Чисто художественное значение имела гравировка орнамента, рисунков и надписей на поверхности сосудов при помощи резца, по которому ударяли плоским камнем.
На появление в Египте в эту эпоху иноземных художественных изделий или же на факт изготовления металлических изделий, рассчитанных на иностранный средиземноморский рынок, указывает один интересный рисунок в гробнице Ипу-им-Ра: в металлургической мастерской человек, сидящий на корточках, тщательно гравирует поверхность большого сосуда, крышка которого украшена головой быка - символическим и художественным изображением, столь типичным для произведения искусства эгейского круга.
Сохранившиеся в большом количестве бронзовые статуэтки свидетельствуют о широком применении особого способа литья, при котором сперва приготавливали модель данного предмета из песка и золы. Затем эту модель покрывали воском, на который в случае необходимости наносили орнаменты, рисунки или надписи. После этого модель густо облепляли глиной, оставляя в ней лишь небольшое отверстие. Когда глина застывала, через отверстие вливали металл. Растопленный воск пропитывал собой модель, в то время как металл покрывал ее тонким слоем, точно воспроизводя ее форму и гравировку на воске.
Таким образом выливался необходимый предмет, причем модель оставалась внутри него, скрытая как бы внутри металлического футляра. Интересно отметить, что такой оригинальный способ литья по растопленному воску применялся и древними урартами в I тысячелетии до н.э.
Из меди и бронзы в древнем Египте выделывали самые различные вещи: орудия и инструменты (топоры, пилы, мотыги, ножи, молотки); оружие (мечи, кинжалы, боевые топорики-секиры, наконечники копий и стрел); сосуды бытовые и ритуальные; статуэтки богов, царей, священных зверей и множество других художественных и ремесленных, бытовых и ритуальных предметов.
Значительного развития достигла техника изготовления различных металлических сплавов, как на то указывает особый термин: "бронза, состоящая из шести частей". Весьма возможно, что это был сложный металлический сплав, напоминающий по цвету золото или латунь.
К бронзовым сплавам добавлялся иногда и свинец, который мог в древности добываться в областях, непосредственно прилегающих к долине Нила.
Так, месторождения свинца имеются в Джебель-Росас, неподалеку от побережья Красного моря к югу от Косейра, в Ранга, на побережье Красного моря. Древние разработки свинца были обнаружены в Джебель-Барам, в
Добыча свинца не должна была представлять технических трудностей для древних египтян, так как точка плавления свинца не превышает +327° С, в то время как температура плавления золота равняется 1063°С, а меди - еще выше и достигает +1083°С.
До сих пор еще не выяснен вопрос, пользовались ли египтяне в эпоху XVIII династии местным свинцом или доставляли также некоторое количество свинца из соседних стран. Наличие месторождений свинца в Восточной Африке давало им возможность использовать местную руду, однако ни надписи, ни археологические данные не позволяют утверждать это категорически. С другой стороны, на одном барельефе, который может быть отнесен ко времени первой половины XVIII династии, изображены люди, несущие плитки металла. Судя по надписи, здесь изображены азиаты, доставляющие в Египет слитки свинца. Это подтверждается далее и тем, что в "Анналах Тутмоса III" в списке даров, которые фараон жертвует храмам после победоносного возвращения из Азии, значится наряду с другими металлами также и свинец. Из свинцового блеска, иногда в соединении с сурьмой, делали особый состав для подкрашивания бровей, ресниц и век, получивший в древнем Египте широкое распространение.
Обработка драгоценных металлов достигла в Египте в период XVIII династии значительного развития. Флиндерс Петри, специально изучавший художественные прикладные ремесла в древнем Египте, считает, что золотые украшения царицы Яххотеп уступают по качеству художественной обработки золота ювелирным изделиям предшествующего времени. Однако из этого единичного факта, требующего проверки и доказательства, нельзя делать каких-либо обобщающих выводов. С другой стороны, со времени XVIII династии золото стало поступать в Египет из нубийских рудников, а также в качестве военной добычи и дани в большем количестве, чем раньше. Обогащение правящего класса рабовладельческой аристократии вызвало к жизни высоко развитое ювелирное производство.
Роскошные и тончайшие художественные изделия из золота и серебра, найденные в гробнице Тутанхамона, указывают на высокое техническое совершенство ювелирного мастерства в период XVIII династии. Конечно, этот высокий уровень и технике обработки золота и серебра не мог быть достигнут сразу. Были сохранены и использованы технические навыки и опыт всего предшествующего периода. Но в то же время и в этом производстве можно обнаружить некоторый прогресс, обусловленный общим подъемом рабовладельческого хозяйства.
Золото добывали в восточной пустыне и Нубии. Некоторые единичные разработки золота были обнаружены к северу от дороги Кена - Косейр, но большинство золотых рудников находилось в Нубии. Очевидно, для разработки золотых рудников пользовались самой дешевой рабочей силой, главным образом рабами. Классическое описание тяжелой эксплуатации труда при добывании золота в нубийских рудниках сохранилось у Диодора.
Весьма возможно, что эти условия труда сохранились со времен глубокой древности. Чрезвычайно характерно, что в начале XX в. были восстановлены золотые рудники в Египте, причем в течение 19 лет (1902-1920) было добыто 83 тыс. унций золота на сумму свыше 350 тыс. ф. ст. Однако добыча золота здесь была прекращена, так как было признано, что она экономически невыгодна ввиду трудности и дороговизны работы. Таким образом, только в условиях рабовладельческого хозяйства и тяжелой эксплуатации труда рабов при низком уровне производительных сил можно было использовать эти золотые рудники.
Египетские ювелиры пользовались целым рядом сортов и сплавов золота, как видно из египетских текстов и современных анализов египетских золотых изделий. В текстах мы встречаем "золото из коптосской пустыни", "нубийское золото", "азиатское золото", "белое золото", "хорошее золото", "золото второго сорта", "золото третьего сорта".
Древнеегипетское золото по внешнему виду отличается разнообразием. Встречается золото блестящее и матовое, желтое, зеленоватое, красноватое различных оттенков, красновато-коричневатое, светло-кирпичного оттенка, кроваво-красного отлива, пурпурового и розового тона, наконец, сероватое. Блестящее желтое золото совершенно чисто по своему составу. Матово-желтое золото содержит незначительное количество серебра, немного меди и следы железа, приближаясь по составу к естественному сплаву золота с серебром, который часто применялся египтянами в ювелирном деле и впоследствии получил у греков название ελέκτρον, а у римлян - electrum.
Наряду с этим естественным сплавом египтяне умели изготовлять и искусственный сплав электрума. Красновато-коричневатое золото содержит следы меди, железа и серебра. Розовая окраска золота появилась в результате особого раскаливания золота в растворе железных солей. Современные анализы золота и электрума дали очень интересные результаты, в частности показали, что в искусственном электруме доля золота с течением времени все более уменьшалась.
В эпоху XVIII династии появились и совершенно новые способы обработки золота, например плетение тонких золотых нитей для изготовления высокохудожественных цепочек, что свидетельствует о дальнейшем совершенствовании ювелирного дела.
Вплоть до эпохи Нового царства серебром в Египте пользовались крайне редко. Серебро в это время очень дорого ценилось. Известно, что в период Древнего царства серебро ценилось вдвое дороже золота. В Египте не имеется месторождений серебра. Можно предполагать, что египтяне в древности называли особый вид золота с большим содержанием серебра "белым золотом", а потом стали обозначать этим словом настоящее серебро, привозившееся ими из соседних стран, в частности из Малой Азии, главным образом начиная со времени XVIII династии. Благодаря доставке в Египет большого количества импортного серебра стоимость серебра в период XVIII династии резко снизилась. Так, при Аменхотепе I стоимость серебра относилась к стоимости золота как 1 2/3:
Техника изготовления драгоценных серебряных сосудов хорошо показана на одном рисунке в гробнице Рехмира. Очевидно, в больших мастерских при храме Амона в Фивах находились не только литейные "цехи", но и специальные ювелирные мастерские. Мы видим здесь ковку, чеканку и гравировку серебряных сосудов. Тут же показано взвешивание на больших весах золотых и серебряных слитков в форме массивных колец, причем писец записывает результаты взвешивания. Надпись поясняет, что здесь изображено изготовление различных сосудов "из золота и серебра" различными способами. По-видимому, эта роскошная утварь выделывалась специально для храма Амона. Такими ювелирными изделиями пользовались при царском дворе. Ими могли пользоваться и высшие представители рабовладельческой аристократии. Доставка большого количества серебра из соседних стран, главным образом из Передней Азии, способствовала развитию ювелирного искусства".
Отдавая должное, бесспорно, интересным сведениям, приводимым Авдиевым, в его работах, все же, следует отметить некоторые весьма значимые моменты.
Во-первых, автор придерживается традиционного взгляда на исторический процесс, с его поступательным развитием человеческого общества, поэтому факты, взятые из древнейших источников, выстроены им, согласно именно этой концепции.
Во-вторых, в книгах Авдиева совершенно отсутствует любое упоминание об артефактах, совершенно не вписывающихся в традиционную научную концепцию. (Об этом уже подробно говорилось ранее) Причину этого обозначить довольно трудно: возможно, Авдиеву попросту было неизвестно об их существовании, а, возможно, он намеренно упустил их описание, дабы не отходить от общепринятой точки зрения на развитие общества и, в частности, металлургии.
В-третьих, в своих работах Авдиев неоднократно ссылается на древнеегипетские изображения костра, делая из этого вывод, что в процессе металлообработки, египтяне использовали именно такой метод. Но это совершенно невозможно, так как температура открытого пламени всего около +700˚С и оно попросту не может достичь необходимой для выплавки металлов температуры. Кроме того, для того, чтобы полученное металлическое изделие могло отвечать предъявляемым к нему требования в дальнейшем использовании, металл должен быть достаточно для этого качественный. А этого, в большинстве случаев, можно добиться лишь в результате безкислородной переплавки. Так что дело тут не только и не столько в необходимости обеспечения достаточно высокой температуры, а (и даже в большей степени!) в самой технологии производственного процесса!
То есть, выводам Авдиева противоречат не только другие исследователи и качество дошедших до нас древнеегипетских изделий из металлов, но и сами физические законы и свойства материала. Кроме того, достаточно один раз взглянуть на древнеегипетские барельефы, как сразу же становится совершенно очевидно, что они выполнены в очень своеобразной манере, которой свойственно схематическое изображение предметов, людей и действий. Так что, в данном случае, изображение пламени вовсе не несет в себе некие черты реализма, напрямую свидетельствующие, что египтяне плавили металлы на костре, а лишь указывает нам на то, что данная операция проводилась посредством сильного нагревания.
По меньшей мере, в 2000 - 1500 гг. до н.э. В Древнем Египте развиваются стеклоделие и металлургия (в наше время в египетских пирамидах этого периода были найдены образцы стекла и ковкого железа).
Период расцвета Среднего царства прежде всего характеризуется прорывом на металлургическом фронте. От времен XII династии сохранилось немало предметов, из бронзы, причем различной степени твердости и прочности.
После того, как на престоле воцаряются потомки Аменемхета I, стали появляться различные изделия из бронзы, а так же орудия производства: скребки, сверла, резцы, что свидетельствуют о применении найденного рецепта улучшения характеристик изделий из бронзы.
Районы, где попадаются изделия из бронзы, достаточно обширны, но все же можно выделить несколько очагов металлургического промысла, где была освоена технология изготовления сплава. Очаги "бронзового" производства практически все расположены достаточно близко к месторождениям.
Кроме изменений в структуре металла, из которого приготовлялись орудия труда, происходит обогащение номенклатуры изделий. В Среднем царстве значительно усложнилось устройство металлических инструментов, многое свидетельствует о комплектности использования одной и той же основы для проведения различных работ в быту производстве.
Появляются съемно-накладные приставки изделию, и, сменяя насадки, можно было теперь, к примеру, скрести, сверлить и зачищать отверстия. Можно отметить улучшение конструктивных свойств известных издревле и, казалось бы, практически не поддающихся усовершенствованию предметов. Например, топор в период Среднего царства за счет появления особого шипа на основании металлической части, позволившего плотнее захватить топорище, стал более надежным. Это дало возможность сделать более массивным острие, улучшить рычаговые качества инструмента и одновременно за счет искривления рукоятки облегчить труд работника. Хотя уже само по себе обладание орудиями труда из металла облегчало работу тому, кто имел возможность приобрести достаточно дорогой и малодоступный инструмент.
Г. Хенок, в своей книге "По следам богов" пишет: "... железо в Древнем Египте было редким металлом, особенно в Эпоху пирамид, когда, как предполагают, оно было доступно людям только в метеоритной форме. Однако, судя по "текстам пирамид", его было пруд пруди: и железные тарелки в небе, и железные троны, и железный скипетр и даже железные кости для царя.
В древнеегипетском языке железо называлось "бжа", что дословно означает "металл неба", или "божественный металл". Поскольку знакомство с железом считалось еще одним даром богов".
Каким бы странным, на первый взгляд, все это ни казалось, не будем забывать о том, что кабинетные историки - авторы современной общеисторической концепции, включающей в себя, так же, и концепцию истории металлообработки, - такие же точно люди, как и все мы. И нам всем свойственно желание максимально упростить доступную нам информацию с тем, чтобы попытаться ее как-то систематизировать и воспринять.
Но далеко не всегда подобный метод являет положительные результаты. В данном случае, мы отчетливо видим, что попытки отбросить такие "малозначительные детали", как факты не слишком увязывающиеся со всей остальной стройной концепцией поступательного развития исторического процесса, на деле обернулись полнейшим несоответствием исторических догматов реальному положению вещей.
Так же, не стоит забывать, что общепринятая историческая концепция - не более чем теория, причем одна из многих! А любая теория, сколь бы привлекательной она ни казалась, имеет право на существование лишь тогда, когда подтверждается неоспоримыми фактами. Но в историческом вопросе неоспоримыми фактами являются только артефакты, которые, как раз, зачастую и напрочь опровергают эту самую "общепринятую" концепцию.
И когда постулируется догмат о том, что "древние египтяне плавили металлы на костре", не мешало бы, для начала точно определить: какие именно металлы, какова их температура плавления и насколько она соответствует температуре открытого пламени? Точно так же как, утверждая, что "сначала люди научились обрабатывать медь, а уж потом научились соединять ее с оловом и делать бронзу", неплохо было бы поинтересоваться: а откуда они брали ту самую "чистую" медь, почему соединили ее именно с оловом, а не с каким-нибудь другим металлом, в каких месторождениях встречается в природе медь, в каких именно химических соединениях, где эти месторождения расположены и насколько легко было древним людям ее вырабатывать и переплавлять?
Очень странно, что кабинетные историки совершенно не утруждают себя подобными вопросами. А, ведь, именно в ответе на них и кроется ключ к разгадке тайны истории взаимоотношений человека и металлов! Особое недоумение вызывает тот факт, что наша "общепринятая историческая концепция" на деле является ни чем иным, как неоднократно переписанными выводами, которые когда-то были сделаны на основе имевшихся у них, в тот момент данных, историками-любителями, жившими сто и более лет тому назад и которые выстроили критерии градации исторических эпох развития человечества, используя "металлическую" терминологию, при этом не имея ни малейшего представления ни о химии вообще, ни о химико-физических свойствах самих металлов и технологиях их обработки!
И, в результате мы имеем то, что имеем - стройную и очень красивую концепцию исторического развития человечества, которая очень хорошо подтверждает дарвинистскую теорию эволюции, но полностью противоречит не только древнейшим историческим памятникам, но и многочисленным найденным артефактам и даже химическим свойствам материала и самим законам физики!
Получается, что мы принимаем "на веру" идеи совершенно не соответствующие действительности! Но тогда возникает естественный вопрос: если теория постепенного развития общества и развития "случайно появившихся" навыков в области обработки металлов неверна, тогда как же все было на самом деле?
На этот вопрос, в какой-то мере, отвечают сами артефакты, напрямую свидетельствующие, что в древнем мире существовали не только современные, но даже, порой, и превосходящие наш сегодняшний уровень, технологии в области металлургии.
Другим подтверждением этого могут служить древнейшие устные и письменные источники, прямо и в один голос говорящие, что люди нигде и никогда "сами и случайно" не обнаруживали, как можно переплавлять металлы. Этому их всегда обучали боги!
У каждого народа сохранились мифы и предания о богах, которые "поведали людям свой главный секрет" - секрет металлургии. Именно поэтому по сей день не обнаружено никаких свидетельств постепенного улучшения навыков металлообработки, напротив, все найденные артефакты свидетельствуют о том, что знания в области металлургии у людей появились, как-то "сразу и вдруг", в готовом виде, причем на очень высоком технологическом уровне!
Касаясь этой темы, Александр Горбовский в своей книге "Загадки древнейшей истории" пишет: "Как сообщает крупнейший исследователь культуры народов Америки Поль Риве, нечто подобное наблюдается и на территории Мексики. Производство бронзы появилось там сразу в развитой форме с множеством сложных технических приемов. Этапов предшествующего развития также не установлено.
Такой же разительный пример можно привести с выплавкой железа. Между первыми случаями применения его и умением отливать в формы проходит целая эпоха, период в 1 2,5 тысячи лет. А в Юго-Восточной Азии искусство отливки появляется сразу, внезапно, словно занесенное извне.
Не говорят ли эти сообщения о том, что люди не всегда учились искусству выплавки и обработки металлов, а иногда получали его в готовом виде? Есть и другие факты, подтверждающие это предположение.
Один из них - поразительное сходство различных предметов и оружия из бронзы, обнаруженных археологами на территории всей Европы. Изделия являются до такой степени копией друг друга, что, по мнению некоторых исследователей, можно было бы подумать, что все они вышли из одной мастерской.
Свидетельством того, что искусство выплавки бронзы было, возможно, привнесено извне, а не возникло в результате повседневной практики и случайных открытий, служит и то, что наиболее развитые цивилизации - египетская и месопотамская, явившиеся пионерами применения бронзы, сами были лишены необходимого сырья. Отсюда снаряжались экспедиции в самые отдаленные земли: за оловом ехали на Кавказ или на Пиренейский полуостров. Это были ближайшие месторождения олова. А еще дальше, к северу, лежали богатые оловом Британские острова, которые финикийцы так и называли "Оловянные острова".
Возможно, сведения о бронзе были частью уцелевших знаний, которые долгое время были монополией замкнутых групп посвященных. Не случайно в Европе и на других территориях производство и обработка металлов долгое время считались областью тайных знаний - магией. В старославянских представлениях, например, кузнец выступает обычно в качестве колдуна, человека, обладающего какими то тайными знаниями.
Известный археолог Дж.А. Массой сообщает, ссылаясь на точный анализ находки, что на Перуанском нагорье им были обнаружены древние украшения, отлитые из платины. Однако платина плавится при температура 1730°С, для выплавки ее нужна технология, близкая к современной".
Получается, что мифы, на деле, являются ни чем иным, как летописью, сохранившей память о неких "богах" - легендарных учителях человечества. Но кем тогда были эти боги? Откуда и зачем пришли? И с какой целью они делились с, тогда еще, примитивным человечеством своими сверхтехнологиями? Сегодня нам уже сложно ответить на этот вопрос. Мы лишь можем попытаться проследить "технологическую" деятельность их, зафиксированную в мифах, с тем, чтобы понять: насколько описание ее соответствует нашим сегодняшним представлениям о способах обработки материалов и химико-физическими свойствами интересующих нас артефактов.
И многие ответы на эти вопросы мы можем обнаружить в книге Г. Хенока, "По следам богов", где он постарался собрать водино все свидетельства "божественной технологической деятельности: "…Виракоча - знаток науки и чародей, владелец ужасного оружия, который явился во времена хаоса, чтобы навести в мире порядок. Учил людей как жить. Ученый, непревзойденный архитектор, скульптор и инженер. Учитель, лекарь...
Белый, рыжеволосый, бородатый.
Внедрил в Перу медицину, металлургию, земледелие, животноводство, письмо (позднее, по словам инков, забытое) и понимание сложных основ техники и строительства...
Великий бог Кукулкан, или Пернатый змей является "майским аналогом ацтекского Кецалькоатля, мексиканского бога света, образования и культуры. В Пантеоне майя он считался великим организатором, основателем городов, автором законов и календаря" (Сильванус Грисвольд Морли - авторитетный исследователь майя).
Он был отцом математики, металлургии и астрономии; про него говорили, что он "измерил землю"…
Ра был первым царем Первого Времени, и древние мифы говорят, что, пока он был молод и энергичен, его правление было мирным. Но годы брали свое, и в конце своего правления он выглядел старым, морщинистым, ковыляющим человеком с дрожащим ртом, из которого все время капала слюна.
Шу унаследовал у Ра земную власть, но его правление было омрачено заговорами и конфликтами. Хоть он и победил своих врагов, в конце он был так сильно разбит болезнью, что против него восстали даже ближайшие последователи: "Устав от правления, Шу отрекся в пользу своего сына Геба и нашел себе убежище в небесах после ужасной бури, которая длилась девять дней..."
Геб, третий божественный фараон, законно унаследовал трон от Шу. Его правление также было омрачено, причем, описывая происшедшее, некоторые мифы впадают в то же трудноразрешимое противоречие, что и "Тексты пирамид", когда пытаются описать сложный научно-технический образ при помощи заведомо нетехнического словаря. Так, например, одно особенно потрясающее предание рассказывает о "золотом ящике", в который Ра сложил ряд предметов, а именно: свой "скипетр" (или посох), прядь своих волос свой "уриус" (золотая кобра в угрожающей позе, которую он носил на своем царском головном уборе).
Этот ящик, сильный и опасный талисман, вместе со своим странным содержимым был спрятан в крепости "на восточной границе" Египта в течение многих лет после вознесения Ра на небо. Когда Геб пришел к власти, он приказал принести ящик и открыть его в своем присутствии. Не успели открыть ящик, как из него вырвалось пламя (названное в тексте "дыханием божественной змеи"), которое убило на месте всех товарищей Геба и смертельно обожгло самого богоцаря.
На языке вертится вопрос, не встречаемся ли мы здесь с искаженным описанием несчастного случая в результате неисправности устройства, созданного человеком, какого-то чудовищного прибора, разработанного учеными пропавшей цивилизации. Такое подозрение усиливается, если мы вспомним, что это не единственный золотой ящик в древнем мире, который вел себя подобно смертельно опасной и непредсказуемой машине. У него легко заметить целый ряд общих особенностей с таинственным ковчегом завета евреев, ларцом, который также убивал невинных людей какими-то яростными разрядами, который также был "снаружи покрыт золотом", и про него говорили, что в нем были не только две таблички (скрижали) с десятью заповедями, но и "золотой горшок с манной, и посох Аарона".
Специфическая атмосфера опасной и околотехнической мудрости окружает многих богов Энеады Гелиополя.
Так, от Исиды (жены и сестры Осириса и матери Гора) сильно попахивает научной лабораторией... Прославленная умелым использованием колдовства и магии, Исида особенно запомнилась древним египтянам своим "сильным языком", то есть заклинаниями, "которые она умела произносить правильно и без остановки, и в совершенстве владела искусством как приказа, так и заветного Слова". Короче говоря, люди верили, что одним своим голосом Исида была способна изменять окружающую реальность и попирать законы физики.
Такие же способности, только, пожалуй, в еще большей степени люди приписывали богу мудрости Тоту, который, хотя и не входил в девятку Гелиополя, но в Туринском папирусе и других древних документах именуется шестым (иногда седьмым) божественным фараоном Египта.
Тот пользовался почитанием как некая регулирующая сила, ответственная за все священные расчеты и толкования, как властелин и умножитель времени, изобретатель алфавита и покровитель магии. Его имя особо связывали с астрономией, математикой, геодезией и геометрией; о нем говорили: "Тот, кто сведущ в небесах, считает звезды и измеряет землю".
Его также считали божеством, которое "понимает тайны всего, что скрыто под небесным сводом", и которое может ниспослать мудрость на избранных. Говорили, что он записал свои знания в тайных книгах и спрятал в разных местах на Земле, в надежде, что их станут искать будущие поколения, но найдут "только достойные" - которые используют свои открытия на пользу человечеству.
Именуемого в текстах порой "неб-тем", или "всеобщим господином", Осириса описывают как человека и одновременно сверхчеловека, страдающего и в то же время повелевающего... Подобно Виракоче в Андах и Кецалькоатлю в Центральной Америке, он действует хитроумно и таинственно. Подобно им, он очень высокого роста и всегда изображается с волнистой божественной бородой. И, наконец, подобно им, располагая сверхъестественными возможностями, он, где только можно, избегает использования силы... Кецалькоатль, бог-царь мексиканцев, отбыл из Центральной Америки морем, отплыв на плоту из змей. Поэтому трудно избежать ощущения, что это уже было, когда мы читаем в египетской "Книге мертвых", что жилище Осириса "покоилось на воде", а его стены были сделаны из "живых змей". Во всяком случае, сходство, конвергенция символики, объединяющее этих двух богов и два взаимно удаленных региона, потрясающа. [Осириса] помнили в первую очередь как благодетеля человечества, просветителя и великого вождя-цивилизатора. К его заслугам относились, в частности, ликвидация людоедства и приобщения египтян к земледелию - в особенности возделыванию пшеницы и ячменя; он также обучил их изготовлению сельскохозяйственных орудий.
Сначала Осирис направился в Эфиопию, где обучил встреченных им примитивных охотников-собирателей земледелию. Кроме того, он организовал ряд крупномасштабных строительных и гидротехнических работ: "Он построил каналы с шлюзовыми камерами и регуляторами... он поднял берега рек и принял меры, чтобы Нил не выходил из берегов..." Позднее он направился в Аравию, а затем - в Индию, где основал много городов.
Древние египтяне помнили и почитали Тота как изобретателя математики, астрономии и техники. Согласно Уоллису Баджу, "верили, что именно его воля и энергия удерживали в равновесии силы неба и земли. Именно его великие познания в небесной механике позволяли правильно пользоваться законами, на которых зиждется и по которым развивается Вселенная". В заслугу Тоту ставили также то, что он обучил древних египтян искусству геометрии и геодезии, медицине и ботанике. Он считался также изобретателем "цифр, букв, чтения и письма". Он был "Великим владыкой магии", который мог передвинуть объекты силой своего голоса, "автором всяческих деяний во всевозможных областях знаний, как людских, так и божественных".
Именно учению Тота, которое они ревностно хранили в своих храмах и передавали из поколения в поколение в виде сорока двух томов наставлений, приписывали древние египтяне свою общепризнанную мудрость и знание небесных дел".
Технологическое наследие древних богов в Египте можно встретить, буквально повсеместно, причем, этот феномен свойственен не только исключительно Египту. Такое применение сверхтехнологий хорошо прослеживается и в других древнейших цивилизациях. Но нас, в рамках данного исследования, интересуют знания древних в металлургии и металлообработке. И в этой связи нельзя не отметить то поистине фантастическое совершенство, с каким выполнены древнейшие вазы и другие предметы из твердых пород камня. Это к вопросу о "каменном веке"…
Не вызывает сомнения тот факт, что, для того, чтобы произвести такие невероятно сложные, по форме, изделия с такой ювелирной точностью, да еще их хрупкого камня или твердых его пород, нужно обладать не только сложнейшей современной (или равной ей по уровню) техникой, но и невероятно прочными инструментами, качественные характеристики которых, как минимум, должны быть сопоставимы с современными инструментами, а, зачастую, даже превосходящие их. Так как, сам сплав таких инструментов должен обладать не только сверхпрочностью, но и быть, вместе с тем, еще и пластичным!
В современном мире только недавно появились сплавы, из которых можно изготовить инструменты, с подобными качественными характеристиками, причем, изготовление их - невероятно технически сложная задача.
Сегодня такие инструменты можно изготовить из недавно полученных наиболее высокопрочных сталей и сверхтвердых сплавов на основе карбидов вольфрама, которые применяют в современной физике для аппаратов высокого давления. Однако даже этого оказалось недостаточно, так как, давление, развиваемое внутри камер этих аппаратов, иногда так велико (до 100 000 ат), что пока нет таких сталей, которые смогли бы выдержать огромные напряжения, возникающие при этом в стенках камеры.
Для того, чтобы разрешить эту проблему, было решено использовать саму силу давления и воды. Оказалось, что при высоких давлениях сильно возрастает пластичность и прочность сталей и сплавов.
Выяснилось, что не только механические, но и электрические и магнитные свойства сталей и других материалов существенно улучшаются, если подвергнуть их выдержке при давлении в 25 000 ат. и более. Сталь под таким давлением становится втрое прочнее. Хрупкий черный чугун, фосфористые бронзы, бериллий и даже мрамор делаются пластичными и ведут себя, как глина. После снятия давления полезные изменения свойств частично удерживаются материалом.
Проводились исследования свойств материалов и при более высоком давлении.
В Институте физики высоких давлений АН СССР, которым руководит академик Л.Ф. Верещагин, установили, что при давлении в 10 000 ат. металлы становятся текучими. При этом они как бы облагораживаются - даже самые хрупкие металлы приобретают некоторую пластичность. Прочность металлов возрастает в 2 - 2,5 раза. Выяснилось, что под высоким давлением можно выдавливать трубы и прутки любого сложного профиля, причем с большой скоростью - более 100 м/сек. Опыты показали, что металлические трубы, полученные таким способом, достаточно прочны. Были проведены широкие исследования по выдавливанию различных цветных и черных металлов.
Оказывается, в металле, находящемся в жидкости под высоким давлением, трещины и раковины исчезают, поры затягиваются, разрывы сглаживаются. Вода залечивает не только внутренние пороки металла. Она устраняет поверхностные раны и трещины, что значительно упрочняет металл.
В том же институте создана установка для получения прочной и в то же время весьма пластичной проволоки. В ней проволока выдавливается через небольшое отверстие в жидкость, сжатую до 8000 ат. ! Она вдвое прочнее проволоки, полученной обычным волочением. При помощи той же установки можно получать сверла и шестерни, трубы и фасонные детали. Для этого надо лишь сменить рабочий наконечник установки.
Академик Л.Ф. Верещагин писал: "Если удастся повысить давление, развиваемое гидравлическими компрессорами, то использование эффекта давления для улучшения пластичности и повышения прочности сталей станет более реальным".
Но, если все это так, и мы, действительно имеем неопровержимые доказательства наличия у древних сверхтехнологий то, в таком случае, возникает другой вопрос: как же могло случится, что такие бесценные знания и сами свидетельства существования на Земле, в древности цивилизации этих самых "богов" дошли до нас в таком обрывочном и фрагментарном виде, что современные историки даже не воспринимают их всерьез?
Неужели возможно просто так взять и, буквально, стереть из памяти человечества настолько важную информацию о собственной истории? Неужели возможно, чтобы такая развитая цивилизация, планетарного масштаба попросту "канула в Лету", а человечество потом неожиданно скатилось в "каменный век"?
Да, безусловно, такое, в принципе, возможно, но для этого необходим настоящий "апокалипсис", способный уничтожить цивилизацию, но не истребить все население Земли полностью. Это - единственное логически обоснованное объяснения невероятного сочетания общего примитивного уровня развития древнейшего общества, имеющего, при этом некие фрагменты сверхтехнологий. Так же это хорошо объясняет тот факт, что знания в области металлургии появились, как бы, неоткуда, повсеместно, сразу и вдруг, причем, на довольно высоком уровне.
Сегодня ведется много споров о том, что именно послужило причиной этой внезапной утраты знаний: некий "апокалипсис древности" или просто древние боги-пришельцы улетели домой, побросав тут все, используемые ими технологии, но, в данном случае, это и не суть важно. Факт остается фактом: человечество обрело знания в области обработки металлов не в результате постепенного наращивания опыта, появление которого носило случайный характер. Оно получило эти знания сразу и извне, в готовом виде!
Рассматривая этот вопрос, в своей книге "Загадки древнейшей истории", Александр Горбовский пишет: "Смутные воспоминания о каких то познаниях, утраченных посла катастрофы, дошли до нас и в различных текстах. "Пополь Вух" сообщает, что первые люди "преуспели в знании всего, что имеется на свете. Когда они смотрели вокруг, они сразу же видели и созерцали от верха до низа свод небес и внутренности Земли. Они видели даже вещи, скрытые в глубокой темноте. Они сразу видели весь мир, не делая даже попытки двигаться; они видели его с того места, где находились. Велика была мудрость их…"
…Но боги возроптали: "Разве они гоже должны стать божествами?" Разве они должны стать равны нам?. .
И тогда ревнивые боги отняли у людей их высокие способности и знания.
Сообщение об утрате в результате катастрофы каких то высоких познаний дошло до нас и в символической, традиционно зашифрованной форме.
"Он сразил своих врагов, - гласит один египетский текст, - и вкусил их знаний". Выражение "вкусить" в значении "познать" мы находим и в Библии. Там говорится о некоем символическом дереве, вкусив плоды от которого, люди могли стать "как боги, знающие добро и зло", то есть приобщиться к каким то высшим знаниям. И когда, вопреки запрету, Адам и Ева вкусили от этого дерева, бог, подобно древнемексиканским богам, разгневался: "Вот Адам стал как один из нас (богов), зная добро и зло, и теперь как бы не простер он руки своей и не взял также от дерева жизни и не вкусил и не стал жить вечно"…
…Византийский историк Снеллиус сообщает о неких записях, называвшихся "Древние Хроники", которые велись жрецами Египта якобы на протяжении 36525 лет. А Диоген Лаэртский, греческий историк, живший в III веке н.э. утверждал, что египетские жрецы хранят записи, уходящие в прошлое на 48863 года до Александра Македонского.
Подобные сообщения относятся к периоду, когда, по общепринятым представлениям, на Земле не существовало не только цивилизованного человека, но и письменности. Конечно, к ним надлежит относиться достаточно осторожно, что отнюдь не предполагает вовсе не замечать и игнорировать их, тем более что ряд сообщений, пришедших к нам из прошлого, подтвердился.
Так, многие даты, относящиеся к Египту, которые столь упорно называли они, восходят ко времени, когда в этом районе вообще, как считали, не существовало человека. Однако в 1969 году в долине Нила обнаружили каменные орудия, свидетельствующие о присутствии здесь человека уже 70000 лет назад. Тем самым, утверждения о возможной давности какой то цивилизации в этом районе, кроме косвенных свидетельств древних, обрели и некое прямое материальное подтверждение…
Есть сообщение, что еще в XVI веке в Перу в серебряных рудниках испанцы нашли странный предмет - железный гвоздь длиной почти 18 сантиметров. О том, сколько десятков тысячелетий пролежал он в недрах земли, можно было догадаться только по тому, что большая часть его оказалась плотно зацементированной в куске каменной породы. Вице король Перу Франциско де Толедо долго держал находку в своем кабинете и любил показывать ее как любопытный курьез.
Существует целый ряд сообщений о подобных находках.
В Австрии, например, в угольных пластах был обнаружен железный метеорит со следами обработки. Он был найден в третичных слоях, то есть "разумные" руки должны были касаться его 30 миллионов лет назад. Журнал "Proceedings of the Society of Antigutes of Scotland" ("Сообщения Шотландского общества древней истории") писал о находке металлического предмета в толще каменного угля на территории Шотландии. Еще одно из подобных сообщений - это упоминание о золотой цепочке, обнаруженной якобы в 1891 году в куске каменного угля".
И далее там же: "Но над всеми этими фигурами просветителей возвышается герой мексиканского эпоса Кецалькоатль, пришелец с востока, принесший знания металлургии и сельского хозяйства.
Сообщения о подобных героях просветителях, принесших людям различные практические знания, находим мы и у народов Южной и Средней Азии. Вавилонский историк Бероз, наделяя фантастическими чертами некое существо по имени Оаннес, писал, что оно периодически являлось к людям и сообщало им много полезных сведений, Оаннес научил людей, по словам Бероза, "понимать письменность и обучил их различным искусствам. Он научил их строить города и сооружать хромы, составлять законы и объяснил им законы геометрических знаний".
Несколько любопытных деталей. Оаннес прибыл, откуда то из за моря, он не мог есть ту пищу, которой питались остальные жители Шумера, и говорил на языке, которого никто не знал.
Раннехристианский апокриф "Книга Еноха" также содержит сведения, о каких то существах, принесших людям знания. Автор этих записей называет их ангелами. "Азазел научил людей делать мечи, и ножи, и щиты, и панцири и научил их видеть, что было позади их, Баракеал - наблюдению над звездами, Кокабел - знамениям, и Темлел научил наблюдению над звездами, и Асрадел научил движению Луны".
Так кому же, на самом деле, принадлежит авторство всех этих сверхтехнологий древности? Давайте попробуем подвести некоторые итоги всего вышесказанного.
Выводы.
Металлургия существует столько же, сколько существует само человечество.
Деление исторических периодов на "каменный", "бронзовый" и "железный" века придумано дилетантом, на основе устаревших данных и в корне неверно.
То, какие именно металлы применяли люди, определялось не их искусством в области металлургии, а имевшимся у них в наличии сырьем.
Определение, что сначала люди начали выплавлять медь, а уж потом - бронзу, так же не соответствует действительности, т.к получить металл в чистом виде из руды, содержащей, как правило, полиметаллические фракции, куда сложнее, нежели просто получить сплавы.
"Бронзовый век", как исторический период, никак не связан ни с возникновением и развитием земледелия и сельского хозяйства, в целом, и даже с переходом людей к оседлому образу жизни. Свидетельства тому - народы Центральной Африки и эскимосы.
Скачкообразный переход этих народов из "каменного" века в "железный", минуя век "бронзовый", не привело ни к индустриальному, ни к культурному развитию этих народов и вовсе не послужило основой становления их государственности.
Роль метеоритного железа в истории производства высококачественного оружия и других изделий из железа сильно преувеличена.
Традиционные утверждения историков о том, что данный предмет изготовлен именно из метеоритного железа, потому, что содержит в составе своего сплава железо и никель, в определенном, только метеоритам характерном процентном соотношении, - чистая профанация, т.к состав метеоритов очень различен, а процентное содержание никеля в железо-никелевых метеоритах варьируется от 2 до 35% и говорить о неком "среднем процентном содержании никеля в метеоритах" так же разумно, как и делать выводы о состоянии здоровья больных, пользуясь данными средних показателей их температуры, по всей больнице.
Метеоритное железо никак не могло служить основой производства оружия и возникновения черной металлургии вообще, по той простой причине, что его слишком мало и находят его крайне редко. Метеориты падают на Землю редко, далеко не многие из них долетают до ее поверхности, сгорая в плотных слоях атмосферы, а те, что, все же падают, в большинстве своем, имеют вовсе не железо-никелевый состав.
Метеоритное железо издревле считалось "божественным", т.к падало с неба и применялось, в основном, в религиозно мистических целях. Если же из него и делали оружие, то это были, так называемые, "заговоренные клинки" - штучные, эксклюзивные и очень дорогие мечи, изготовленные по специальному заказу, над которыми совершались специальные магические обряды. Подобных клинков в истории было так мало, что истории о них сохранились до наших дней.
Для того чтобы получить сплав железа с никелем вовсе не обязательно использовать метеоритное железо, т.к в мире достаточно полиметаллических рудных месторождений, с таким содержанием металлов.
Утверждение о том, что изначальным толчком к возникновению металлургии было случайное расплавление меди в походном костре, так же, совершенно абсурдно, в виду того, что температура пламени костра почти вдвое ниже, чем температура плавления самой меди.
Таким же не соответствующим действительности является и утверждение, что сначала люди научились выплавлять медь, а уж потом научились производить бронзу. Это в корне неверно, так как медь крайне редко встречается в природе в самородном виде, но даже в этих самородках медь содержится вместе с другими металлами, а "чистую" медь можно получить только путем электролиза.
Для того чтобы изготовить некий металлический предмет, при помощи которого можно было бы осуществлять необходимую деятельность, нужно добиться необходимого для этих целей качества сплава, а, в большинстве случаев, это обеспечивает только безкислородный режим плавления. То есть, металл, выплавляемый на открытом пламени, получится рыхлым и совершенно непригодным для изготовления орудий труда и оружия. Для этого нужна специальная печь, зачастую очень сложной конструкции и соответствующие технологии самого процесса выплавки.
Никель - тугоплавкий металл, поэтому для производства подобных сплавов, требовалось создание и поддержание очень высокой температуры, что умели делать все древние мастера, включая эскимосов, которые, как раз, и пользовались, в основном, метеоритным железом в бытовых целях, по причине отсутствия возможности разрабатывать рудные месторождения и крайней их скудости в регионах их проживания.
Японские металлурги, для производства своих знаменитых мечей, использовали железо-молибденовый сплав, что требует крайне высоких температур, т.к молибден - один из самых тугоплавких металлов.
Они же производили вытравливание вредных примесей из этого сплава, при помощи кислой болотной воды, на протяжении примерно 8-ми лет, после чего металл ковался, а потом сворачивался до нескольких тысяч раз.
Знаменитую Дамасскую сталь изобрели вовсе не арабы, как это принято считать. Арабы занимались лишь перековкой "вутцев" - железных лепешек из высокоуглеродистой легированной стали, обладающей не только антикоррозийными свойствами, но и невероятной прочностью и поистине фантастической пластичностью.
Индийские мастера производили Дамасскую сталь - булат, как минимум в I, а, по некоторым данным, еще в III тысячелетии до н.э.
Секрет Дамасской стали был навсегда утерян и, несмотря на то, что сам Майкл Фарадей, вместе с производителем мечей Вилкиносоном (не считая множества других ученых) долго бились над этой загадкой, понять причину возникновения на Дамасских клинках характерного узора смогли лишь в 21-м веке, но до сих пор никто не смог добиться такого сплава, где бы сочетались все, без исключения, качества, которые были присущи Дамасской стали.
Дамасскую сталь еще именуют "булатом". Булат - первый созданный человеком композитный материл! Он состоит из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой и упругой низкоуглеродистой стали.
"Секрет стали", так же, как знаменитый "секрет бессмертия", был одной из самых заповедных тайн богов и тот счастливец, которому боги, по каким-то, только им известным причинам, этот секрет открывали, считался "благословенным любимцем богов".
Уже в древней Месопотамии имелись "железные повозки".
В ранних месопотамских и индийских повозках ось вращалась вместе с колесами, прикрепляясь к телеге кожаным ремнем. Это был первый настоящий подшипник...
Вероятно, идея о том, что человечество, на протяжении всей своей истории долго и упорно мучалось, решая проблему, что же, в конце концов, выбрать: бронзу или железо, по меньшей мере, надумана, так как, здесь наблюдается тенденция, скорее, к чисто прагматическому подходу.
Основных определяющих факторов было три: наличие близко расположенного и максимально доступного сырья, скорость и простота изготовления необходимого предмета; а так же вопрос о том, нужно ли придавать конкретному изделию прочность и долговечность или оно должно быть временным, возможно, многофункциональным и пригодным к последующей переработке.
Преобладание в раскопах предметов из определенного вида металла говорит нам, по большей части, о доступности именно данного вида сырья для жителей этой местности.
Наличие в раскопах древних культурных слоев преимущественно не железных, а бронзовых изделий говорит нам лишь о том, что данная культуры была достаточно высокоразвитой, чтобы иметь массовое производство металлических изделий и нуждаться в нем. То есть, нет никакого противоречия в высоком уровне развития древних культур, традиционно относящихся к эпохе "бронзового" века и тем фактом, что представители этих культур мало использовали изделия из железа.
Если, изучаемая нами, культура характеризуется большим количеством бронзового оружия, то это означает не то, что она была недостаточно развитой, чтобы обеспечить себя более эффективным железным оружием, а то, что она была достаточно воинственной, чтобы нуждаться в снабжении своей армии большим количеством, пусть и не слишком качественного, но стандартного и дешевого оружия, которое способно давать массовое производство. Следовательно, в этой древней культуре такое массовое производство имелось, что напрямую указывает о ее высоком уровне развития.
Таким образом, мы можем говорить о том, что наличие в раскопе большого количества всевозможных предметов, изготовленных по технологии бронзового литья и имеющих стандартные размеры напрямую свидетельствует о том, что данное общество было достаточно индустриально развитым, т.к стандартное бронзовое литье в древнем мире - верный признак индустриализации.
Бронза имеет лишь одно существенное преимущество перед железом - сравнительно низкая температура плавления, что дает возможность производить отливку, без особых энергозатрат и высокотехнологичных плавильных печей, а так же обеспечить стандартизацию изделий. И не стоит забывать о том, что и в наш индустриальный век, мы всего около ста лет тому назад смогли достичь такого технологического уровня и обеспечить себя таким количеством энергоносителей, чтобы сталелитейная промышленность стала неотъемлемой частью производства.
Финикийцы плавали за железом в Англию.
В I тысячелетии до н.э. в наиболее развитых государствах появились уже настоящие шахты, - со стволами, уровнями, вагонетками и водоподъемными механизмами.
Распространение оловянной бронзы в Древнем мире вызвало много интересных вопросов и поставило немало проблем. К ним прежде всего относится выяснение происхождения олова как входившего в состав древней бронзы, так и использовавшегося самостоятельно. Последовательность открытия оловянной бронзы и олова также остается пока невыясненной. Однако повсюду оловянные предметы появились либо одновременно с бронзовыми, либо позднее их. В Таиланде, где найден древнейший в мире предмет из оловянной бронзы, столь же древние оловянные изделия пока не найдены
Древнее люди повсеместно использовали минеральные красители, на основе солей металлов и даже в косметических целях. Например, в Древнем Египте использовали косметическую малахитовую пасту как краску для век; малахитом же окрашивали стены жилищ, а сурьмой подводили глаза по всему миру, вплоть до середины XIX века.
Отсутствие химико-аналитических данных о составе древнейших металлических изделий, не подвергавшихся химическому анализу, в частности из-за плохого состояния металла, не позволяет подтвердить, что они действительно изготовлены из самородной меди.
В Китае найден древний артефакт, покрытый алюминием, хотя алюминий - сравнительно "новый" металл. И, хотя содержание его в Земной коре довольно велико, алюминий, так же как и медь, можно получить только путем электролиза.
Есть множество артефактов, косвенным образом свидетельствующих в пользу того, что в древнем мире технология электролиза была хорошо известна и часто применялась.
Качество обработки изделий из камня, относящихся к периоду древнейшей истории Египта, Китая, Месоамерики и других культур говорит о том, что для его достижения необходимо было применять машинную обработку и пользоваться инструментами, по своим характеристикам, адекватными современным высокопрочным сталям и сверхтвердым сплавов на основе карбидов вольфрама, изготовленным посредством применения "водной плавки" высокого давления.
Заключение
Безусловно, отказываться от однажды принятой парадигмы, крайне трудно и это сопряжено с целым рядом сопутствующих проблем, но, если теория не соответствует фактам, то нужно пересматривать именно эту теорию, а не отмахиваться от фактов. И поистине странно видеть, что все сферы нашей жизни постепенно видоизменяются, под напором новых идей полученных данных и постановкой новых задач. Все, кроме взгляда на историю! В исторической науке, почему-то, ничего не меняется, вне зависимости от того, насколько эти изменения уже назрели и необходимы нам самим, для лучшего понимания своего пути.
И когда мы задаем себе вечные, как мир, вопросы: кто мы? откуда? и зачем мы здесь?, нам хочется познать истину, а не довольствоваться некими пространными объяснениями исторического процесса, совершенно не соответствующими действительному положению дел. Ведь ложь, какой бы она ни была: в виде недосказанности, подтасовки фактов, умышленном умолчании или откровенной подменой истин, - все равно остается ложью!
Так может быть нам уже настала пора прекратить обманывать самих себя и позволять другим так беззастенчиво обманывать наших детей? Ведь ложь, даже повторенная тысячу раз все равно никогда не станет правдой!
Литература
1. Авдиев В.И. "История Древнего Востока"
2. Авдиев В.И. "Военная история древнего Египта". Том 2 "Экономика Египта".
3. Агрикола Георг "О горном деле и металлургии" / Георг Агрикола, М.: Недра, 1986.
4. Алексеев С. Железная колонна в Дели: история мифа // Химия и жизнь, 1979, № 4.
5. Анциферов В.Н. и др. "Порошковая металлургия и напыленные покрытия".М., 1987
6. Бетехтин А.Г. Минералогия, М., Госгеолиздат, 1950.
7. Беккерт Манфред "Железо: Факты и легенды" / Манфред Беккерт; Пер. с нем.Г. Г. Кефера. - М.: Металлургия, 1988.
8. Богачев И.Н. "Секрет булата: Об основоположнике методов пр-ва высококачеств. Стали" П.П. Аносове / И.Н. Богачев. - М.; Свердловск: Машгиз, 1957.
9. Винников А.З., Синюк А.Т. "Дорогами тысячелетий. Археологи о древней истории Воронежского края", Воронеж, ВГУ, 2003.
10. Венецкий С.И. "От костра до плазмы: Рассказ о многовековом пути, пройденном металлургией, - о поисках и находках, загадках и тайнах, идеях и свершениях" Венецкий. - М.: Знание, 1986.
11. Всемирная история. Бронзовый век. Т.2. Минск, 1998
12. Горбовский Александр "Загадки древнейшей истории" часть 2.
13. Гузова В.В., Синенко Е.Г. и др. "Прикладная механика: учебное пособие. ", 2-е издание, перераб. и доп., Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002Древний Восток. По ред. акад.В. В. Струве. Учпедгиз.М., 1961
14. Зефиров Н.С. (гл. ред) Химическая энциклопедия" в 5 томах, М., "Советская энциклопедия", 1995
15. Иванов В.Н. "Происхождение древних символов металлов" / В.Н. Иванов. // Литейное производство, 1999.
16. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. "Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник". - М.: ВИЛС-МАТИ, 2009.
17. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. "Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов"., М.: Химия, 2000.
18. Кашкай Мир Али-Сейдали "Из истории древней металлургии Кавказа" / М. л. Кашкай; И.Р. Селимханов. - Баку: ЭЛМ, 1973.
19. Кнунянц И.Л. "Химическая энциклопедия", М., "Советская энциклопедия", 1990.
20. Колчин Б.А. "Техника обработки металлов" / Б.А. Колчин - М.: Машгиз, 1953.
21. "Культура Древнего Египта". "Наука" главная редакция восточной литературы.М., 1976
22. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. "Материаловедение", М.: "Машиностроение", 1990.
23. Либенсон Г.А. "Производство спеченных изделий".М., 1982
24. Лясоцкая В.С. Поль Лакомб: "Ученый-металловед"
25. Лясоцкая В.С. // "Металловедение и термическая обработка металлов", 1994.
26. Мезенин Н.А. "Занимательно о железе".М., "Металлургия", 1972.
27. Меликянц А.Г., доклад "Гигиена и косметология в древнем мире"
28. Муренков А., "Старому Осколу и КМА - 1400 лет?" г. Оскольские новости, 11 февраля 2003.
29. Неру Д. в книге "Открытие Индии":
30. Николаенко А.Г., "Старому Осколу не 410 - 1500 лет". г. Зори, 31 июля 2004.
31. Перепелкин Ю.Я. "Хозяйство староегипетских вельмож". “наука” главная редакция восточной литературы. М., 1988
32. Передерий В., "Волоконовка - столица первого русского государства?" г. Смена, 4 октября 2006.
33. Петриченко А.М. "Литые монетовидные амулеты Китая: Из истории худож. Литья" / А.М. Петриченко. // Литейное производство, 1994, N2.
34. Петриченко А.М. "Среднеазиатские литые монеты: Из истории литейн. пр-ва" / А.М. Петриченко; А.М. Мушнов. // Литейное производство. - 1995. - N7/8. - С.50-51.
35. Покровский Ю.М. "Очерки по истории металлургии: Учеб. пособия для втузов" / Ю.М. Покровский., М.; Л.: Онти, 1936.
36. Теплухин Г.Н. "Порошковые материалы".Л., 1984
37. Федоров А.С. "Техника горного дела и металлургии: Сб". / Отв. ред. Б.А. Розентретер. - М: Наука, 1968.
38. Федосов С.А. "Исследование сварочной дамасской стали современной выделки" // Металлург, 2007, № 12,Хэнок Г. "Следы богов".
39. Царев И. "Эзотерические знания, откуда они?"
40. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О.В. "Металлургия железа в истории цивилизации" Изд. Учеба (МИСиС) 2005г.
41. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О. В "Восстановление железных руд" (Богданди, Энгель) 1971 г.
42. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О. В "Методы расчета материального и теплового баланса коксовых печей" (Ханин и др.) 1972 г.
43. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О. В "Кокс" (Р. Луазон, П. Фош, А. Буайе) 1975 Черных Е.Н. "Металл-человек-время" / Е.Н. Черных. - М.: Наука, 1972.
44. Шевченко Б.А. "Истории древнего горна". г. Экология, 23.05.1995., Старый Оскол.
45. Шевченко Б.А., Бородина М.Б. "Тенденции изменения канонов старооскольского промысла народной глиняной игрушки в период с XV века до 30-х годов XX века. Актуальные проблемы изучения и сохранения традиционной культуры курского края". В сб. тр. межрегион. НПК, 2007., Курск, с.155-162.
46. Шевченко Б.А. "О гипотезе появления металлургии железа"., // "Образование, наука, производство и управление", Сб. трудов Междунар. НПК, СТИ, Старый Оскол, 2006. Т.1,Шевченко Б. А "Как возникла металлургия железа"
47. Шерби Д., Уодсвод Д. "Дамасская сталь", "В мире науки", (Scientific American. Издание на русском языке). Апрель 1985.
