17
në të preferuarat në të preferuarat nga të preferuarat 7
Për mijëra vjet, produktet prej guri kanë qenë mjetet kryesore të përdorura nga njeriu. Mjeshtrit që përpunonin gurin, si një skulptor, morën me mend një cilësi të re në të dhe, duke prerë tepricën, prodhuan objektin e nevojshëm. Sidoqoftë, njeriu i lashtë, në thelb, riprodhoi vetëm procese natyrore, duke shkatërruar shkëmbinj.
Dizajni i produkteve, i cili është zotëruar për disa mijëra vjet, kërkonte zhvillimin e të menduarit hapësinor dhe zhvillimin e aftësive thelbësisht të reja në prodhimin e kompozitit, nga disa pjesë dhe elementë lidhës, mjete. Por në këtë rast, para syve të mjeshtrit ishte materiali burimor me origjinë natyrore. Edhe në procesin e zotërimit të prodhimit të qeramikës, u imituan proceset natyrore të pjekjes së argjilës në një flakë zjarri. Prodhimi i produkteve nga minerali i metalit është një teknologji revolucionare, një teknologji që nuk mund të "përgjohej" në natyrë! Kjo është teknologjia e parë plotësisht artificiale në historinë e qytetërimit. Si mësoi një person të marrë dhe përpunojë metale? Konsideroni një version modern të këtij procesi të mahnitshëm.
Çfarë kanë të përbashkët guaska e karavidheve dhe "superçeliku" i së ardhmes së afërt? Shkencëtarët kanë zbuluar se baza kitinoze e guaskës, e përbërë nga karboni, hidrogjeni dhe azoti, është një strukturë huall mjalti prej kristalesh polimeri me përmasa të rendit të një nanometri, hapësira e lirë e së cilës është e mbushur me proteina. Kjo lejon që materiali të notojë në ujë dhe të ketë një forcë më të lartë se shumë lloje të çelikut për qëllime të veçanta. Mbetet për të studiuar dhe zbatuar teknologjinë natyrore në praktikë. Pra, analiza e proceseve dhe strukturave natyrore është çelësi i suksesit të teknologjive inovative të shekullit të 21-të. Sidoqoftë, njerëzit mësuan ta zotëronin këtë çelës në kohët e lashta, dhe zhvillimi i teknologjive metalurgjike është një shembull i qartë i kësaj.
metalet vendase
Qytetërimit neolitik i ka paraprirë një formim i gjatë dhe zhvillim i ngadalshëm i mjeteve dhe mjeteve të përdorura nga njeriu. Historia e shoqërisë primitive njerëzore ishte e lidhur pazgjidhshmërisht me gurin. Produktet më primitive të gurit ishin guralecët e zakonshëm të lumit, të copëtuar në njërin skaj. Mosha e veglave më të vjetra prej guri daton në një periudhë prej rreth 2.5 milionë vjetësh. Ngjarja më e rëndësishme ishte zhvillimi i veglave të strallit.
Flint ishte i pari që gjeti dhe mishëroi formën e produkteve të tilla themelore për përparimin teknik si një sëpatë, një drapër, një thikë, një çekiç. Përdorimi i metaleve vendase ka shumë të ngjarë të ketë filluar në Mesolitin (Epokën e Mesme të Gurit), d.m.th. disa dhjetëra mijëra vjet më parë. Në këtë kohë, aftësia e gjetjes, nxjerrjes së gurëve dhe bërjes së tyre jo vetëm vegla, por edhe bizhuteri për njeriun primitiv ishte bërë e zakonshme dhe ishte kthyer në një lloj industrie.
Ishte në procesin e kërkimit të gurëve të përshtatshëm për prodhimin e produkteve të reja që njerëzit tërhoqën vëmendjen te pjesët e para të metaleve, me sa duket bakri, të cilat janë shumë më të zakonshme në natyrë sesa copëzat e metaleve të çmuara - ari, argjendi, platini. Bakri vendas (tellurik, nga fjala latine "tellus" - tokë) gjendet ende sot në shumë rajone të botës: në Azinë e Vogël, Indokinë, Altai dhe Amerikë. Deri më tani, ka copa bakri që peshojnë disa kilogramë. Manifestimi më i madh i bakrit vendas konsiderohet të jetë një venë e vazhdueshme bakri e gjetur në Gadishullin Kyusinou (Liqeni Superior, SHBA). Masa e saj vlerësohet në rreth 500 tonë.
Jo vetëm metalet fisnike mund të jenë të pranishme në formë amtare në kushte tokësore. Dihet se pjesët e hekurit, merkurit dhe plumbit gjenden në natyrë, shumë më rrallë - copëza metalesh dhe lidhjesh të tilla si zinku, alumini, bronzi, gize. Ato gjenden në formën e gjetheve dhe luspave të vogla të ndërthurura në shkëmbinj, më së shpeshti në bazalt. Në shekullin e 20-të, hekuri vendas u gjet, për shembull, në ishullin Disko në brigjet e Grenlandës, në Gjermani (afër qytetit të Kassel), në Francë (departamenti Auvergne), në SHBA (Connecticut). Përmban gjithmonë një sasi të konsiderueshme nikel, papastërti kobalti, bakri dhe platini (nga 0,1 në 0,5% ndaj peshës së secilit element) dhe, si rregull, është shumë i varfër në karbon. Gjetjet e gize vendase janë të njohura, për shembull, në Ishujt Russky (në Lindjen e Largët) dhe Borneo, si dhe në gjirin Avaria (Zelanda e Re), ku aliazhi vendas përfaqësohej nga koheniti - karabit hekur-nikel-kobalt (Fe, Ni, Co) 3C.
Vëzhgimi i ndryshimit të formës së copave nën goditjet e gurëve të fortë e shtyu një person t'i përdorte ato për të bërë bizhuteri të vogla me falsifikim të ftohtë. Formëzimi është metoda më e vjetër e punimit të metaleve me presion. Zotërimi i metodës së përpunimit të metalit vendas me falsifikim bazohej në aftësitë dhe përvojën e prodhimit të veglave prej guri duke "tapicuar" gurin me një çekiç guri. Bakri vendas, të cilin njerëzit primitivë në fillim e konsideronin gjithashtu një lloj guri, nuk jepte copa karakteristike të gurit kur goditet nga një çekiç guri, por ndryshoi madhësinë dhe formën e tij pa prishur vazhdimësinë e materialit. Kjo veti e jashtëzakonshme teknologjike e "gurit të ri" është bërë një nxitje e fuqishme për kërkimin dhe nxjerrjen e metalit vendas dhe përdorimin e tij nga njeriu. Përveç kësaj, është vërejtur se falsifikimi rrit fortësinë dhe forcën e metalit.
Në fillim, copa të zakonshme guri të fortë u përdorën si çekiç. Një mjeshtër primitiv, duke mbajtur një gur në dorë, i goditi në një copë vendase, dhe më vonë - të shkrirë nga minerali i metalit. Evolucioni i kësaj metode më të thjeshtë të falsifikimit çoi në krijimin e një prototipi të çekiçit të farkëtarit të pajisur me një dorezë. Megjithatë, përpunimi i metaleve me falsifikim të ftohtë kishte mundësi të kufizuara. Në këtë mënyrë, ishte e mundur të formoheshin vetëm objekte të vogla - një kunj, një grep, një majë shigjete, një fëndyell. Më vonë, u përvetësua teknologjia e falsifikimit të copave të bakrit me paranxehje - pjekje.
Copat e arit, një metal shumë më duktil se bakri, dhanë mundësi të mëdha për zhvillimin e teknologjive të para të përpunimit të metaleve. Ari luajti një rol të jashtëzakonshëm në formimin e minierave dhe prodhimit metalurgjik të qytetërimit. Depozitat e vendpushimit ishin depozitat e para me ar të zhvilluara nga njeriu. Në masën e rërave dhe zhavorreve aluviale u gjetën copa ari, të cilat ishin prodhimet e shkatërrimit të shkëmbinjve ar-mbajtës, të ekspozuar ndaj rrjedhave të lumenjve për një kohë të gjatë. Me sa duket, bizhuteritë më të vjetra prej ari ishin copëza të përpunuara në formën e rruazave me falsifikim të ftohtë. Këto rruaza të lëmuara dukeshin si gurë me ngjyra të lidhura së bashku në kombinime të ndryshme.
Gjatë nxjerrjes së arit nga venat, u krijuan teknologji, të cilat më pas u përdorën në zhvillimin e depozitave të metaleve të tjera të lashta. Ari u bë metali i parë nga i cili ata mësuan të derdhnin produkte, të merrnin tela dhe petë, ari fillimisht u rafinua. Në thelb, të gjitha teknologjitë metalurgjike të aplikuara në epokën e botës së lashtë për argjendin, bakrin, plumbin dhe kallajin fillimisht u përpunuan në ar.
Megjithatë, baza e qytetërimit deri në mijëvjeçarin III para Krishtit. e. guri mbeti. Një tipar karakteristik i teknologjisë së hershme neolitike ishte kalimi në vegla të mëdha guri. Pamja e tyre shoqërohet me zhvillimin e metodave të reja teknologjike të përpunimit të gurit - shpimi, sharrimi, bluarja. U shpikën vegla të përbëra ("liner"), në të cilat materiali prej guri përdorej vetëm për pjesën e punës, kurse dorezat ishin prej druri, briri ose kocke. Gradualisht, u zhvillua riparimi i mjeteve - korrigjimi i tyre pasi pjesa e punës konsumohet. U ngrit miniera, në të cilën zjarri u përdor për të shkatërruar gurët. Një arritje e mahnitshme teknike e njerëzve të epokës së neolitit është nxjerrja e strallit në miniera me një bosht vertikal deri në 10 m të thellë dhe rrjedhje të shkurtra. Kështu, në fillim të revolucionit neolitik, njerëzit kishin njohuri të ndryshme për substancat dhe materialet natyrore, metodat e përpunimit të tyre.
Teknologjitë termike të neolitit
Tipari më i rëndësishëm dallues i një ekonomie produktive neolitike është krijimi i një furnizimi ushqimor. Kur zgjidhet problemi i bërjes së enëve për ruajtjen e tij, shpiken produkte qeramike dhe teknologjitë termike po zhvillohen gradualisht. Artikujt e parë të qeramikës ishin shporta të bëra me degëza të veshura me argjilë dhe të shkrepura në shtyllë. Pastaj u krijuan furra speciale për pjekje - farkë.
Sobë neolitike e përshtatur për tërheqje natyrale
Rindërtimet moderne riprodhojnë metodën neolitike të pjekjes së qeramikës si më poshtë. Briri ndërtohej në bregun e thepisur të lumit, në muret e përrenjve ose kodrave dhe përbëhej nga dy degë. Mëngja horizontale shërbente si kuti zjarri dhe ajo vertikale mbushej me enë. Kur farka mbushej me enë të thara paraprakisht, pjesa e sipërme e farkës mbulohej me mbeturina qeramike dhe u ndërtua një zjarr i ulët duke përdorur dru të papërpunuar. Një zjarr i tillë u mbajt derisa ndarja e avujve pushoi, pas së cilës zjarri u rrit në një nxehtësi të kuqe. Tenxheret qëndruan në këtë zjarr për të paktën 6 orë.Më pas pjesa e sipërme e vatrës u mbulua me rërë, kutia e zjarrit u mbulua me baltë dhe njësia u la në këtë gjendje për disa ditë. Pas kësaj, u bë një vrimë në kutinë e zjarrit dhe gradualisht u zgjerua. Më në fund u hap maja e vatrës dhe u nxorrën enët e përfunduara. Furra të tilla të lashta për pjekjen e qeramikës u gjetën në Mesopotami, Afrikën e Veriut dhe Evropën Lindore. Temperatura e ngrohjes së produkteve në to arriti në 1100 °C.
Për të zotëruar teknologjinë metalurgjike të nxjerrjes së metalit nga xeherori, e cila kërkon sigurim të besueshëm të temperaturave të larta, nevojitej një furrë me shpërthim artificial. Për herë të parë u krijuan furra të tilla për prodhimin e qeramikës. Kështu, një person u njoh me mineralin e metalit gjatë pjekjes së enëve prej balte. Kishte një proces të rikuperimit të metaleve nga substancat e depozituara në muret e qeramikës për ngjyrosjen e tyre. Dihet se karbonatet e bakrit - malakiti dhe lazuli lapis, sulfidi i merkurit - kinabari, okër hekuri i verdhë, i kuq dhe kafe janë bojëra minerale të ndritshme, dhe aplikimi i modeleve të ngjyrave në qeramikë është një nga format më të vjetra të artit.
Procesi i zhvillimit gradual të metaleve dhe materialeve të reja nga qytetërimi
Metali i parë xeheror i zotëruar nga njeriu ishte bakri. Kjo ndodhi, me sa duket, rreth 10 mijë vjet më parë. Kunjat, fëndyrat, shpatat, rruazat, unazat dhe varëset e gjetura në vendbanimet Chaionu Tepesi dhe Chatal Huyuk, të cilat ndodhen në rrafshnaltën e Konias në Turqi, konsiderohen aktualisht si produktet më të vjetra nga xeherori i bakrit. Këto gjetje datojnë në mijëvjeçarin 8-7 para Krishtit. e.
Fillimi i epokës së metaleve
Epoka e vërtetë e metaleve filloi në Euroazi në mijëvjeçarin e 5-të para Krishtit. e. Karakterizohet nga gjëra të rralla që gjenden në veri të Gadishullit Ballkanik dhe në rajonin e Karpateve. Në arkeologji, këto territore zakonisht i atribuohen provincës metalurgjike ballkano-karpate më të rëndësishme të epokës së bakrit-gurit.
Në fillim të viteve 70 të shekullit të kaluar, aty u zbuluan monumente tepër të pasura dhe ekspresive: nekropoli "i artë" i Varnës dhe miniera e madhe Aibunar, ku, sipas llogaritjeve, u minuan të paktën 30 mijë ton mineral bakri. Më shumë se 3 mijë ar të ndryshëm dhe rreth 100 sende bakri u gjetën në varret e Varnës. Vëmendje e veçantë tërheqin bizhuteritë e arit dhe objektet e zbukuruara me zbukurime komplekse, megjithatë, veglat, veglat dhe armët masive të bakrit nuk janë më pak me interes për specialistët.
Ari dhe bakri i krahinës metalurgjike ballkano-karpate përbënin një problem të papritur për studiuesit e metalit të lashtë: çfarë synonin përpjekjet e përgjithshme të këtij prodhimi metalurgjik? Për derdhjen dhe falsifikimin e veglave metalike për të rritur produktivitetin, siç përshkruhet në shumicën e teksteve të njohura, apo për diçka tjetër? Llogaritjet e arkeologëve kanë treguar se që në hapat e parë të prodhimit të minierave dhe shkrirjes, pjesa dërrmuese e energjisë së saj u drejtua në krijimin e atyre produkteve që u shërbenin sferave simbolike të jetës publike - bizhuteri, atribute të fuqisë dhe objekte rituale. Pjesa gjigante e metalit shërbeu si një lloj dëshmie e rëndësisë shoqërore të të vdekurve. Kështu, për disa mijëvjeçarë, metalet kryenin kryesisht një funksion social dhe jo prodhues.
Në mijëvjeçarin e 5-të para Krishtit. e. në pjesën më të madhe të territorit të Euroazisë u zhvilluan në mënyrë aktive xehet e bakrit të oksiduar, venat e të cilave dolën në sipërfaqe. Punimet e minierës ishin vrima të ngushta që u krijuan si rezultat i gërmimit të shkëmbit të venave xeherore. Nëse një minator haste në një lente të fuqishme xeherore, hendeku shndërrohej në një zgavër në vendin e minierës. Minierat më të vjetra të bakrit janë gjetur në Mesopotami, Spanjë dhe Gadishullin Ballkanik. Në epokën e antikitetit, ishulli i Qipros u bë një nga depozitat më të mëdha të bakrit; nga emri i tij i vonë latin "cuprum" erdhi emri modern i bakrit si një element kimik. Emri rus për metalin vjen nga fjala e lashtë sllave "smida", që do të thoshte metal në përgjithësi. Vini re se termi "smida" daton në ato kohëra të lashta kur paraardhësit e sllavëve dhe gjermanëve ishin ende një popull i vetëm indo-arian. Më pas, në gjuhët gjermanike, termi "smida" filloi të përdoret për t'iu referuar një personi që punon me metal, dhe u fiksua në formën "smith" (anglisht) ose "schmidt" (gjermanisht) - "farkëtar".
Zhvillimi i depozitave nëntokësore të xehes u përvetësua në mijëvjeçarin e IV para Krishtit. e. Thellësia e punimeve të minierës arriti në 30 m ose më shumë. Zjarri, uji dhe pykat prej druri u përdorën për të shtypur shkëmbin. Një zjarr u ndez pranë vendit të zhvilluar, shkëmbi u ngroh dhe më pas u fto shpejt, duke derdhur ujë të bollshëm. Në të çarat e formuara futeshin pyka druri, të cilat gjithashtu u derdhën me ujë. Ënjtje, pykat çanë shkëmbin. Fragmentet e shkëmbinjve xeheror nxeheshin përsëri në flakën e zjarrit, ftoheshin ashpër dhe shtypeshin me çekiç dhe kazma direkt në miniera. Xeherori i grimcuar merrej nga minierat në çanta lëkure ose shporta prej thurjeje. Më pas e rrahën me llaç të madh guri në madhësinë e një bizele. Metalurgët e lashtë përdornin qymyr druri, drurë të dendur dhe kocka si lëndë djegëse për shkrirjen e metaleve.
Metoda më e lashtë e përpunimit të mineralit të bakrit është shkrirja me crucible: minerali përzihej me lëndë djegëse dhe vendosej në kavanoza prej balte të përzier me hirin e kockave. Dimensionet e kapakut ishin të vogla, lartësia e tyre ishte 12-15 cm dhe në kapak ishin parashikuar vrima për lëshimin e gazrave. Në vatrat e qeramikës të kohës neolitike të përshkruara më sipër, u arrit një temperaturë (deri në 1100 ° C), e mjaftueshme për të marrë bakër që përmbante deri në 2% peshë. papastërtitë natyrore të arsenikut, nikelit, antimonit. Më pas, për shkrirjen e bakrit, filluan të rregullohen furrat me gropë. Në këtë rast, në një gropë të cekët vendosej një gropë balte me xehe dhe qymyr dhe mbi të ishte hedhur një shtresë qymyr druri. Me rëndësi të veçantë ishte zgjedhja e vendit të shkrirjes, i cili supozohej të siguronte një rrjedhje intensive të ajrit në njësi për të ndezur zjarrin dhe për të arritur temperaturën e kërkuar.
Sasia e bakrit që prodhohej në kazan ishte e vogël dhe, si rregull, arrinte në disa dhjetëra gramë, kështu që gradualisht kaluan në prodhimin e bakrit në gropa direkt nga xeherori. Për ta bërë këtë, minerali i bakrit i përzier me thëngjill vendosej në gropa deri në 30 cm të thella, fundi i të cilave ishte i veshur me gurë. Një sasi e caktuar qymyr druri u derdh mbi shtresën e ngarkesës dhe degët e pemëve dhe një sasi e vogël dheu u vendosën sipër në mënyrë që të mos pengonin rrjedhën e ajrit në grumbull. Ata u përpoqën të vendosnin vendin e shkrirjes në shpatet e kodrave për të përdorur lëvizjen natyrale të ajrit. Kjo ishte njësia e parë metalurgjike "industriale".
Pas përfundimit të shkrirjes, karburanti i padjegur u hoq dhe metali që rezulton u grimcua në copa të përshtatshme për përdorim. Kjo u bë menjëherë pas ngurtësimit të metalit, pasi në këtë fazë bakri është veçanërisht i brishtë dhe lehtësisht copëtohet me çekiç. Për t'i dhënë bakrit të papërpunuar një pamje të tregtueshme, ai iu nënshtrua falsifikimit të ftohtë. Shumë herët u zbulua se bakri është një metal i butë dhe i lakueshëm, i ngjeshur lehtësisht dhe i çliruar nga përfshirjet e vrazhda me përpunimin më të thjeshtë mekanik.
Me shumë avantazhe, bakri, madje edhe i aliazhuar natyrshëm, kishte një pengesë shumë domethënëse: veglat e bakrit shpejt u zbehën. Rezistenca ndaj konsumit dhe vetitë e tjera të bakrit nuk ishin aq të larta sa mjetet dhe veglat e bakrit mund të zëvendësonin plotësisht ato prej guri. Prandaj, gjatë gjithë epokës së gurit të bakrit (mijëvjeçari i IV para Krishtit), guri konkurroi me sukses me bakrin, gjë që u pasqyrua në emrin e epokës. Hapi vendimtar në kalimin nga guri në metal u bë pas shpikjes së bronzit.
Suplementi studentor #2
me temën "Mineralet dhe lidhjet në dizajn
Stacioni "Sheshi i Revolucionit"
Metroja e Moskës"
Bakri është metali i parë i zotëruar nga njeriu
Roli i bakrit në zhvillimin e kulturës njerëzore është i veçantë. Përdorimi i bakrit dhe bronzit si materialet më të rëndësishme zgjati për mijëvjeçarë. Bakri, si metalet fisnike, ndonjëherë formon copa. Shkencëtarët besojnë se ishte prej tyre që veglat e para metalike u bënë 10 mijë vjet më parë. Për shkak të butësisë dhe shfaqjes mjaft të përhapur të bakrit në natyrë, njeriu filloi ta përdorte atë shumë përpara hekurit.
Historianët kanë vërtetuar se në Egjiptin e lashtë, kur ndërtonin piramida, artizanët përdornin vegla guri (të bëra nga graniti dhe doleriti) dhe vegla bakri. Metali ishte jashtëzakonisht i fortë. Kjo i lejoi egjiptologët të sugjeronin se tashmë në mijëvjeçarin III para Krishtit. e. Egjiptianët kishin një recetë të veçantë për përpunimin mekanik të bakrit, që i dha metalit forcë të lartë.
Shtimi i kallajit në bakër rrit ndjeshëm forcën dhe fortësinë e materialit. Kjo ishte e njohur qysh 5000 vjet më parë, dhe ndoshta edhe më herët. Prodhimi i lidhjeve të bakrit ishte arritja më e madhe e metalurgjisë antike dhe i dha emrin e saj një epoke të tërë - Epokës së Bronzit.
Ndryshimi i epokave midis popujve të ndryshëm, në pjesë të ndryshme të globit ndodhi në mënyrë të pabarabartë, dhe korniza kronologjike e epokave mund të tregohet vetëm përafërsisht:
GUR → EKOHA E BAKKrit → BRONZ → HEKUR
MOSHË (kalkolit) MOSHË MOSHË
Mijëvjeçari 4-3 mijëvjeçari 4-1 fillimi i mijëvjeçarit I
para Krishtit e. para Krishtit e. para Krishtit e.
Përhapja e bronzit në qendrat e avancuara kulturore të metalurgjisë filloi në fund të mijëvjeçarit të IV para Krishtit. e. Artikujt më të vjetër prej bronzi u gjetën në territorin e Mesopotamisë (në Sumer), Turqisë, Iranit. Në fund të mijëvjeçarit të tretë para Krishtit. e. bronzi u shfaq në Egjipt, Indi dhe në mesin e mijëvjeçarit II para Krishtit. e. në Kinë dhe Evropë. Në Amerikë, epoka e bronzit, epoka e bronzit mbulon periudhën nga shekulli IV deri në shekullin e 10-të. n. e. Qendrat kryesore metalurgjike këtu ishin të vendosura në territorin e Perusë dhe Bolivisë moderne.
Përveç bronzeve - lidhjeve bakër-kallaj, të lashtët përdornin edhe lidhjet bakër-zink - bronzi, të cilat janë më të forta dhe më të lakueshme se bronzi. Vlen të përmendet se njerëzit e kohëve të lashta nuk e njihnin zinkun si substancë. Në formën e tij të pastër, ky metal u izolua vetëm në mesin e shekullit të 18-të me elektrolizë. Pra, gjatë gërmimeve në Tebë u gjetën papirus, të cilët përshkruajnë sekretin e bërjes së "floririt" nga bakri. Në fakt, ata, sipas të gjitha gjasave, kanë të bëjnë me marrjen e bronzit duke shtuar përbërje natyrale të zinkut në bakër. Tunxh i ngjan arit në ngjyrën dhe shkëlqimin e tij.
Metodat për marrjen e bakrit
Aktiviteti i ulët kimik i bakrit bën të mundur që ai të ekzistojë në natyrë në gjendjen e tij amtare.
Njihen më shumë se 200 minerale që përmbajnë bakër në përbërjen e tyre, duke përfshirë kalkopiritin (pirit bakri) CuFeS2, malakit (CuOH) 2CO3, kalkocit (shkëlqim bakri) Cu2S, cuprite Cu2O.
Bakri i pastër përftohet me metoda të ndryshme. Metoda hidrometalurgjike - nxjerrja e metaleve nga xehet duke përdorur reagentë (H2SO4, KCN, etj.) në formë të përbërjeve të tretshme në ujë, e ndjekur nga përpunimi i këtyre tretësirave për izolimin e metaleve në formë të lirë.
Kur minerali që përmban CuO trajtohet me acid sulfurik të holluar, bakri kalon në tretësirë në formën e sulfatit:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Pastaj hiqet nga tretësira ose me elektrolizë ose zhvendoset nga sulfati me hekur:
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
Të gjitha metodat e marrjes së bakrit nga komponimet bazohen në proceset redoks.
Vetitë kimike të bakrit
Në formë të thatë dhe në temperaturë normale, bakri pothuajse nuk ndryshon. Në temperatura të larta, bakri mund të reagojë me substanca të thjeshta dhe komplekse.
Ndërveprimi me substanca të thjeshta:
Cu + Cl2 = CuCl2
2CuO + O2 = 2CuO
Ndërveprimi me substanca komplekse:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu + 4HNO3 = Cu(NO)3 + 2NO2 + 2H2O
Bakri dhe lidhjet e tij
Bakri ka një pikë shkrirjeje prej 1083oC.
Ekzistojnë dy grupe të lidhjeve të bakrit: tunxh- lidhjet bakër-zink, bronzi- lidhjet e bakrit me elementë të tjerë (përveç zinkut).
Alumin" href="/text/category/aluminij/" rel="bookmark">alumin, Mn - mangan, C - plumb, B - berilium, Mg - magnez, Cp - argjend, F - hekur, Msh - arsenik, Su - antimoni, K - silic, N - nikel, T - titan, Kd - kadmium, O - kallaj, F - fosfor, X - krom, C - zink.
I gjithë bronzi është shënuar me shkurtesën "Br", që tregon këtë kategori të lidhjeve të bakrit. Pas përcaktimit të klasës së lidhjes së bakrit "Br" vijnë shkronjat për të ndihmuar në identifikimin e elementeve të shtuar.
Për shembull, BrO5Ts6 do të thotë që kjo aliazh bronzi përmban 5% kallaj dhe 6% zink, dhe emërtimi BrO5Ts2N5 tregon se aliazhi përfshin 5% kallaj, 2% zink dhe 5% nikel. Shenja BrO10Ts2 identifikon një aliazh bronzi që përmban 10% kallaj dhe 2% zink.
Në fabrikën shtetërore të bakrit të Leningradit "Krasny Vyborzhets" (1924), i ashtuquajturi bronz i kuq artistik me një shtesë zinku jo më shumë se 6% u përdor për derdhje. Bronzi i kuq nuk është i ndjeshëm ndaj ndryshimeve të temperaturës.
Por projektet në uzinë u hodhën 80 figura skulpturore për stacionin "Sheshi i Revolucionit" të Metrosë së Moskës.
Varietetet e mermereve në projektimin e stacioneve të metrosë
Çdo stacion i metrosë është si një muze mineralogjik, secili prej tyre ka ekspozitën e vet.
Bodrumi i stacionit të metrosë Ploshchad Revolyutsii është i veshur me gur gëlqeror të zi armen si mermeri me vena "të arta", i cili është shndërruar në një piedestal të madh, dhe harqet janë bërë nga shrosha gëlqerore si mermeri i kuq i errët. Harqet u ndërtuan nga gurë të fortë të gdhendur nga blloqe mermeri. Muret e shtyllave janë të veshura me shrosha të kuqe, ufaley gri-blu, gur gëlqeror biyuk-yanka në formë mermeri të verdhë-rozë. Muret e pistave të stacionit ishin zbukuruar me mermer gri Ufaley, me një qoshe të bërë me shrosha të kuqe dhe një mozaik qilimash me bazament me gurë gëlqerorë sadakhlo dhe dalu si mermer të zi ulliri. Dyshemeja e sallës së stacionit është një alternim shahu i granitit Zhezhelevsky gri të errët dhe gabros së zezë, dhe platformat janë përfunduar me të njëjtin granit dhe labranit.
Në muret e platformave janë fiksuar shigjeta bronzi me mbishkrimet "Dalja në qytet" - këto janë shenjat më të vjetra të mbijetuara të metrosë së Moskës.
Llojet e mëposhtme të mermereve janë më të zakonshmet në praktikën e ndërtimit:
Ufaleysky(Ufaley), gri-blu.
Mermeret e Gjeorgjisë. Shroshinsky (Shrosha), e kuqe e errët me vija të bardha.
Sadakhlinsky(Sadakhlo), e zezë e errët me vija të bardha dhe të verdha-artë.
Mermeret e Armenisë. Davalinsky (Davalu), e zezë me vija të arta. Ky mermer zakonisht përdoret në kombinim me mermere të ngjyrave të tjera për piedestalet dhe bazamentet e veshjes së mermerit.
Siç u tregua në kapitullin e mëparshëm, zanatet individuale të bakrit (kryesisht bizhuteri) u shfaqën shumë herët. Aktualisht, arkeologjia nuk mund të tregojë saktësisht se ku janë shkrirë për herë të parë xehet ose ku është marrë për herë të parë bronzi, një aliazh bakri me metale të tjera. Sipas të gjitha gjasave, njerëzit fillimisht përdorën bakër me origjinë vendase, i cili përpunohej si një lloj i veçantë guri me veti plastike. Por kur u zbulua se copat e mineralit të bakrit fillojnë të shkrihen kur nxehen fort, dhe kur ftohen përsëri bëhen të ngurta, u zbulua procesi i shkrirjes së metalit. Prona e re e bakrit filloi të përdoret për të krijuar mjete me një formë të paramenduar, d.m.th., u shpik procesi i derdhjes.
Me zhvillimin e shkrirjes së bakrit, interesi për të u rrit si një material i ri për prodhimin e veglave, dhe jo vetëm të bizhuterive. Megjithatë, bakri me origjinë vendase gjendet rrallë në sipërfaqen e tokës. Në mijëvjeçarin V para Krishtit. e. filluan të zhvillojnë xehe bakri të oksiduar, venat e të cilave dolën në sipërfaqe. Zhvillimi i xeheve sulfide i përket një kohe të mëvonshme. Punimet ishin të çara të ngushta që u krijuan si rezultat i gërmimit të shkëmbit të damarëve xeherorë. Nëse një minator haste në një lente të fuqishme xeherore, hendeku shndërrohej në një zgavër në vendin e minierës. Në mijëvjeçarin IV para Krishtit. e. filloi të kalojë në zhvillimin e depozitave nëntokësore. Në Gadishullin Ballkanik, për shembull, punimet e minierave arritën një thellësi prej 27 m. Për të shkëputur copa xehe, ishte e nevojshme që fillimisht të ngrohej shkëmbi, pastaj të hidhej ujë mbi të. Si rezultat, u përftuan çarje, në të cilat u futën pykë druri të njomur me ujë. Me fryrjen e pykave të drurit, ata i grisnin xeherorët. Në Gadishullin Ballkanik, në punime u gjetën pyka kajla me fole të bëra me brirë dreri. Besohet se minatorët i përdornin ato për të nxjerrë mineral bakri nga venat.
Pranë minierave u zhvillua procesi i pasurimit të xeheve. Fillimisht dihej metoda e thatë e pasurimit: minerali i nxjerrë ndahej nga shkëmbi i mbeturinave dhe shtypej me çekiç guri. Më vonë filloi të përdoret metoda e pasurimit të lagësht. Xeherori i grimcuar vendosej në tabaka druri me ujë. Tabaka u trondit, si rezultat, copa minerali, si ato më të rënda, u vendosën në fund, dhe shkëmbinjtë e mbeturinave më të lehta notuan në majë. Ajo u grabu dhe copa mineral bakri mbetën në tabaka. Xeherorët e sulfurit të bakrit u ndezën për një kohë të gjatë para shkrirjes.
Ore gjithashtu shkrihej jo shumë larg minierave në furra speciale balte. Për të marrë një temperaturë më të lartë në furrë, njerëzit frynin ajrin nëpër tubat e ventilatorit. Në mijëvjeçarin III para Krishtit. e. u shpik shakull lëkure. Shufrat e metaleve të shkrira nga xehet e bakrit shërbenin si objekt shkëmbimi; si rregull, metalurgët nuk merreshin me bizhuteri dhe farkëtari.
Në mijëvjeçarin V para Krishtit. e. një person u njoh me metale të tjera me ngjyra: argjendin dhe arin.
Lidhja e parë, siç sugjerojnë studiuesit, ishte billon - një aliazh bakri dhe argjendi. Prej tij në Turkmenistanin Jugor në kapërcyellin e mijëvjeçarit 5-4 para Krishtit. e. bizhuteri (kufijtë) e falsifikuar. Një aliazh bakri me arsenik u bë i njohur në mijëvjeçarin e IV para Krishtit. e. Lidhjet e arsenikut shfaqen në Transkaukaz një mijë vjet më herët se bronzët e kallajit të Evropës Perëndimore. Nga mijëvjeçari III para Krishtit. e. në vendet e Lindjes së Lashtë, bronzi merrej më shpesh nga një aliazh bakri me përmasa të ndryshme kallaji. Krahasuar me bakrin, lidhjet e bronzit dallohen nga shkrirja, cilësitë e larta të derdhjes dhe forca e lartë. Në varësi të qëllimit të derdhjes, metalit i shtohej kallaji nga 1-2% në 8-10%. Sa më shumë kallaj shtohej, aq më i brishtë ishte produkti.
Nëse minerali shkrihej në afërsi të vendeve të minierave, atëherë në vendbanime derdheshin prodhime bakri dhe bronzi. Për të marrë një aliazh bronzi, bakri dhe kallaji ose bakri dhe arseniku, të marra në përmasa të caktuara, vendoseshin në kavanoza balte, të cilat vendoseshin në një furrë. Metali i shkrirë nga kallëpe u derdh në kallëpe të bëra nga rëra, guri, druri. Në fillim u përdorën forma brezash të hapura dhe më pas të mbyllura. Në kallëpe derdheshin armë, vegla e vegla të ndryshme. Arti dhe sendet e bizhuterive u derdhën në një model dylli. Modeli ishte skalitur nga dylli, mbi të cilin u aplikua argjila e elutriuar imët në shtresa derisa muri i argjilës u bë i fortë. Në kallëpin e baltës u lanë vrima të veçanta për të shkrirë dyllin dhe për të derdhur aliazhin e bronzit brenda. Pas ftohjes, për të hequr objektin, balta thyhej dhe për të marrë një derdhje të re, i gjithë procesi duhej të përsëritej përsëri. Produktet e derdhura në një model dylli janë me vlerë artistike.
Xherorët e metaleve me ngjyra ishin pak të disponueshme për zhvillim; Depozitat e kallajit - lënda e parë kryesore për lidhjet e bronzit - ishin të njohura në antikitet në një shkallë mjaft të kufizuar. Metali duhej të transportohej nga vendi i nxjerrjes së xehes në distanca shumë të gjata. E gjithë kjo pengoi futjen e gjerë të metaleve me ngjyra në prodhim. Sipas F. Engels, “...bronzi siguronte mjete dhe armë të përshtatshme, por nuk mund të zhvendoste veglat prej guri; vetëm hekuri mund ta bënte atë, dhe ata ende nuk dinin të nxirrnin hekurin ”(Marx K., Engels F. Soch., vëll. 21, f. 161).
Vetitë e veçanta të materialit të ri u zotëruan shpejt, u krijuan mjete dhe armë më produktive, të cilat nuk mund të ndikonin në zhvillimin e bujqësisë dhe zejtarisë.
Siç e dini, materiali kryesor nga i cili njerëzit primitivë bënin vegla ishte guri. Nuk është çudi që qindra mijëra vjet që kanë kaluar midis shfaqjes së njeriut në tokë dhe shfaqjes së qytetërimeve të para quhen Epoka e Gurit. Por në 5-6 mijëvjeçarë p.e.s. e. njerëzit zbuluan metalin.
Me shumë mundësi, në fillim, një person e trajtoi metalin në të njëjtën mënyrë si një gur. Ai gjeti, për shembull, copa bakri dhe u përpoq t'i përpunonte ato në të njëjtën mënyrë si guri, domethënë me ndihmën e tapicerisë, bluarjes, shtrydhjes së thekoneve, etj. Por ndryshimi midis gurit dhe bakrit u bë shpejt i qartë. Ndoshta, edhe fillimisht, njerëzit vendosën që nuk do të kishte kuptim në copa metalike, veçanërisht pasi bakri ishte mjaft i butë, dhe mjetet që u bënë prej tij shpejt dështuan. Kush e lindi idenë e shkrirjes së bakrit? Tani nuk do ta dimë kurrë përgjigjen për këtë pyetje. Me shumë mundësi, gjithçka ndodhi rastësisht. Një person i mërzitur hodhi në zjarr një guralec, i cili i dukej i papërshtatshëm për të bërë sëpatë ose majë shigjete, dhe më pas u befasua kur vuri re se guraleci u përhap në një pellg me shkëlqim dhe pasi zjarri u dogj, ai ngriu. Pastaj u desh vetëm pak mendim - dhe ideja e shkrirjes u zbulua. Në territorin e Serbisë moderne u gjet një sëpatë bakri, e krijuar 5500 vjet para lindjes së Krishtit.
E vërtetë, bakri, natyrisht, ishte inferior në shumë aspekte edhe ndaj gurit. Siç u përmend më lart, bakri është një metal shumë i butë. Avantazhi i tij kryesor ishte shkrirja, e cila bëri të mundur prodhimin e një larmie të gjerë objektesh nga bakri, por për sa i përket forcës dhe mprehtësisë, linte shumë për të dëshiruar. Sigurisht, përpara zbulimit, për shembull, të çelikut Zlatoust (neni "Bulat rus nga Zlatoust"), duhet të kishin kaluar edhe disa mijëvjeçarë të tjerë. Në fund të fundit, teknologjitë u krijuan gradualisht, në fillim - hapa të pasigurt, të ndrojtur, me prova dhe gabime të panumërta. Së shpejti bakri u zëvendësua nga bronzi, një aliazh bakri dhe kallaji. Vërtetë, kallaji, ndryshe nga bakri, nuk gjendet kudo. Jo më kot në kohët e lashta Britania quhej "Ishujt Tin" - shumë popuj pajisën ekspedita tregtare atje për kallaj.
Bakri dhe bronzi u bënë baza e qytetërimit të lashtë grek. Në Iliada dhe Odisea lexojmë vazhdimisht se grekët dhe trojanët ishin të veshur me armaturë bakri dhe bronzi dhe përdornin armë bronzi. Po, në kohët e lashta, metalurgjia i shërbente kryesisht ushtrisë. Ata shpesh lëronin tokën në mënyrën e vjetër, me parmendë druri, dhe, për shembull, ulluqet mund të bëheshin prej druri ose balte, por luftëtarët hynë në fushën e betejës me armaturë të fortë metalike. Sidoqoftë, bronzi si material për armë kishte një pengesë serioze: ishte shumë i rëndë. Prandaj, me kalimin e kohës, një person mësoi të shkrijë dhe përpunojë çelikun.
Hekuri është i njohur që nga epoka e bronzit në Tokë. Sidoqoftë, hekuri i papërpunuar, i marrë si rezultat i përpunimit në një temperaturë të ulët, ishte shumë i butë. Hekuri meteoritik ishte më popullor, por ishte shumë i rrallë, mund të gjendej vetëm rastësisht. Megjithatë, armët prej hekuri meteorit ishin të shtrenjta dhe ishte shumë prestigjioze t'i kishe. Egjiptianët i quanin Qiellor kamat e farkëtuara nga meteoritët që binin nga qielli.
Në përgjithësi pranohet se përpunimi i hekurit ishte i përhapur në mesin e hititëve që jetonin në Lindjen e Mesme. Ato janë rreth 1200 para Krishtit. e. mësoi të shkrijë çelikun e vërtetë. Për një kohë, fuqitë e Lindjes së Mesme u bënë tepër të fuqishme, hititët sfiduan vetë Romën dhe filistinët, të përmendur në Bibël, zotëronin territore të gjera në Gadishullin Arabik modern. Por së shpejti avantazhi i tyre teknologjik u zbeh, sepse teknologjia e prodhimit të çelikut, siç doli, nuk ishte aq e vështirë për t'u huazuar. Problemi kryesor ishte krijimi i furrave në të cilat ishte e mundur të arrihej temperatura në të cilën hekuri shndërrohej në çelik. Kur popujt fqinj mësuan të ndërtonin furra të tilla shkrirjeje, prodhimi i çelikut filloi fjalë për fjalë në të gjithë Evropën. Sigurisht, shumë varej nga lëndët e para. Në fund të fundit, vetëm relativisht kohët e fundit njerëzit kanë mësuar të pasurojnë lëndët e para me substanca shtesë që i japin çelikut veti të reja. Për shembull, romakët talleshin me keltët, sepse shumë nga fiset kelte kishin çelik aq të keq sa shpatat e tyre u përkulën në betejë, dhe luftëtarët duhej të vraponin përsëri në rreshtin e pasmë për të rregulluar tehun. Por romakët u përkulën para prodhimeve të armëve nga India. Dhe midis disa fiseve kelte, çeliku nuk ishte inferior ndaj Damaskut të famshëm. (Neni "Çeliku i Damaskut: mitet dhe realiteti")
Por, sido që të jetë, njerëzimi hyri në epokën e hekurit dhe nuk mund të ndalohej më. Edhe përhapja më e gjerë e plastikës që ndodhi në shekullin e njëzetë nuk mund ta zhvendoste metalin nga shumica e fushave të veprimtarisë njerëzore.