Кто и когда открыл медь: История открытия меди

История открытия меди

05.04.2010

Медь – один из самых известных  и самых полезных для человечества металлов. Пусть с точки зрения эстетов, он и не входит в самую известную тройку «благородных» (золото, серебро, бронза), зато очень много хорошего об этом полезном ископаемом могут рассказать представители самых разных профессий: металлурги, ювелиры, физики, химики, фармацевты и многие другие специалисты.

Сфера использования меди чрезвычайно обширна. Ее применение в разных областях тяжелой и легкой промышленности и отдельных отраслях современной науки, весьма разнообразно. Более того – количество ситуаций, когда медь незаменима, растёт наперегонки с техническим прогрессом, а вот способы медедобычи остаются неизменными на протяжении множества веков. Возможности меди (и все ее свойства, включая целебное) были открыты нашими предками еще в античный период. С тех пор в нашем мире изменилось практически все, начиная от мировоззрения людей и заканчивая социально-экономическим строем, а медь как приносила людям пользу, так и продолжает ее приносить.  

Латинское название этого металла — Cuprum — имеет очень красивую историю, берущую своё начало в древнегреческой мифологии. Согласно верованиям древних греков, люди получили этот металл от Афродиты, богини любви и плодородия. Легенда гласит, что Афродита, родившаяся в пене прибрежных волн, вышла на берег острова Кипр, который она немедленно взяла под свое покровительство, показав его жителям залежи столь необходимого для них металла. Разумеется, в этом красивом сказании есть определенная доля истины — именно Кипр, где в древности был расположен один из самых известных алтарей поклонения Венере, издревле был богат залежами меди. Так что древние киприоты и впрямь обогащались на добыче этого металла, а имя острова дало научное название этому элементу — купрум.

Конечно же, на самом деле медь начали применять задолго до того, как в ареале Эгейского моря сложилась древнегреческая цивилизация. Эпоха открытия и применения меди — это примерно VI–IV тысячелетие до нашей эры, обширный период, который археологи и историки считают промежуточным звеном между «каменным веком» и «бронзовым». Согласно исследованиям ученых, наши далекие предки сначала применяли слитки меди, которые были ими ошибочно приняты за камни. Изначально медные самородки обрабатывались так же, как простые камни — по ним ударяли другими камнями, дабы изменить их форму и размер. Медные слитки отказывались раскалываться на части, но отлично деформировались. Этот метод обработки, получивший название «холодная ковка», был достаточно энергозатратным, но весьма распространенным. В отличие от «горячей ковки», то есть, нагревания меди, делавшей металл пластичным, но впоследствии хрупким, медные изделия, созданные путем холодной ковки, выдерживали очень многое. Этим же и объясняется преимущество медного оружия перед каменным: металлическое оружие можно было починить, в то время как каменное не подлежало ремонту и реставрации. Более того: как только люди выяснили, что медным орудием рубить деревья куда удобнее, чем деревянным, вместе с добычей меди произошел резкий скачок и в развитии деревообрабатывающей промышленности.

Чуть позже медь начали использовать не только в тогдашней оружейной и сельскохозяйственной промышленности. Из меди начали изготавливать и посуду, и украшения, и прочие столь необходимые в хозяйстве предметы. Любопытный факт: ученым-археологам удалось реконструировать один из способов изготовления медной посуды, бытовавший примерно в V тысячелетии до нашей эры. Для того, чтобы изготовить из слитка меди таз, древним мастерам нужно было стучать огромным молотом по медному диску, размещенному на специально приготовленных для этого деревянных блоках определенной формы. 

Раскопки ученых-историков на территории Анатолии (ныне — Анталия, средиземноморское побережье Турции), Египта, Ирана, Месопотамии принесли новые сведения как о применении меди, так и о способах ее обработки, бытовавших в те далекие времена. Как оказалось, нашим далеким предкам пришлось довольно долго экспериментировать для того, чтобы обработанная путем горячей ковки медь не теряла своих качеств и не становилась хрупкой. Способы обработки меди, состоящие из разных сочетаний литья и ковки, варьировались и шлифовались на протяжении веков. Разумеется, за этот период возросло мастерство специалистов, которые начали не только изготовлять из меди оружие, посуду и украшения, но и освоили метод чеканки.

Известно, что медь высоко ценилась жителями Древнего Египта. После расшифровки множества клинописных папирусов стал известен способ обработки меди в эпоху правления Рамзеса II. (1300–1200 гг. до н. э.) Древние египтяне загоняли воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь добывали из акации и финиковой пальмы. Это создавало внутри печей идеальную температуру для обработки медных слитков  и их очищения от посторонних примесей.

Чем выше был спрос на медь, тем больше росла популярность горячей ковки. Для борьбы с коварной хрупкостью полученных таким способом медных изделий, мастера начали добавлять в раскаленную медь иные металлы, образуя различные сплавы. В какой-то момент в плавильной печи произошло случайное соединение меди и олова. Получившийся сплав обладал куда более полезными качествами и требовал совсем иной, менее затратной обработки. Это вещество, получившее название «бронза», дало толчок для начала следующей эпохи, так называемого «бронзового века», начавшегося примерно в III тысячелетии до нашей эры. В этот период изделия из бронзы частично вытеснили медь в определенных сферах тогдашней тяжелой промышленности, но рост добычи меди (столь необходимой для изготовления бронзы) резко увеличился.  

Особой популярностью медь пользовалась у древних греков. К примеру, жители знаменитой Трои, воспетой в «Илиаде» Гомера, превратили свой город в крупнейший центр развития тогдашней металлургии, причем на благородных свойствах этого металла росло состояние как ремесленников, так и купцов.

Разумеется, в эпоху древнегреческой цивилизации (и красивого мифа о дарах Афродиты) медь использовали как оружейники и ювелиры, так и врачи. В медицинских трактатах эпохи античности много говорится о целебном влиянии медных изделий на человеческий организм. В частности, о том, что воины, облаченные в медные доспехи, куда меньше устают, а их боевые раны заживают быстрее, нежели у их коллег, облаченных в бронзу.

Другие античные источники были посвящены влиянию медных изделий на различные достоинства мужского организма. Специальные медные украшения, предназначенные специально для укрепления «мужского духа» пользовались большой популярностью у самых разных слоев древнегреческого населения. Известно, что знаменитейшая царица Клеопатра, хорошо разбиравшаяся в тогдашних новейших медицинских открытиях, предпочитала медные браслеты любым украшениям из золота и серебра, а философ и драматург Аристотель, заявлявший об общеукрепляющем действии меди на организм, часто засыпал с медным шариком в руке

Металл, принесший столько пользы древним грекам, в том числе и жителям Кипра, окрестившим его «купрумом», не остался без внимания и на других этапах развития нашей цивилизации. И в Средние века, и в эпоху Возрождения медь объемы добычи меди неуклонно росли, а лучшие умы тех времен открывали все новые способы ее применения. Самое удивительное, что техника добычи и обработки меди потом стала использоваться и при работе с другими материалами, в частности, с железом и сталью. Сейчас спрос на медь особенно высок среди компаний, специализирующихся на изготовлении различных приборов бытового и электротехнического назначения.

История открытия меди. Первое применение металла

Главная » Праистория

Праистория

Автор Нурсат Галиев На чтение 3 мин Просмотров 351 Опубликовано 4 марта, 2021

Переход от каменных орудий к металлическим и соответственно от возделывания растений к земледелию имел колоссальное значение в
истории человеческого общества.

Содержание

1. Когда появилась медь?
2. Как добывали медь в древности
3. Древняя технология выплавки меди
4. Гончарная печь для выплавки меди
5. Оружие и орудия труда из меди

Когда появилась медь?

Археологические материалы свидетельствуют о том, что первым известным человеку металлом, имеющим производственное применение для изготовления орудий и оружия стала медь, хотя золото он, видимо, знал еще раньше. Во всяком случае археологические раскопки показывают, что первые медные орудия (кирка, кинжал и небольшой топор), похожие на каменные, относятся еще к Энеолиту, т. е. переходному периоду от Каменного века к Бронзовому (от 4 до 3 тыс. лет до н.э.).

Как добывали медь в древности

Историки предполагают, что человек в поисках каменного сырья нашел самородную медь. Исследования археологических находок подтверждают, что вначале первобытный человек не знал способа плавки самородной меди и в основном применял ковку.

Медь по своей твердости уступает кремню, обсидиану и многим другим плотным каменным породам. Однако она обладает большими преимуществами перед камнем. Самородную медь можно ковать, придавая ей необходимую форму, даже в холодном состоянии.

Для того чтобы изготовить каменный топор и его отшлифовать, неолитическому человеку требовалось затратить месяцы напряженного труда, в то время как из самородной меди топор можно уже было сделать легче и гораздо быстрее.

Обработка самородной меди привела первобытных людей к важным

наблюдениям:

• Во-первых, в результате ударов каменного молота медь становилась более твердой и поэтому пригодной для производства орудий. Тем самым были выработаны приемы холодной обработки металла.
• Во-вторых, занимаясь обработкой меди, человек открыл возможность плавки металла.

Древняя технология выплавки меди

Кусок самородной меди или найденной руды, содержащей металл, попавший в огонь костра или в очажную яму, позволил человеку обнаружить новые и несвойственные камню особенности: от сильного нагревания происходило неполное восстановление металла, который расплавлялся и, остывая, приобретал новый вид. При использовании более высокой температуры качество выплавляемого металла улучшалось.

Гончарная печь для выплавки меди

Занимаясь обработкой самородной меди, человек открыл возможность плавления металла. К этому времени уже была известна гончарная печь, температура пламени в которой значительно выше, чем в костре. Используя такую печь, люди смогли начать систематическую выплавку меди.

Оружие и орудия труда из меди

Впервые выплавка меди из руд была освоена в 4 тысячелетии до н.э. в ряде стран Азии, Египта, Индии. Из меди делали кинжалы, топоры, наконечники копий и стрел и т. д. Из меди производили также предметы, которые нельзя было сделать из камня: трубы, проволоку, гвозди и т. п.

Освоение способов выплавки меди дало людям более совершенные орудия не только для возделывания почвы и сбора урожая, но и для изготовления деревянных изделий, которые широко использовались в земледелии.
Медные мотыги, имевшие деревянные рукояти, и лопаты позволили выполнять большие земляные работы, требуемые для сооружения оросительных каналов в засушливых районах.

Важно отметить, что человек получил возможность чинить изготовленные из меди орудия. Однако медные орудия в это время не смогли вытеснить каменные, так как способы выплавки меди были несовершенны и месторождения богатых руд еще не были открыты.

Рекомендуем также:

изобретения оружие ремесла

Оцените автора

История меди | Когда была обнаружена медь?

Медь в истории, ее использование на протяжении всей жизни человека

Считается, что медь возникла на Кипре, где римляне добывали ее из своих богатых медных рудников. Его название (медь) произошло от латинского слова Cuprum (CU). В древней алхимии и мифологии медь ассоциировалась с покровительством богини Венеры и Афродиты. В основном это было связано с его лучезарной красотой и происхождением с острова Кипр, который считался священным. История использования меди лучше всего понимается при изучении трех этапов ее использования на протяжении всей жизни человека, а именно медного века, бронзового века, античности и средневековья. Но сначала давайте рассмотрим несколько фактов о меди, объясняющих ее широкое использование в истории человечества.

• Название меди происходит от латинского слова Cyprum, что означает «с острова Кипр».
• Это химический элемент с символом CU. Его атомный номер 29, а атомный вес 63,546, атомная единица массы.
• Медь — древнейший металл человека. Его использование восходит к около 10000 лет назад. Медный кулон, обнаруженный на территории современного Северного Ирака, датируется более чем 8700 г. до н.э.
• Древние египтяне использовали этот символ для обозначения меди в своей системе письма (иероглифы). Это был символ вечной жизни.
• Медь и золото считаются древнейшей медалью, известной цивилизации.
• Помимо золота, медь — единственный металл естественного цвета. Все остальные металлы либо белые, либо серые.
• Сегодня используется более 400 сплавов меди. Бронза представляет собой сплав олова, кремния, бериллия, алюминия и меди. Латунь – это сплав цинка и меди.
• На протяжении всей истории медь была необходима для здоровья животных, растений, людей и составляла жизненно важную часть человеческого рациона.
  Продукты, богатые медью, включают шоколад, соевые бобы, горох, фасоль, миндаль, морепродукты и цельнозерновые продукты.
• Медь оптимизирует работу продуктов, которые ее содержат, экономя энергию, жизни и деньги.

Теперь давайте рассмотрим использование меди на 3 этапах человеческой жизни .

Медь в истории

Ее использование в медный век

Считается, что история металлургии меди развивалась в следующей последовательности:

1. Холодная обработка самородной меди.
2. Отжиг.
3. Плавка.
4. Метод потерянного воска.

Свидетельства говорят о том, что в юго-восточной Анатолии все эти металлургические технологии появились почти одновременно в начале эпохи неолита (7500 г. до н.э.). Впрочем, как и земледелие, развивалось независимо в разных частях Вселенной (включая Китай, Пакистан и Америку). Медеплавильное производство развивалось в разное время в разных регионах мира.

Медь была обнаружена в Китае около 2800 г. до н.э.

В Центральной Америке около 600 г. н.э., а в странах Западной Африки около девятого или десятого века. Литье по выплавляемым моделям было обнаружено между 4500–4000 гг.0 г. до н.э.

Ледяной человек Отци, мужчина, живший между 3300 и 3200 годами до нашей эры, был найден с топором из меди 99,7% чистоты. Кроме того, высокий уровень мышьяка в его волосах указывал на то, что он занимался выплавкой меди.

Медь в истории – ее использование в эпоху бронзы

Бронза, сплав меди и олова, была впервые получена около 4000 лет назад после изобретения плавки меди. Бронзовые артефакты культуры Винча датируются 3000 годом до нашей эры. Египтяне и шумеры делали медные артефакты, датируемые 3000 г. до н.э.

Бронзовый век начался в Юго-Восточной Европе около 3300 г. до н.э., в Северной Западной Европе около 2400 г. до н.э. и закончился с началом железного века между 2000 – 1000 г. до н.э. на Ближнем Востоке и 600 г. до н.э. в Северо-Восточной Европе. Переходный период от бронзового к железному веку обычно называли периодом энеолита (медно-каменный), когда медные орудия использовались вместе с каменными орудиями.

Медь в истории – ее использование в древности и средневековье

В Греции медь называли халкос (χαλκός). Это был важный металл для греков и римлян. В греческой алхимии и мифологии Венера и Афродита представляли медь. Семь небесных тел, известных древним грекам, были связаны с 7 металлами, известными в древности, а медь была отнесена к Венере. Первое использование латуни в Британии произошло между 3 и 2 веками до нашей эры. В Северной Америке добыча меди началась с маргинальной обработки коренными американцами. Говорят, что самородная медь добывалась в рудниках на острове Роял с использованием каменных орудий примерно в 800–1600 годах до нашей эры.

Около 1000 г. н.э. металлургия меди быстро процветала в Южной Америке, особенно в Перу; он распространился гораздо медленнее по другим континентам. В частности, были обнаружены медные погребальные украшения 15 века, но коммерческое использование металла началось только в начале 20 века.

Культурная роль меди была фундаментальной, особенно в качестве валюты. Римляне между 6-м и 3-м веками использовали медные глыбы в качестве денег. Первоначально медь сама по себе ценилась и принималась как деньги, но ее форма становилась все более важной. У Юлия Цезаря были монеты из латуни, а у Октавиана Цезаря — из сплавов Cu-Pb-Sn.

С годовым объемом производства около 15 000 тонн добыча и выплавка меди в Риме достигли непревзойденных масштабов вплоть до начала промышленной революции. В древней Индии медь широко использовалась в холистической медицинской практике (аюрведе) для производства хирургического оборудования. Ранние египтяне использовали медь для стерилизации ран, а позже — для снятия головной боли и зуда.

Багдадская батарея, сделанная из медных цилиндров, припаянных к свинцу, датируется 248 г. до н.э. – 226 г. н. э. и очень напоминает гальванический элемент. Были сделаны заявления, что это самая ранняя батарея, но они не были подтверждены.

Промышленная революция

Производство меди началось в индустриальную эпоху, когда новые технологии упростили добычу и обработку меди, чем когда-либо прежде. Наряду с железом и сталью для обработки меди во все больших количествах можно было использовать большие доменные и отражательные печи.

Согласно исследовательской программе Superfund Университета Аризоны, медная руда может содержать всего 1% меди и требует значительной обработки, чтобы превратить ее в чистую (99,99%) меди.

На протяжении большей части истории единственным способом обработки медной руды была плавка или нагревание руды для извлечения примесей.

Развитие плавильных печей означало, что медные рудники могли перейти от выплавки 560 тонн руды за 40 недель до 230 тонн каждые недель к 1794 году. угля в 38 печах, согласно отчетам Королевских шахт в аббатстве Нит в Уэльсе.

Обратной стороной производства меди в таких количествах было то, что сера в медной руде загрязняла воздух, создавая пары диоксида серы вокруг нефтеперерабатывающих заводов. Вместо этого современные печи улавливают газ, который можно превратить в серную кислоту для использования в производстве удобрений.

Современное производство меди

В 20 веке медеплавильные заводы внедрили новый метод, известный как гидрометаллургия. Вместо тепла в этом методе для извлечения меди из руды используется жидкость.

Этот подход значительно более безопасен для окружающей среды и производит меньше побочных продуктов. К 2001 году до одной пятой мировой меди перерабатывалось с использованием гидрометаллургии.

Некоторые методы выщелачивания используют раствор кислоты для извлечения медной руды, в то время как другие используют встречающиеся в природе бактерии для превращения серы в серную кислоту.

Большинство подходов к гидрометаллургии заканчиваются процессом, называемым «электровыделением», при котором электризованные аноды вводятся в выщелачивающий раствор для извлечения металла.

Сегодня медные рудники производят до 9 миллионов тонн меди каждый год, причем большинство крупнейших рудников находится в Перу и Чили. Одна из крупнейших шахт в США, шахта Бингем-Каньон в штате Юта, работает с 1903 года и открыта 24 часа в сутки, каждый день в году.

Медь также относительно легко перерабатывается, а очищенный металлический лом, оставшийся от производства или от ранее использованных продуктов, составляет до 17% производства меди. (Это объясняет, почему медь является такой популярной целью для воров, которые могут перепродать ее с прибылью).

Электричество и связь

Конечно, одним из самых уникальных свойств меди является ее электропроводность, и она была ключевым компонентом многих телекоммуникационных устройств, от телеграфа до телефона.

Первый трансатлантический телеграфный кабель был построен в 1858 году и состоял из семи медных проводов, окруженных гуттаперчей — натуральным латексом, изготовленным из древесного сока — и просмоленной коноплей. Для этого требовалось до 2500 миль кабеля весом 107 фунтов на милю.

Первые несколько попыток проложить кабель закончились катастрофой, когда кабель оборвался во время поездки. В конце концов, миссия увенчалась успехом: два корабля, каждый из которых нес примерно половину кабеля, встретились посреди Атлантического океана и соединили концы кабеля вместе. Впервые Европа и Америка могли общаться по телеграфу.

Медь также использовалась в некоторых из первых электромагнитных экспериментов, выполненных Алессандро Вольта, Майклом Фарадеем и другими учеными в 18 и 19 веках.вв.

В ранних экспериментах использовались медные диски и катушки, но в конце концов было обнаружено, что медь является идеальным передатчиком электричества для широкого спектра приборов.

Когда электричество стало доступным для бытовых нужд, во многих домах установили систему электропроводки по принципу «кнопка и трубка», в которой использовались медные провода, обмотанные прорезиненной тканью, и фарфоровые ручки.

Некоторые исторические дома до сих пор содержат элементы этой системы, но с 1920-х годов большинство домов были подключены к гибкому бронированному кабелю или кабелю в оболочке, оба из которых содержат медный провод.

Почему медь? Хотя серебро обладает чуть большей проводимостью, оно слишком дорого для широкого использования. И хотя в некоторых случаях используется алюминий, его проводимость составляет всего 61%, и он должен быть намного толще меди, чтобы выдерживать такое же количество тока.

Медь в вычислительной технике

Медь также играет важную роль в современных вычислительных технологиях. Хотя мы привыкли ассоциировать компьютеры с кремнием, медь используется в качестве полупроводника во многих аппаратных компонентах.

Поскольку он так хорошо проводит тепло, он может предотвратить перегрев компьютерных микросхем более эффективно, чем алюминий и другие металлы.

А поскольку медь может блокировать некоторые виды электромагнитных лучей, она является отличным щитом. Он используется для защиты технологии RFID на ваших кредитных картах, а также на рентгеновских и магнитно-резонансных томографах и другом медицинском оборудовании. АНБ даже использует медный щит для защиты своей штаб-квартиры в Мэриленде и предотвращения проникновения и выхода несанкционированных сигналов!

Сегодняшние программисты, возможно, не имеют много общего со вчерашними медниками, но в своей работе они полагаются на один и тот же металл.

Резюме

Итак, первые изделия из меди были декоративными, главным образом потому, что медь легко поддавалась обработке и была привлекательной. Среди них кольца, браслеты, серьги, гребни, броши и зеркала, обнаруженные в древних культурах Индии, Рима, Перу и Китая. Эти типы изделий до сих пор производятся и легко продаются на рынке по всему миру.

Некоторые ранние культуры поняли, что бронзу легче плавить, и ей можно придавать различные формы. Кроме того, его можно было легко закалить, обработав металл. Таким образом, они начали использовать его в производстве новых инструментов, таких как ножи, стамески, миски и топоры. Они были намного эффективнее своих каменных или глиняных аналогов.

Наконец, в наше время преобладают электрические свойства меди. Фактически, 60% добываемой меди используется в электротехнике и электронике. Медь также обладает антибактериальными свойствами, что делает ее популярной в производстве медной посуды и медных раковин.

Современные тенденции по-прежнему указывают на то, что медь служит как полезному, так и декоративному элементу. Вы обнаружите, что он обычно используется для колпаков дымоходов, кострищ, сайдинга, кровли и медных куполов.

18 октября 2014 г.

Медь: древний металл | Dartmouth Toxic Metals

Люди знакомятся с металлом

Между семью и десятью тысячами лет назад наши древние предки обнаружили, что медь податлива, имеет острую кромку и может быть превращена в инструменты, украшения и оружие легче, чем из камня. открытие, которое навсегда изменит человечество. Эта встреча людей и металлов станет первым шагом из каменного века в века металлов: бронзовый и железный века. Так начался усиленный перенос элементов и минералов из их исходных геологических образований в воздух, почву, воду и живые организмы через плавильные печи, печи и хвостохранилища.

Производство меди в первые несколько тысяч лет мало способствовало глобальному или даже местному загрязнению. Медь не очень токсична по сравнению с другими металлами, и ранние люди использовали ее слишком мало, чтобы начать концентрировать ее в почве, воздухе или воде до такой степени, что это могло повлиять на здоровье человека или экосистемы. Похоже, что в течение первых нескольких тысяч лет ее использования люди экспериментировали с медью и изучали методы ее использования. По мере того, как они становились лучше в работе с ним, цивилизации становились более сложными, что, в свою очередь, часто позволяло улучшить технологию обработки меди. С этим пришло более широкое использование меди и более широкое распространение меди в нашу повседневную среду.

Рождение металлургии

Считается, что золото использовалось раньше, чем медь, хотя его мягкость и редкость делали его непрактичным для широкого применения, в то время как медь тверже и встречается в чистом виде («самородная медь») во многих частях Мир. (Разные цвета золота и меди и их существование в чистом виде позволяли нашим предкам легко отличать эти два металла от других минералов и камней, с которыми они сталкивались.)

Среди археологов существуют разногласия относительно точной даты и места первого использования. меди человеком. Археологические данные свидетельствуют о том, что медь впервые была использована между 8000 и 5000 годами до нашей эры, скорее всего, в регионах, известных сейчас как Турция, Иран, Ирак и — ближе к концу этого периода — на Индийском субконтиненте. Археологи также обнаружили свидетельства добычи и отжига изобилия самородной меди на Верхнем полуострове Мичигана в Соединенных Штатах, датируемые 5000 г. до н.э.

Самородная медь, вероятно, использовалась первой, так как для ее очистки не требовалось никакого процесса. Ему можно было придать форму, хотя он был бы очень хрупким. Отжиг был первым шагом к настоящей металлургии, когда люди обнаружили, что медь становится более гибкой и с ней легче работать, если ее нагреть перед ковкой. Далее было разработано литье расплавленной меди в формы. В какой-то момент люди обнаружили медную руду и — возможно, случайно — что руду можно нагревать до очень высоких температур в среде с низким содержанием кислорода, чтобы расплавить чистую медь, процесс, известный как плавка. Это придало больше гибкости обработке меди; Самородная медь больше не была единственным видом полезной меди, если медь можно было извлечь из руд.

Египтяне-новаторы

Медное зеркало с деревянной ручкой из Среднего царства Египта (ок. 2000–1500 гг. до н. э.) или позже. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар имения Гарольда Годдарда Рагга, класс 1906 г.

Считается, что шумеры и халдеи, жившие в древней Месопотамии, были первыми людьми, широко использовавшими медь, и их знания в области обработки меди были переданы древним египтянам. Египтяне добывали медь на Синае и использовали ее для изготовления сельскохозяйственных инструментов, таких как мотыги и серпы, а также посуды, посуды и ремесленных инструментов, таких как пилы, долота и ножи. Египтяне, известные своей любовью к самоукрашению, делали зеркала и бритвы из меди, а зеленую и синюю косметику из малахита и азурита — двух соединений меди ярко-зеленого и синего цветов.

Сравнивая чистоту изделий из меди из Месопотамии и Египта, ученые определили, что египтяне усовершенствовали методы плавки своих северных соседей в Месопотамии. Большинство изделий из меди в Египте изготавливались путем отливки расплавленной меди в формы. Египтяне, по-видимому, были одной из нескольких групп, которые независимо друг от друга разработали метод литья по выплавляемым моделям, который используется до сих пор. (Проще говоря, воск формуется в форме конечного продукта, а затем покрывается глиной. Воск выплавляется, оставляя глиняную форму, которая затем заполняется расплавленной медью. Форма разламывается, когда металл остынет.)

Бронза лучше

Египтяне, возможно, были первой группой, которая обнаружила, что смешивание меди с мышьяком или оловом делает более прочный и твердый металл, который лучше подходит для оружия и инструментов и легче отливается в формы, чем чистая медь. (Поскольку медная руда часто содержит мышьяк, это могло быть непреднамеренным результатом выплавки медной руды, которая включала встречающийся в природе мышьяк.) Этот сплав меди с мышьяком или оловом называется бронзой, и есть археологические свидетельства того, что египтяне впервые произвели бронзу в 4000 г. до н.э. Бронза, возможно, также была разработана независимо в других частях Ближнего Востока и других частях мира. Независимо от того, где она возникла, металлургия бронзы вскоре обогнала медь во многих частях земного шара, что положило начало бронзовому веку. (В тех частях мира, где не было месторождений олова, медь использовалась отдельно или в сплавах с другими металлами, пока не было введено железо.)

Процесс выплавки бронзы с мышьяком мог привести к образованию ядовитых паров. Люди могли предпочесть бронзу на основе олова или обнаружили, что легче контролировать количество олова, добавляемого в медь, чем контролировать количество мышьяка, который часто встречается в медной руде естественным образом. Какова бы ни была причина, бронза, изготовленная из олова, вскоре стала излюбленной бронзой на всем Ближнем Востоке.

Месторождения олова были в большей степени ограничены определенными географическими районами, чем медь, которая была легко доступна во многих частях Ближнего Востока, а также в других частях мира. Когда люди начали использовать бронзу вместо чистой меди для изготовления оружия и инструментов, развилась торговля оловом. Доступность бронзы привела к созданию более совершенных инструментов и оружия, а с более совершенным оружием армии могли лучше завоевывать соседние общества (и грабить их оловянные и медные ресурсы).

Бронзовый клинок раннего-среднего бронзового века (2700-1600 гг. до н.э.) с Кипра. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Завещание Эмили Хоу-Хичкок

Остров Кипр в Восточном Средиземноморье был основным местом назначения для европейцев и ближневосточных людей бронзового века, которые хотели купить или добыть медь. Кипр был основным поставщиком меди в Римскую империю. Название «медь», вероятно, происходит от латинского «aes Cyprium», что означает «кипрский металл». Однако некоторые предполагают, что название «Кипр» могло появиться на втором месте; возможно, оно произошло от более старого слова, обозначающего медь.

Изготовление меди и духовность

Поскольку медь помогала людям в военном деле, она также играла роль в религиозной и духовной жизни людей по всему миру во все времена. Хатхор, египетская богиня неба, музыки, танцев и искусства, была также покровительницей Синая, главного региона египтян по добыче меди; ее часто называли «Леди Малахита».

Для жителей Анд в Южной Америке, которые разработали самую передовую металлургию в доколумбовой Америке, металлургия меди была больше, чем светским ремеслом по производству инструментов. Используя самородную медь, андские ремесленники изготавливали религиозные предметы из толченой медной фольги и позолоченной меди.

Женский ножной браслет/инструмент для гадания, изготовленный из медного сплава народом сенуфо из Берега Слоновой Кости, Африка, 19 век. Credi: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Арнольда и Джоанны Сироп

Во многих доколониальных культурах к югу от Сахары медники также считались обладателями сил шаманов, магов и священников из-за их глубокого знания земли, минералов и огня, а также их способности производить металл. из руды. В некоторых частях континента кузнечное дело передавалось по наследству, и мастера-кузнецы передавали секретные знания своим сыновьям. Добыче, выплавке и отливке медной руды предшествовали тщательно продуманные церемонии, чтобы гарантировать, что усилия были безопасными и плодотворными.

Медь сегодня также играет роль во многих верованиях Нью Эйдж. В некоторых современных религиях считается, что он обладает целительной силой, как духовной, так и физической. Некоторые люди носят медь, чтобы облегчить симптомы артрита.

Бронзовые будды и медные «деньги»

Бронзовый Будда Дипанкара 7-го века из Индии. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Пола Э. Манхейма

Жители Индийского субконтинента используют медь и ее сплавы так долго, как никто другой. Бронзовое литье было широко распространено в древние времена, и бронза использовалась для изготовления религиозных статуй и произведений искусства. Эта практика также распространилась на Юго-Восточную Азию, где медь и ее сплавы даже сегодня широко используются в буддийских произведениях искусства.

Медь впервые была использована в Китае около 2500 г. до н.э. Китайцы также быстро начали использовать бронзу и использовали разное процентное содержание олова в бронзе для разных целей. Они широко использовали медь и бронзу для чеканки монет. Во время процветания экономической деятельности и расширения внешней торговли при династии Сун, примерно с 900 по 1100 год нашей эры, резко возросло использование наличных денег — круглых медных монет с квадратным отверстием посередине. Производство меди достигло в некоторых цивилизациях почти промышленных масштабов, хотя, вероятно, нигде больше, чем в Древнем Риме.

Римляне: преждевременные загрязнители

Хотя железо и свинец использовались в эпоху древних римлян, медь, бронза и латунь (сплав меди и цинка) использовались римлянами для изготовления монет, таких аспектов архитектуры, как в качестве дверей и некоторых частей их обширной водопроводной системы (хотя трубы были сделаны из свинца). Они также разработали органы из медных труб.

римская медная монета номиналом «Ас», времен правления Калигулы, ок. 37-38 гг. н.э. Авторы и права: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Артура Фэрбенкса, выпуск 1886 г.

 

Римляне контролировали обширные месторождения меди по всей своей империи. Ученые, анализирующие изотопы меди и микроэлементы, присутствующие в римских медных монетах, определили, что Рио-Тинто, Испания (все еще действующий медный рудник), Кипр и, в меньшей степени, Тоскана, Сицилия, Великобритания, Франция, Германия и другие части Европы и Ближний Восток был источником меди для Империи. Повышение чистоты римских медных монет с течением времени также показывает, что методы их плавки быстро улучшались.

Римляне в период своего расцвета производили почти 17 000 тонн меди ежегодно, больше, чем производилось до промышленной революции в Европе. С этим огромным производством меди пришло загрязнение, которое было непревзойденным в течение почти двух тысяч лет, когда началась промышленная революция. Влиял ли загрязненный воздух от ранней выплавки меди на здоровье людей, живших в древние времена? Вероятно. Ранние методы плавки в то время были грубыми и неэффективными по сегодняшним меркам. При выплавке меди и, в меньшей степени, при добыче меди образуется сверхтонкая пыль, которая выносится в атмосферу воздушными потоками, создаваемыми интенсивным теплом от плавильных операций. Большая часть загрязнения выпала бы вблизи мест плавки, вызывая проблемы со здоровьем и загрязняя почву и воду.

Римский бронзовый смерч 2 века н.э. Фото: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Лео А. Маранца, выпуск 1935 г.

Ученые в 1990-х годах обнаружили, что загрязнение медью присутствует в 7000-летних слоях льда в ледниковых шапках Гренландии. Ежегодно на ледниковых шапках откладывается слой льда, что позволяет ежегодно анализировать состав льда. Когда в начале бронзового века выплавка меди получила широкое распространение, в воздух было выброшено достаточно меди, чтобы загрязнить лед за тысячи километров. Пики концентраций меди в ледяных пластах соответствуют эпохе Римской империи, расцвету династии Сун в Китае (ок. 900-1100 гг. н.э.) и промышленной революции с пониженными концентрациями, обнаруженными во льду, отложившемся сразу после падения Римской империи и в позднее средневековье в Европе, когда использование меди и бронзы было ниже.

Загрязнение медью времен Римской империи до сих пор не дает нам покоя. Один бывший римский медный рудник и место плавки в Вади Файнан, Иордания, спустя две тысячи лет после того, как он прекратил свою деятельность, до сих пор представляет собой токсичную пустошь, заваленную шлаком от плавки меди. Исследователи обнаружили, что растительность и домашний скот в Вади-Файнан сегодня имеют высокий уровень содержания меди в тканях.

Промышленная революция: продолжение того, на чем остановились римляне

Начиная с конца 1600-х годов выплавка меди стала основной отраслью промышленности Великобритании. Медная руда из Корнуолла и других районов, а также угольные месторождения по всей стране способствовали выплавке меди. Изобилие угля в Суонси, Уэльс, сделало этот прибрежный город отличным местом для британской выплавки меди, начиная с начала 1700-х годов. Медная промышленность двигала экономику этого города. Состоятельные англичане часто владели плавильными заводами, а местные валлийцы работали в промышленности. Как и в Древнем Риме, выплавка меди имела свою цену. Город и некогда пышная сельская местность вокруг Суонси были лишены растительности из-за ядовитого медного дыма, который поднимался из плавильных труб и оседал на окружающий город и поля. Верхний слой почвы на оголенных склонах холмов подвергся эрозии. У домашнего скота появились странные новые болезни, такие как опухшие суставы и гнилые зубы. Фермеры обвинили дым. Сообщается, что дым также вызывал одышку, снижение аппетита и другие жалобы у людей.

Медная руда Корнуолла, очищенная в плавильнях Суонси, содержала большое количество мышьяка, серы и плавикового шпата (соединение фтора). Плавильные заводы выбрасывали пары этих соединений вместе с выхлопными газами угля, от которых сжигались работы. Сера и плавиковый шпат из дыма смешиваются с водой и кислородом в атмосфере с образованием сернистой, серной и плавиковой кислот, которые выпадают на Суонси в виде кислотных дождей. Медный шлак и другие отходы покрывали ландшафт возле плавильных заводов.

Историческая гравюра о выплавке меди 18-го века в низовьях долины Суонси

В 1821 году в Суонси был создан фонд с взносами некоторых владельцев плавильных заводов, который должен был пойти тому, кто сможет разработать технологию для снижения уровня ядов. выбрасываемых плавильными заводами. (Промышленники, вероятно, были больше озабочены экономикой и эстетикой, чем здоровьем рабочих и местных жителей. ) Хотя несколько групп людей выдвинули идеи по очистке дыма, ни одна из них не увенчалась успехом.

Одиннадцать лет спустя группа валлийских фермеров из-за пределов Суонси подала в суд на одного из крупных владельцев плавильных заводов за нарушение общественного порядка, утверждая, что дым плавильных заводов наносит ущерб их фермам. Владелец медеплавильного завода нанял одного из лучших юристов в стране, который боролся с истцами на том основании, что экономическое выживание города зависело от медной промышленности и что неурожай и больной скот были результатом действий валлийцев. отсталые методы ведения сельского хозяйства и неприятная валлийская погода. Фермеры потеряли иск.

Проводящая медь

Медь играла центральную роль в технологиях, разработанных во время промышленной революции. Одним из наиболее важных применений меди в то время была электротехника. Ранние ученые, экспериментировавшие с электричеством, выбрали медь в качестве передатчика, потому что она обладает высокой проводимостью (может легко передавать электрический ток). Электротехническая промышленность сегодня является вторым по величине потребителем меди.

Цена индустриализации

Хотя методы производства улучшились со времен римлян и промышленной революции, сегодня производство меди вносит значительный вклад в глобальное загрязнение.

Бьютт, штат Монтана, является домом для заброшенного медного рудника, когда-то принадлежавшего ныне несуществующей компании Anaconda Copper Mining Company, основанной в Бьютте в 1895 году. До закрытия крупного рудника Бьютт в 1980-х годах рудник произвел 20 миллиардов фунтов меди. До 1950-х годов он производил треть меди страны и был важным поставщиком для страны во время двух мировых войн. Бывший рудник теперь является крупнейшим сайтом Superfund в стране. Основной открытый карьер заполнился водой после прекращения добычи, образовав озеро площадью 600 акров. Медь, свинец, кадмий и мышьяк загрязняют огромную яму, которая каждый день пополняется водой из нижнего водоносного горизонта, что делает токсичное озеро почти невозможным для очистки. Сера, минерал, который обычно входит в состав медной руды, вступает в реакцию с воздухом и водой, образуя серную кислоту, которая заполняет карьер. Сток шахты и радиоактивные осадки от плавильного завода, когда-то принадлежавшего Анаконде, покрывают ландшафт. Рядом с основным карьером находится хвостохранилище площадью 1000 акров.

Яма Беркли, Бьютт Монтана. Авторское право на фото 2000 г., Энтони Лейзеровиц. Используется с разрешения

Во время работы медный рудник в Бьютте формировал социальную структуру города. Компания Anaconda Copper Mining играла тяжелую руку в политике Монтаны и оказывала прямое влияние на жизнь горняков и их семей. Жизнь в Бьютте на протяжении большей части 20-го века вращалась вокруг ожиданий увольнений и забастовок, которые происходили по истечении трехлетних контрактов между компанией Anaconda и профсоюзом горняков. Условия труда были ужасными. Несчастные случаи на шахтах, «легкие горняков», сильное загрязнение окружающей среды, насилие и беспорядки между профсоюзами и компанией — вот некоторые из издержек для жителей Бьютта. Хотя в городе все еще ведется небольшая добыча меди, жители Бьютта остались с ядовитым наследием шахты.

Компании Anaconda также принадлежал крупный медный рудник в Чукикамата, Чили, который работал с 1920-х по 1970-е годы. Чилийские шахтеры жили в крошечных квартирах, принадлежавших компании, с минимальной сантехникой. Жены и семьи шахтеров ежедневно стояли в очередях, чтобы получить доступ к скудным продуктам в фирменном магазине, предназначенном для низшего класса горняков. Их статус занятости также диктовал, какие школы могли посещать их дети. Забастовки также были обычным явлением в жизни горняков и их семей. Этнограф и уроженка Бьютта из Монтаны Джанет Финн пишет: «В установлении трудовых, общественных и государственных отношений в Чукикамата компания обратилась к проверенным и проверенным методам, практикуемым в Бьютте: черные списки, взяточничество и случайная грубая сила, смешанная с развлечениями, которые включали в себя оба порока. и добродетель».

Рудник Чукикамата компании Anaconda был закрыт в 1971 году после того, как правительство Чили национализировало запасы меди в стране. Однако добыча меди по-прежнему остается крупной отраслью в Чили. Исследование Университета Чили, проведенное в 1999 году, показало, что на добычу, выплавку и очистку меди приходится значительная часть производства парниковых газов и других загрязнений воздуха в этой стране, а также наибольшее потребление ископаемого топлива в Чили, а также значительное количество электричества. Это способствует глобальному уровню углекислого газа, который способствует глобальному потеплению. Кроме того, в процессе плавки из сульфидных руд, наиболее часто добываемых медных руд в Чили, выделяется большое количество диоксида серы (SO2), прекурсора кислотных осадков.

Local Copper Mining

Историческое фото шахты Элизабет, Страффорд, штат Вирджиния. Источник фото: веб-сайт «Наследие рудника Элизабет»,

В нескольких городах в округе Ориндж в центральном Вермонте в 1800-х годах располагались небольшие медные рудники и плавильные заводы. Ни один из рудников не производил столько меди, сколько крупные рудники в других частях страны, но местные рудники были источником занятости для корнуоллских и ирландских иммигрантов и помогали поддерживать местную экономику. Эли (ныне Вершир) был классическим горнопромышленным городком «бум и крах», местом расположения одного из крупнейших медных рудников в этом районе и ареной двух «войн Эли» между шахтерами и владельцами шахт, в которых горняки бунтовали, чтобы вернуться. выплаты, причитающиеся им обанкротившейся горнодобывающей компанией.

Еще одним местным медным рудником был рудник Элизабет в Южном Страффорде, штат Вермонт, который работал с 1830 по 1958 год. Сегодня он является частью программы Superfund Агентства по охране окружающей среды.

Источники включают:

• Green Mountain Copper: The Story of Vermont’s Red Metal by Collamer Abbott, опубликовано Herald Printery, Randolph, Vermont, 1973.
• «Красное золото Африки» Евгении В. Герберт, опубликовано издательством University of Wisconsin Press, Madison, 19.84.
• «Ранняя металлообработка в Центральных Андах из Мина Пердида, Перу» Ричарда Л. Бургера и Роберта Б. Гордона в Science, New Series, Vol. 282, № 5391, стр. 1108-1111, 6 ноября 1998 г.
• «Шестьдесят веков меди» Б. Вебстера Смита, опубликовано лондонским издательством Hutchinson для Ассоциации развития меди, 1965 г.
• «Кипр живет в любви и раздорах» Роберта Верника в Smithsonian, Vol. 30, выпуск 4, июль 1999 г.
• «Медь, ценившаяся на протяжении веков», Джеффри А. Сковил в Earth, Vol. 4, выпуск 2, 19 апреля95.
• «Медь» Дональда Дж. Барселу в клинической токсикологии, Vol. 37, № 2, стр. 217–230, 1999.
• «Древние металлические рудники запятнали мировое небо» Р. Монастерски в Science News, Vol. 149, выпуск 15, 13 апреля 1996 г.
• «Долгосрочные экологические проблемы производства меди, связанные с энергетикой», С. Альварадо, П. Мальдонадо, А. Барриос, И. Жак в энергетике, Vol. 27, выпуск 2, страницы 183-196, февраль 2002 г.
• «Как Рим загрязнил мир» Дэвида Киза в Geographical, Vol. 75, выпуск 12, декабрь 2003 г.
• «Великие испытания меди» Рональда Риса в History Today, Vol.

  No related posts.