โลหะแรกที่ผู้คนเชี่ยวชาญ โลหะที่เก่าแก่ที่สุดของมนุษย์ เทคโนโลยีการประมวลผลที่ทันสมัย

17

สู่รายการโปรด รายการโปรดจากรายการโปรด 7

เป็นเวลาหลายพันปีที่ผลิตภัณฑ์จากหินเป็นเครื่องมือหลักที่มนุษย์ใช้ ช่างฝีมือที่แปรรูปหินเช่นประติมากรเดาคุณสมบัติใหม่ในนั้นและตัดส่วนเกินออกสร้างวัตถุที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม คนโบราณในสาระสำคัญเพียงทำซ้ำกระบวนการทางธรรมชาติทำลายหิน

การออกแบบผลิตภัณฑ์ซึ่งเชี่ยวชาญมาเป็นเวลาหลายพันปี จำเป็นต้องมีการพัฒนาการคิดเชิงพื้นที่และการพัฒนาทักษะพื้นฐานใหม่ในการผลิตคอมโพสิต จากหลายส่วนและองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกัน เครื่องมือ แต่ในกรณีนี้ ต่อหน้าต่อตาท่านอาจารย์เป็นแหล่งกำเนิดของธรรมชาติ แม้แต่ในกระบวนการเรียนรู้การผลิตเซรามิกส์ ก็ยังเลียนแบบกระบวนการธรรมชาติของการเผาดินเหนียวในเปลวไฟ การผลิตผลิตภัณฑ์จากแร่โลหะเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ไม่สามารถ "แอบดู" ในธรรมชาติได้! นี่เป็นเทคโนโลยีประดิษฐ์เต็มรูปแบบครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของอารยธรรม บุคคลเรียนรู้ที่จะรับและแปรรูปโลหะได้อย่างไร? พิจารณากระบวนการอันน่าทึ่งนี้ในเวอร์ชันทันสมัย

เปลือกกุ้งก้ามกรามและ "เหล็กพิเศษ" แห่งอนาคตอันใกล้มีอะไรที่เหมือนกัน? นักวิทยาศาสตร์พบว่าฐานไคตินของเปลือกซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน เป็นโครงสร้างรังผึ้งของผลึกพอลิเมอร์ที่มีขนาดเท่ากับนาโนเมตร พื้นที่ว่างซึ่งเต็มไปด้วยโปรตีน ทำให้วัสดุสามารถลอยน้ำได้และมีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กกล้าวัตถุประสงค์พิเศษหลายเกรด ยังคงศึกษาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีธรรมชาติในทางปฏิบัติ ดังนั้น การวิเคราะห์กระบวนการและโครงสร้างทางธรรมชาติจึงเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จ นวัตกรรมเทคโนโลยีศตวรรษที่ XXI อย่างไรก็ตาม ผู้คนเรียนรู้ที่จะเชี่ยวชาญกุญแจนี้ในสมัยโบราณ และการพัฒนาเทคโนโลยีทางโลหะวิทยาก็เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของสิ่งนี้

โลหะพื้นเมือง

อารยธรรมยุคหินใหม่นำหน้าด้วยการก่อตัวที่ยาวนานและการพัฒนาเครื่องมือและเครื่องมือที่มนุษย์ใช้อย่างเชื่องช้า ประวัติความเป็นมายุคดึกดำบรรพ์ สังคมมนุษย์เชื่อมโยงกับหินอย่างแยกไม่ออก ผลิตภัณฑ์จากหินดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่เป็นกรวดแม่น้ำธรรมดา บิ่นที่ปลายด้านหนึ่ง เครื่องมือหินที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุย้อนได้ถึง 2.5 ล้านปี เหตุการณ์สำคัญคือการพัฒนาเครื่องมือหินเหล็กไฟ

ในหินเหล็กไฟ เป็นครั้งแรก รูปแบบของพื้นฐานดังกล่าวสำหรับ ความก้าวหน้าทางเทคนิคเช่น ขวาน เคียว มีด ค้อน การใช้โลหะพื้นเมืองน่าจะเริ่มขึ้นในยุคกลาง (ยุคหินกลาง) เช่น หลายหมื่นปีมาแล้ว มาถึงตอนนี้ ทักษะในการค้นหา สกัดหิน และไม่เพียงแต่สร้างเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องประดับสำหรับคนดึกดำบรรพ์ได้กลายเป็นเรื่องธรรมดาและกลายเป็นอุตสาหกรรมประเภทหนึ่ง

อยู่ระหว่างการค้นหาหินที่เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ผู้คนให้ความสนใจกับนักเก็ตโลหะกลุ่มแรก ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นทองแดง ซึ่งพบได้ทั่วไปในธรรมชาติมากกว่าก้อนโลหะมีค่า - ทอง เงิน แพลตตินั่ม ทองแดงพื้นเมือง (telluric จากคำภาษาละติน "tellus" - earth) ยังคงพบอยู่ในปัจจุบันในหลายภูมิภาคของโลก: ในเอเชียไมเนอร์ อินโดจีน อัลไต และอเมริกา จนถึงปัจจุบันมีนักเก็ตทองแดงที่มีน้ำหนักหลายกิโลกรัม การปรากฏของทองแดงพื้นเมืองที่ใหญ่ที่สุดถือเป็นเส้นเลือดทองแดงต่อเนื่องที่พบในคาบสมุทรคิวซิโน (ทะเลสาบสุพีเรีย สหรัฐอเมริกา) มวลของมันอยู่ที่ประมาณ 500 ตัน

ไม่เพียงแต่โลหะมีตระกูลเท่านั้นที่สามารถมีอยู่ในรูปแบบดั้งเดิมภายใต้สภาวะบนบก เป็นที่ทราบกันว่านักเก็ตเหล็ก ปรอท และตะกั่วมีอยู่ในธรรมชาติ ซึ่งพบได้น้อยกว่ามาก - นักเก็ตของโลหะและโลหะผสม เช่น สังกะสี อลูมิเนียม ทองเหลือง เหล็กหล่อ พวกมันถูกพบในรูปของใบและเกล็ดเล็กๆ กระจายอยู่ในหิน ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในหินบะซอลต์ ในศตวรรษที่ 20 มีการค้นพบเหล็กพื้นเมืองเช่นบนเกาะดิสโก้นอกชายฝั่งกรีนแลนด์ในเยอรมนี (ใกล้เมืองคัสเซิล) ในฝรั่งเศส (แผนกโอแวร์ญ) ในสหรัฐอเมริกา (คอนเนตทิคัต) ประกอบด้วยนิกเกิลจำนวนมาก สิ่งเจือปนของโคบอลต์ ทองแดง และทองคำขาวเสมอ (จาก 0.1 ถึง 0.5% โดยน้ำหนักของแต่ละองค์ประกอบ) และตามกฎแล้วมีคาร์บอนต่ำมาก การค้นพบเหล็กหล่อพื้นเมืองเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว เช่น ในหมู่เกาะรัสเซีย (ในตะวันออกไกล) และเกาะบอร์เนียว เช่นเดียวกับในอ่าวเอวาเรีย (นิวซีแลนด์) ซึ่งโลหะผสมพื้นเมืองนั้นถูกแทนด้วยโคเฮนไนต์ - เหล็ก-นิกเกิล-โคบอลต์ คาร์ไบด์ (Fe, Ni, Co)3C.

การสังเกตการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของนักเก็ตภายใต้แรงกระแทกของหินแข็งทำให้คนใช้พวกเขาในการทำเครื่องประดับขนาดเล็กโดยการตีเย็น การตีขึ้นรูปเป็นวิธีการทำงานของโลหะที่เก่าแก่ที่สุดโดยใช้แรงกด การเรียนรู้วิธีการแปรรูปโลหะพื้นเมืองโดยการตีขึ้นรูปนั้นขึ้นอยู่กับทักษะและประสบการณ์ในการทำเครื่องมือหินโดยการ "หุ้ม" หินด้วยค้อนหิน ทองแดงพื้นเมืองซึ่งคนดึกดำบรรพ์ในตอนแรกถือว่าเป็นหินชนิดหนึ่ง ไม่ได้มีลักษณะเป็นเศษของหินเมื่อกระแทกด้วยค้อนหิน แต่เปลี่ยนขนาดและรูปร่างโดยไม่รบกวนความต่อเนื่องของวัสดุ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่โดดเด่นของ "หินใหม่" นี้ได้กลายเป็นแรงจูงใจอันทรงพลังสำหรับการค้นหาและการสกัดโลหะพื้นเมืองและการใช้งานโดยมนุษย์ นอกจากนี้ ยังสังเกตได้ว่าการตีขึ้นรูปจะเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของโลหะ

ในตอนแรกหินแข็งธรรมดาถูกใช้เป็นค้อน ช่างฝีมือดึกดำบรรพ์ถือหินก้อนหนึ่งไว้ในมือ ทุบไปที่ชิ้นส่วนของชาวบ้าน แล้วต่อมาก็หลอมจากแร่โลหะ วิวัฒนาการของวิธีการตีขึ้นรูปที่ง่ายที่สุดนี้นำไปสู่การสร้างค้อนของช่างตีเหล็กต้นแบบที่มีด้ามจับ อย่างไรก็ตาม การแปรรูปโลหะโดยการตีขึ้นรูปเย็นมีความเป็นไปได้จำกัด ด้วยวิธีนี้ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างรูปร่างเฉพาะวัตถุขนาดเล็ก - หมุด, ตะขอ, หัวลูกศร, สว่าน ต่อมาเทคโนโลยีการหลอมนักเก็ตทองแดงด้วยการอุ่น - การอบอ่อนนั้นเชี่ยวชาญ

นักเก็ตทองคำ ซึ่งเป็นโลหะที่มีความเหนียวมากกว่าทองแดง ให้โอกาสที่ดีในการพัฒนาเทคโนโลยีโลหะการครั้งแรก ทองคำมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของอารยธรรมเหมืองแร่และโลหะวิทยา เงินฝากของ Placer เป็นเงินฝากที่มีทองคำเป็นครั้งแรกที่มนุษย์พัฒนาขึ้น นักเก็ตทองคำถูกพบในมวลของทรายและกรวดลุ่มน้ำซึ่งเป็นผลผลิตของการทำลายหินที่มีทองคำซึ่งถูกกระแสน้ำไหลผ่านเป็นเวลานาน เห็นได้ชัดว่าเครื่องประดับที่เก่าแก่ที่สุดที่ทำจากทองคำคือนักเก็ตที่แปรรูปเป็นลูกปัดโดยการตีขึ้นรูปเย็น ลูกปัดขัดเหล่านี้ดูเหมือนหินสีที่ร้อยเป็นชุดต่างๆ

ในระหว่างการสกัดทองคำจากเส้นเลือด เทคโนโลยีได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งจากนั้นก็นำไปใช้ในการพัฒนาแหล่งสะสมของโลหะโบราณอื่นๆ ทองคำกลายเป็นโลหะชนิดแรกที่พวกเขาเรียนรู้การหล่อผลิตภัณฑ์ รับลวดและฟอยล์ ทองได้รับการขัดเกลาก่อน โดยพื้นฐานแล้ว เทคโนโลยีทางโลหะวิทยาทั้งหมดที่นำมาใช้ในยุคของโลกโบราณกับเงิน ทองแดง ตะกั่ว และดีบุก แต่เดิมใช้ทองคำ

อย่างไรก็ตามพื้นฐานของอารยธรรมจนถึง 3 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช อี หินยังคงอยู่ คุณลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยียุคหินใหม่ในยุคแรกคือการเปลี่ยนไปใช้เครื่องมือหินขนาดใหญ่ การปรากฏตัวของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิธีการทางเทคโนโลยีใหม่ของการประมวลผลหิน - เจาะ, เลื่อย, เจียร เครื่องมือคอมโพสิต ("ซับ") ถูกคิดค้นขึ้นโดยใช้วัสดุหินสำหรับชิ้นส่วนการทำงานเท่านั้นและด้ามจับทำจากไม้แตรหรือกระดูก การซ่อมแซมเครื่องมือค่อยๆ พัฒนาขึ้น - การแก้ไขเมื่อชิ้นส่วนทำงานสึกหรอ การขุดเกิดขึ้นซึ่งไฟถูกใช้เพื่อทำลายหิน ความสำเร็จทางเทคนิคที่น่าทึ่งของชาวยุคหินใหม่คือการสกัดหินเหล็กไฟในเหมืองด้วย เพลาแนวตั้งลึกถึง 10 เมตรและดริฟท์สั้น ดังนั้นในช่วงเริ่มต้นของการปฏิวัติยุคหินใหม่ ผู้คนจึงมีความรู้มากมายเกี่ยวกับสารและวัสดุธรรมชาติ วิธีการแปรรูป

เทคโนโลยีความร้อนของยุคหินใหม่

ที่สำคัญที่สุด จุดเด่นการผลิตเศรษฐกิจยุคหินใหม่คือการสร้างแหล่งอาหาร เมื่อแก้ปัญหาการทำจานสำหรับจัดเก็บ ผลิตภัณฑ์เซรามิกก็ถูกคิดค้นและค่อยๆ พัฒนา เทคโนโลยีความร้อน. เครื่องปั้นดินเผาชิ้นแรกคือตะกร้าที่ทำจากกิ่งไม้ที่เคลือบด้วยดินเหนียวและเผาที่เสา จากนั้นจึงสร้างเตาเผาพิเศษสำหรับเผา - เตาหลอม

เตาอบยุคหินที่ปรับให้เข้ากับร่างธรรมชาติ

การสร้างใหม่สมัยใหม่ทำซ้ำวิธีการเผาเครื่องปั้นดินเผายุคหินใหม่ดังนี้ เขาถูกสร้างขึ้นบนฝั่งที่สูงชันของแม่น้ำ ในกำแพงหุบเขาหรือเนินเขา และประกอบด้วยสองกิ่ง แขนแนวนอนทำหน้าที่เป็นเตาไฟและแนวตั้งเต็มไปด้วยหม้อ เมื่อโรงตีเหล็กเต็มไปด้วยหม้อที่แห้งแล้ว ด้านบนของโรงตีเหล็กก็เต็มไปด้วยเศษเครื่องปั้นดินเผา และไฟต่ำก็ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไม้ดิบ ไฟดังกล่าวได้รับการบำรุงรักษาจนกระทั่งการแยกไอระเหยหยุดลงหลังจากนั้นไฟก็เพิ่มขึ้นเป็นความร้อนสีแดง หม้ออยู่ในกองไฟนี้อย่างน้อย 6 ชั่วโมง จากนั้นด้านบนของเตาก็ถูกปกคลุมด้วยทรายเรือนไฟถูกปกคลุมด้วยดินเหนียวและตัวเครื่องถูกทิ้งไว้ในสภาพนี้เป็นเวลาหลายวัน หลังจากนั้นก็เจาะรูในเรือนไฟและค่อยๆขยายใหญ่ขึ้น ในที่สุดส่วนบนของเตาก็เปิดออกและนำหม้อที่ทำเสร็จแล้วออกมา เตาเผาโบราณสำหรับเผาเซรามิกดังกล่าวพบได้ในเมโสโปเตเมีย แอฟริกาเหนือ และยุโรปตะวันออก อุณหภูมิความร้อนของผลิตภัณฑ์ในนั้นสูงถึง 1100 °C

ในการที่จะเชี่ยวชาญเทคโนโลยีโลหะวิทยาในการสกัดโลหะออกจากแร่ ซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดเตรียมที่อุณหภูมิสูงที่เชื่อถือได้ เตาหลอมที่มีการระเบิดเทียมจึงเป็นสิ่งจำเป็น เตาเผาดังกล่าวถูกสร้างขึ้นเพื่อการผลิตเครื่องปั้นดินเผาเป็นครั้งแรก ดังนั้นคน ๆ หนึ่งจึงคุ้นเคยกับแร่โลหะระหว่างการคั่ว หม้อดิน. มีกระบวนการกู้คืนโลหะจากสารที่สะสมอยู่บนผนัง เครื่องปั้นดินเผาเพื่อระบายสีพวกเขา เป็นที่ทราบกันดีว่าคอปเปอร์คาร์บอเนต - มาลาไคต์และลาพิสลาซูลี, ปรอทซัลไฟด์ - ชาด, สีเหลือง, สีแดงและสีน้ำตาลจากเหล็กสดสีเหลืองเป็นสีแร่ที่สดใส และการใช้ลวดลายสีกับเซรามิกเป็นหนึ่งในรูปแบบศิลปะที่เก่าแก่ที่สุด

กระบวนการของการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปของโลหะและวัสดุใหม่ตามอารยธรรม

แร่โลหะแรกที่มนุษย์เชี่ยวชาญคือทองแดง เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 10,000 ปีก่อน หมุด สว่าน สว่าน ลูกปัด แหวน และจี้ที่พบในการตั้งถิ่นฐานของ Chayonu Tepesi และ Chatal Huyuk ซึ่งตั้งอยู่บนที่ราบสูง Konya ในตุรกีถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่เก่าแก่ที่สุดจากแร่ทองแดง สิ่งเหล่านี้มีอายุย้อนไปถึง 8-7 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช อี

จุดเริ่มต้นของยุคโลหะ

ยุคที่แท้จริงของโลหะเริ่มขึ้นในยูเรเซียใน 5 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช อี มีลักษณะเฉพาะที่หาได้ยากในตอนเหนือของคาบสมุทรบอลข่านและในภูมิภาคคาร์เพเทียน ในโบราณคดี ดินแดนเหล่านี้มักมีสาเหตุมาจากจังหวัดโลหะวิทยาบอลข่าน-คาร์พาเทียนที่สำคัญที่สุดในยุคหินทองแดง

ในช่วงต้นทศวรรษ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมามีการค้นพบอนุสาวรีย์ที่ร่ำรวยและแสดงออกอย่างไม่น่าเชื่อที่นั่น: สุสาน "ทองคำ" วาร์นาและเหมือง Aibunar ขนาดใหญ่ซึ่งตามการคำนวณแร่ทองแดงอย่างน้อย 30,000 ตันถูกขุด พบทองต่างๆ มากกว่า 3,000 รายการและทองแดงประมาณ 100 รายการในการฝังศพในเมืองวาร์นา เครื่องประดับทองและวัตถุที่ประดับประดาด้วยเครื่องประดับที่ซับซ้อนดึงดูดความสนใจเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม เครื่องมือ เครื่องมือ และอาวุธทองแดงขนาดใหญ่นั้นไม่ได้รับความสนใจจากผู้เชี่ยวชาญ

ทองและทองแดงของจังหวัดโลหะวิทยาบอลข่าน-คาร์พาเทียนสร้างปัญหาที่คาดไม่ถึงสำหรับนักวิจัยโลหะโบราณ: ความพยายามทั่วไปของการผลิตโลหะนี้มุ่งเป้าไปที่อะไร? สำหรับการหล่อและการตีขึ้นรูปโลหะเพื่อเพิ่มผลผลิตตามที่อธิบายไว้ในตำราที่มีชื่อเสียงส่วนใหญ่หรืออย่างอื่น? การคำนวณของนักโบราณคดีแสดงให้เห็นว่าตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการขุดและการถลุงแร่ พลังงานส่วนใหญ่มุ่งไปที่การสร้างผลิตภัณฑ์เหล่านั้นซึ่งทำหน้าที่เป็นทรงกลมที่เป็นสัญลักษณ์ ชีวิตสาธารณะ, - เครื่องราชอิสริยาภรณ์คุณสมบัติของพลังและวัตถุพิธีกรรม โลหะชิ้นยักษ์ทำหน้าที่เป็นหลักฐาน ความสำคัญทางสังคมตาย. ดังนั้น เป็นเวลาหลายสหัสวรรษ โลหะทำหน้าที่เป็นส่วนสำคัญทางสังคม ไม่ใช่หน้าที่การผลิต

ในสหัสวรรษที่ 5 ก่อนคริสตกาล อี ในดินแดนส่วนใหญ่ของยูเรเซียมีการพัฒนาแร่ทองแดงออกซิไดซ์อย่างแข็งขันซึ่งเป็นเส้นเลือดที่มาถึงผิวน้ำ การทำงานของเหมืองเป็นช่องแคบที่เกิดขึ้นจากการขุดหินที่มีเส้นเลือดแร่ หากนักขุดพบเลนส์แร่ที่ทรงพลัง ช่องว่างจะกลายเป็นโพรงที่ไซต์ขุด พบเหมืองทองแดงที่เก่าแก่ที่สุดในเมโสโปเตเมีย สเปน และคาบสมุทรบอลข่าน ในยุคโบราณเกาะไซปรัสกลายเป็นแหล่งทองแดงที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งจากชื่อละตินตอนปลาย "cuprum" มาชื่อสมัยใหม่ของทองแดงเป็น องค์ประกอบทางเคมี. ชื่อรัสเซียโลหะมาจากคำสลาฟโบราณ "smida" ซึ่งหมายถึงโลหะโดยทั่วไป โปรดทราบว่าคำว่า "สมิดา" มีขึ้นในสมัยโบราณเมื่อบรรพบุรุษของชาวสลาฟและชาวเยอรมันยังคงเป็นชาวอินโด-อารยันเพียงคนเดียว ต่อมาในภาษาเจอร์แมนิก คำว่า "สไมด้า" เริ่มใช้เพื่ออ้างถึงบุคคลที่ทำงานกับโลหะ และได้รับการแก้ไขในรูปแบบ "สมิธ" (ภาษาอังกฤษ) หรือ "ชมิดท์" (ภาษาเยอรมัน) - "ช่างตีเหล็ก"

การพัฒนาแหล่งแร่ใต้ดินนั้นเชี่ยวชาญในสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช อี ความลึกของการขุดถึง 30 เมตรหรือมากกว่านั้น ใช้ไฟ น้ำ และท่อนไม้เพื่อบดขยี้หิน จุดไฟใกล้พื้นที่ที่พัฒนาแล้ว หินถูกทำให้ร้อน และจากนั้นก็เย็นลงอย่างรวดเร็ว เทน้ำปริมาณมาก ลิ่มไม้ถูกผลักเข้าไปในรอยแตกที่เกิดขึ้นซึ่งถูกเทด้วยน้ำด้วย บวมเวดจ์แยกหินออก เศษหินแร่ถูกความร้อนอีกครั้งในเปลวไฟ เย็นลงอย่างรวดเร็วและทุบด้วยค้อนและหยิบโดยตรงในเหมือง แร่ที่บดแล้วนำมาจากเหมืองในกระเป๋าหนังหรือตะกร้าหวาย แล้วนำมาโขลกด้วยครกหินขนาดใหญ่ขนาดเท่าเม็ดถั่ว นักโลหะวิทยาในสมัยโบราณใช้ถ่าน ไม้หนาทึบ และกระดูกเป็นเชื้อเพลิงในการถลุงโลหะ

วิธีการแปรรูปแร่ทองแดงที่เก่าแก่ที่สุดคือการถลุงเบ้าหลอม: แร่ถูกผสมกับเชื้อเพลิงและใส่ในถ้วยทดลองที่ทำจากดินเหนียวผสมกับขี้เถ้ากระดูก ขนาดของถ้วยใส่ตัวอย่างมีขนาดเล็กความสูง 12-15 ซม. และมีรูที่ฝาสำหรับปล่อยก๊าซ ในเตาเผาเครื่องปั้นดินเผาของยุคหินใหม่ที่อธิบายไว้ข้างต้น อุณหภูมิ (สูงถึง 1100 ° C) มาถึงแล้ว ซึ่งเพียงพอที่จะรับทองแดงที่มีมากถึง 2% โดยน้ำหนัก สิ่งเจือปนตามธรรมชาติของสารหนู นิกเกิล พลวง ต่อจากนั้นสำหรับการถลุงทองแดงก็เริ่มมีการจัดเรียงเตาหลอม ในกรณีนี้ เบ้าหลอมดินเหนียวที่มีแร่และถ่านหินถูกวางลงในหลุมตื้นที่มีชั้นถ่านเททับลงไป สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือการเลือกสถานที่หลอมเหลว ซึ่งควรจะทำให้อากาศไหลเวียนเข้าสู่ตัวเครื่องอย่างเข้มข้นเพื่อพัดไฟและบรรลุอุณหภูมิที่ต้องการ

ปริมาณทองแดงที่ผลิตในถ้วยทดลองมีน้อยและตามกฎแล้วจะมีปริมาณหลายสิบกรัม ดังนั้นพวกเขาจึงค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้การผลิตทองแดงในหลุมโดยตรงจากแร่ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แร่ทองแดงที่ผสมกับถ่านถูกวางไว้ในหลุมที่มีความลึกสูงสุด 30 ซม. ซึ่งก้นหินจะปูด้วยหิน ถ่านจำนวนหนึ่งถูกเทลงบนชั้นประจุ และกิ่งของต้นไม้และดินจำนวนเล็กน้อยถูกวางไว้ด้านบนในลักษณะที่จะไม่กีดขวางการไหลของอากาศเข้าสู่กอง พวกเขาพยายามที่จะวางที่ถลุงบนเนินเขาเพื่อใช้การเคลื่อนที่ของอากาศตามธรรมชาติ นี่เป็นหน่วยโลหะวิทยา "อุตสาหกรรม" แห่งแรก

เมื่อเสร็จสิ้นการหลอม เชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้จะถูกลบออก และโลหะที่ได้ก็ถูกบดเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยซึ่งสะดวกต่อการใช้งาน สิ่งนี้ทำทันทีหลังจากการแข็งตัวของโลหะเนื่องจากในขั้นตอนนี้ทองแดงจะเปราะเป็นพิเศษและแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยด้วยค้อน ให้ทองแดงดิบ การนำเสนอเธอถูกบังคับ การตีขึ้นรูปเย็น. ในช่วงแรกๆ ได้มีการค้นพบว่าทองแดงเป็นโลหะที่อ่อนและอ่อนได้ บีบอัดได้ง่ายและหลุดจากการรวมตัวที่หยาบด้วยกระบวนการทางกลที่ง่ายที่สุด

ด้วยข้อดีหลายประการ ทองแดงแม้จะเป็นโลหะผสมตามธรรมชาติ แต่ก็มีข้อเสียที่สำคัญมาก: เครื่องมือทองแดงกลายเป็นสิ่งที่น่าเบื่ออย่างรวดเร็ว ความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติอื่น ๆ ของทองแดงไม่สูงจนเครื่องมือและเครื่องมือทองแดงสามารถทดแทนหินได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นตลอดยุคหินทองแดง (4 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช) หินสามารถแข่งขันกับทองแดงได้สำเร็จซึ่งสะท้อนให้เห็นในชื่อของยุคนั้น ขั้นตอนที่เด็ดขาดในการเปลี่ยนจากหินเป็นโลหะเกิดขึ้นหลังจากการประดิษฐ์ทองสัมฤทธิ์

เช่นเดียวกับทองและเงิน บางครั้งพบทองแดงในเปลือกโลกในรูปของนักเก็ต เป็นไปได้ว่าเครื่องมือโลหะชิ้นแรกถูกสร้างขึ้นเมื่อประมาณ 10,000 ปีก่อน การแพร่กระจายของทองแดงได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยคุณสมบัติของมัน เช่น ความสามารถในการหลอมเย็นและการถลุงแร่ที่อุดมสมบูรณ์ได้ง่าย ในไซปรัสแล้วในสหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช มีเหมืองทองแดงและมีการถลุงทองแดง จากที่นี่ชื่อภาษาละตินสำหรับ copper - suprum ในดินแดนของรัสเซีย เหมืองทองแดงปรากฏขึ้นเมื่อสองพันปีก่อนคริสตกาล อี ซากของพวกเขาถูกพบในเทือกเขาอูราล, คอเคซัส, ไซบีเรีย ในงานเขียนของนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกสตราโบ ทองแดงเรียกว่า chalkos จากชื่อเมือง Chalkis คำศัพท์หลายคำในธรณีเคมีและแร่วิทยามีต้นกำเนิดมาจากคำนี้ ตัวอย่างเช่น ธาตุคาลโคฟีล (chalcophile elements) แคลโคไพไรต์ ทองแดงคำภาษารัสเซียพบได้ในอนุสรณ์สถานวรรณกรรมที่เก่าแก่ที่สุดและไม่มีนิรุกติศาสตร์ที่ชัดเจน นักวิจัยบางคนอ้างถึงที่มาของคำนี้กับชื่อของรัฐสื่อโบราณที่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของอิหร่านสมัยใหม่

ทองแดงสารอย่างง่ายเป็นโลหะเหนียวที่มีสีชมพูทอง ในตารางธาตุ อยู่ในเซลล์หมายเลข 29 (สัญลักษณ์ Cu) โดยมีมวลอะตอมเท่ากับ 63.55 น.

คริสตัล Chalcopyrite 4x5x4 ซม. เหมือง Nikolayevsky, Primorsky Krai

ตามข้อมูลสำหรับปี 2559 ชิลีเป็นผู้นำระดับโลกในด้านทองแดงสำรองด้วยส่วนแบ่ง 34% อันดับที่สองและสามแบ่งปันโดยสหรัฐอเมริกาและเปรู - 9% ต่อคน, ออสเตรเลียอยู่ที่สี่ - 6%, ที่ห้า - รัสเซียด้วย ส่วนแบ่ง 5% ประเทศอื่น ๆ น้อยกว่า 5%

ปริมาณสำรองแร่ทองแดงประจำปี 2559

ชิลีเป็นประเทศผู้ผลิตทองแดงที่ใหญ่ที่สุด ในอาณาเขตของตนมีแหล่งแร่ทองแดงที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ Chuquicamata (สเปน: Chuquicamata) ซึ่งเป็นที่ขุดแร่ทองแดงแบบเปิดตั้งแต่ปี 1915 เหมืองหินตั้งอยู่ทางตอนกลางของเทือกเขาแอนดีสที่ระดับความสูง 2840 ม. และปัจจุบันเป็นเหมืองหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก: ความยาว - 4.3 กม., ความกว้าง - 3 กม., ความลึก - 850 ม.

เหมือง Chuquicamata ประเทศชิลี

ทองแดงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับการผลิตไฟฟ้าและสายเคเบิล สายไฟ และตัวนำอื่นๆ ในปี 2554 ต้นทุนทองแดงอยู่ที่ประมาณ 9,000 เหรียญสหรัฐต่อตัน เนื่องจากวิกฤตเศรษฐกิจโลก ราคาวัตถุดิบส่วนใหญ่ลดลง และต้นทุนทองแดง 1 ตันในปี 2559 ไม่เกิน 4,700 ดอลลาร์

ค้นหาข้อความด่วน

หมวดหมู่ของโลหะ

โลหะมีค่าหรือโลหะมีตระกูลประกอบด้วยสารจำนวนหนึ่งที่มีความทนทานต่อการสึกหรอเพิ่มขึ้น ไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ความล้ำค่ายังเกิดจากความหายาก มีทั้งหมด 8 แบบ ได้แก่

• . พลาสติกไม่ขึ้นกับการกัดกร่อน ρ (ความหนาแน่น) = 19320 กก. / ลบ.ม. หลอมเหลว t - 1064 Сᵒ
• . มีความอ่อนและยืดหยุ่นได้ มีการสะท้อนแสงสูง การนำไฟฟ้า ρ = 10500 กก./ลบ.ม. การหลอมเหลว t - 961.9 Сᵒ
• . ธาตุที่เหนียว ทนไฟ อ่อนได้ ρ = 21450 กก. / ลบ.ม. หลอมเหลว t - 1772 Сᵒ
• . มีความนุ่มนวลและอ่อนนุ่มมีสีเงินสีขาวองค์ประกอบพลาสติกที่เบาและหลอมได้ไม่เป็นสนิม ρ = 12020 กก. / ลบ.ม. หลอมละลาย t - 1552 Сᵒ
• . ความแข็งและการหักเหของแสงสูงกว่าค่าเฉลี่ยโดยมีความเปราะบางไม่ได้รับผลกระทบจากด่างกรดและของผสม ρ = 22420 kg / m3 การหลอมเหลว t - 2450 Сᵒ
• . ภายนอกคล้ายกับแพลตตินัม แต่มีความแข็งความเปราะบางและการหักเหที่มากกว่า ρ = 12370 kg / m3 การหลอม t - 2950 Сᵒ
• โรเดียม. ความแข็งสูงกว่าค่าเฉลี่ย, ทนไฟ, เปราะ, สะท้อนแสงสูง, ไม่ได้รับผลกระทบจากกรด, ρ = 12420 kg/cm3, การหลอมเหลว t - 1960 Сᵒ
• ออสเมียม. หนัก, มีการหักเหของแสงเพิ่มขึ้น, ความแข็งสูงกว่าค่าเฉลี่ย, เปราะ, ไม่ได้รับผลกระทบจากกรด, ρ = 22480 kg / m3, การหลอม t - 3047 Сᵒ

คล้ายคลึงกันในโครงสร้างทางเคมีและองค์ประกอบสี (สีเงิน-ขาว) โลหะเหล่านี้มี 17 ชนิด พวกเขาถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2337 ในฟินแลนด์โดยนักเคมี Johan Gadolin ภายในปี พ.ศ. 2450 มีองค์ประกอบเหล่านี้ 14 ชนิดแล้ว ชื่อสมัยใหม่ "แผ่นดินที่หายาก" ได้รับมอบหมายให้เป็นกลุ่มนี้ภายในสิ้นศตวรรษที่ 18 เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าองค์ประกอบที่อยู่ในกลุ่มนี้หายาก รู้จักโลหะหายากต่อไปนี้:

• ทูเลียม;

เกี่ยวกับ คุณสมบัติทางเคมีจากนั้นโลหะจะเกิดออกไซด์ที่ทนไฟและไม่ละลายน้ำ

การพัฒนาครั้งแรกของโลหะ

สหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราชได้นำการเปลี่ยนแปลงที่เป็นเวรเป็นกรรมมาสู่มนุษยชาติ กระบวนการที่สำคัญที่สุดคือการพัฒนาโลหะ ในเวลานี้ บุคคลค้นพบโลหะเช่น ทองแดง ทอง เงิน ตะกั่ว และดีบุก ทองแดงเชี่ยวชาญอย่างรวดเร็วที่สุด

ในขั้นต้น โลหะถูกขุดจากแร่โดยการย่างบนกองไฟ เทคนิคนี้เชี่ยวชาญในช่วง 6-5 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราชในอินเดีย อียิปต์ และเอเชียตะวันตก ทองแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการผลิตเครื่องมือและอาวุธ เมื่อเปลี่ยนเครื่องมือหินแล้วทองแดงช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานของมนุษย์อย่างมาก พวกเขาสร้างชิ้นงานโดยใช้แม่พิมพ์ดินเหนียวและทองแดงหลอมเหลว เทลงในแม่พิมพ์และรอให้เย็น

นอกจากนี้ การพัฒนาทองแดงทำให้เกิดรอบใหม่ในการพัฒนาระบบสังคม ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการแบ่งชั้นของสังคมตามสวัสดิการ ทองแดงได้กลายเป็นสัญลักษณ์แห่งความมั่งคั่งและความเจริญรุ่งเรือง

เมื่อถึงสหัสวรรษที่ 5 บุคคลจะคุ้นเคยกับโลหะมีค่า ได้แก่ เงินและทอง นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าชนิดแรกเป็นโลหะผสมทองแดง-เงินเรียกว่าบิลลอน

ผลิตภัณฑ์จากโลหะเหล่านี้พบจากการฝังศพในสมัยโบราณ ในสมัยโบราณ ธาตุเหล่านี้ขุดได้ในอียิปต์ สเปน นูเบีย และคอเคซัส การขุดเกิดขึ้นในรัสเซียในสหัสวรรษ II-III ก่อนคริสต์ศักราช ถ้าโลหะถูกขุดจาก placers พวกเขาจะถูกล้างด้วยทรายบนหนังสัตว์ที่ตัดแต่งแล้ว ในการสกัดโลหะออกจากแร่ มันถูกให้ความร้อน แตกร้าว จากนั้นจึงบด ขัด และล้าง

ในยุคกลาง แร่เงินส่วนใหญ่ถูกขุดขึ้นมา การผลิตส่วนใหญ่ดำเนินการในอเมริกาใต้ (เปรู ชิลี นิวกรานาดา) โบลิเวีย บราซิล
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 16 ชาวสเปนค้นพบแพลตตินัมซึ่งมีลักษณะคล้ายเงินมาก ดังนั้นจึงเป็นเวอร์ชันจิ๋วของคำว่า "พลาตา" - "พลาตินา" ในภาษาสเปน ซึ่งหมายถึง - เงินหรือเงินขนาดเล็ก จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ วิลเลียม วัตสันถือเป็นแพลตตินัมในปี ค.ศ. 1741

1803 - การค้นพบแพลเลเดียมและโรเดียม ในปี 1804 - อิริเดียมและออสเมียม สี่ปีต่อมา มีการค้นพบข่าว ภายหลังเปลี่ยนชื่อเป็นรูทีเนียม

สำหรับโลหะหายากจนถึงยุค 60 ของศตวรรษที่ 20 พวกเขาไม่สนใจชุมชนวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ในเวลานี้เองที่มีเทคโนโลยีการสกัดโลหะบริสุทธิ์ปรากฏขึ้น ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติทางแม่เหล็กอันทรงพลังของโลหะเหล่านี้ก็ชัดเจน เมื่อเวลาผ่านไป มันเป็นไปได้ที่จะเติบโตผลึกเดี่ยวของโลหะเหล่านี้ ทุกวันนี้ โลหะหายากทำให้สามารถผลิตของใช้ในครัวเรือนได้มากมาย โดยที่ไม่มีใครนึกภาพออกว่ามีอยู่จริง เช่น หลอดประหยัดไฟ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ทางทหารและยานยนต์

การขุดโลหะมีค่าสมัยใหม่

ในยุคปัจจุบันทองคำถือเป็นโลหะที่มีค่าที่สุด การผลิตของเขาได้รับทรัพยากรมากที่สุด "เส้นทองคำ" แรกได้รับการพัฒนาในแอฟริกา เอเชีย และอเมริกา

ปัจจุบันมีการขุดทองในอเมริกาใต้ ออสเตรเลีย และจีน รัสเซียเป็นหนึ่งในประเทศเหมืองแร่ทองคำที่ใหญ่ที่สุดและอยู่ในอันดับที่สี่ของโลก การขุดดำเนินการโดย 16 บริษัท ในมากาดาน, อามูร์, ภูมิภาคคาบารอฟสค์, ดินแดนครัสโนยาสค์, ภูมิภาคอีร์คุตสค์ และชูคอตกา

วิธีการขุด

จนกระทั่งมีการคิดค้นเทคโนโลยีที่ทันสมัยในการสกัดโลหะมีค่า พวกเขาถูกขุดด้วยมือ และการบอกว่านี่เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานมากหมายถึงการไม่พูดอะไรเลย

ดังนั้น, กระบวนการที่ทันสมัยขุดทอง:

• คัดกรอง การขุดทองประเภทนี้ได้รับความนิยมในช่วง "ตื่นทอง" ในอเมริกา ต้องใช้วิธีนี้ ความพยายามที่ดีความอดทนและทักษะ เครื่องมือหลักคือตะแกรง ถังที่มีแท่งด้านล่างหรือถุง เพื่อหาทองคำอย่างน้อยหนึ่งหยด มีคนลงไปในแม่น้ำจนถึงเอวของเขา ตักน้ำแล้วเทลงในตะแกรงและลงในถังที่มีพื้นระแนง ดังนั้นหินก้อนใหญ่และอนุภาคทองคำจึงยังคงอยู่บนพื้นผิวของมัน ในเวลาเดียวกัน ตะแกรงหรือพื้นระแนงต้องอยู่บนพื้นผิวอย่างต่อเนื่องเพื่อล้างหิน ทราย และน้ำที่ไม่จำเป็นออก และเหลือเพียงอนุภาคของโลหะล้ำค่าเท่านั้น วิธีนี้ไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน
• สกัดจากแร่ทองคำ นอกจากนี้ยังเป็นวิธีการขุดด้วยตนเอง ที่นี่ เครื่องมือเป็นพลั่ว ค้อนสำหรับบดแร่และเสียม วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการปีนเขา การขุดดิน สนามเพลาะ และเหมือง การขุดดังกล่าวดำเนินการส่วนใหญ่ในรัสเซีย
• วิธีการทางอุตสาหกรรม ต้องขอบคุณการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และการค้นพบสารประกอบทางเคมีบางชนิด ทำให้ความเร็วในการสกัดเพิ่มขึ้นอย่างมาก และยังมีการใช้อุปกรณ์ขนาดเล็กและขนาดใหญ่อีกด้วย กระบวนการนี้ดำเนินการโดยอัตโนมัติและไม่ต้องดำเนินการจริงโดยมนุษย์

ในทางกลับกัน การผลิตภาคอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็น:

1. อัลมากาลเมชั่น ความหมาย วิธีนี้คือปฏิสัมพันธ์ของปรอทและทองคำ ปรอทมีแนวโน้มที่จะดึงดูดและห่อหุ้มโลหะมีค่า ในการตรวจจับโลหะ แร่จะถูกเทลงในถังซึ่งด้านล่างมีปรอท ทองคำดึงดูดให้ปรอท และแร่ที่เหลือก็ถูกทิ้งไป วิธีการนี้เป็นที่ต้องการและได้ผลในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ถือว่าค่อนข้างถูกและเรียบง่าย อย่างไรก็ตาม ปรอทยังคงเป็นองค์ประกอบที่เป็นพิษ ดังนั้น วิธีการนี้จึงถูกยกเลิก อนุภาคโลหะล้ำค่าที่เกาะติดแน่นไม่ได้ถูกแยกออกจากปรอทโดยสิ้นเชิงเสมอไป ซึ่งไม่สามารถทำได้จริงและนำไปสู่การสูญเสียส่วนหนึ่งของโลหะที่ขุดได้
2. ชะล้าง วิธีนี้ใช้โซเดียมไซยาไนด์ ด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบนี้ อนุภาคโลหะมีค่าจะผ่านเข้าสู่สถานะของสารประกอบไซยาไนด์ที่ละลายน้ำได้ หลังจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของสารเคมี พวกมันจะกลับสู่สถานะของแข็งอีกครั้ง
3. การลอยตัว มีอนุภาคที่เป็นทองคำหลายชนิดที่ไม่ได้รับผลกระทบจากน้ำและไม่เปียก พวกมันลอยอยู่บนผิวน้ำเหมือนฟองอากาศ หินชนิดนี้ถูกบดขยี้แล้วเทน้ำมันเหลวหรือน้ำมันสนและผสม อนุภาคทองคำที่จำเป็นจะลอยขึ้นเหมือนฟองอากาศ พวกมันจะถูกทำให้บริสุทธิ์และได้ผลลัพธ์สุดท้าย ถ้า เรากำลังพูดถึงในระดับอุตสาหกรรม น้ำมันสนจะถูกแทนที่ด้วยอากาศ

เทคโนโลยีการประมวลผลที่ทันสมัย

มีสองวิธีในการแปรรูปโลหะมีค่า

การคัดเลือกนักแสดง

วิธีนี้ค่อนข้างง่าย ที่จริงแล้ว ทั้งหมดที่จำเป็นคือการเทโลหะที่หลอมเหลวให้อยู่ในรูปแบบที่เตรียมไว้ ซึ่งทำจากทองแดง ตะกั่ว ไม้หรือขี้ผึ้ง หลังจากเย็นตัวลงแล้วผลิตภัณฑ์จะถูกลบออกจากแม่พิมพ์ขัดเงา

เตาหลอมพิเศษใช้เพื่อทำให้โลหะอ่อนตัวลง พวกมันเป็นการเหนี่ยวนำและปิดเสียง

เตาหลอมเหนี่ยวนำถือเป็นการหลอมที่ได้รับความนิยมและใช้งานได้ดีที่สุด ในนั้นความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของกระแสน้ำวน
เตาหลอมช่วยให้คุณสามารถให้ความร้อนแก่วัสดุบางชนิดจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดไว้

เตาเผาแบ่งออกเป็น ประเภทต่างๆขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบความร้อน (ไฟฟ้า, แก๊ส) ในโหมดการป้องกันของการประมวลผล (อากาศ, กับบรรยากาศของก๊าซ, สูญญากาศ) กับประเภทของการก่อสร้าง (การโหลดแนวตั้ง, แบบระฆัง, การโหลดในแนวนอน, ท่อ)

ไล่ตาม

วิธีนี้ถือว่ายากกว่า ที่นี่โลหะไม่ละลาย แต่ให้ความร้อนถึงสภาพที่จำเป็นสำหรับการทำงานต่อไป นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของค้อน บนพื้นผิวตะกั่ว วัตถุดิบที่อ่อนลงจะกลายเป็นชั้นบาง ๆ นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ในอนาคตจะได้รับรูปร่างที่จำเป็น

การใช้งานและประเภทของผลิตภัณฑ์

สิ่งแรกที่นึกถึงเมื่อพูดถึงการใช้โลหะมีค่าคืออุตสาหกรรมเครื่องประดับ วันนี้เราเห็นเครื่องประดับและผลิตภัณฑ์มากมายสำหรับทุกรสนิยม เป็นทั้งของประดับตกแต่งและของใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร จาน เครื่องประดับแต่ละชิ้นมีตราประทับที่สอดคล้องกับความถูกต้องและบางตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของการใช้โลหะมีค่า

การใช้งานเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมยานยนต์

ถ้าไม่มีแพลตตินั่ม อิริเดียม แพลเลเดียม ทองก็ขาดไม่ได้ใน ด้านการแพทย์. เข็มทางการแพทย์เป็นตัวอย่างที่สำคัญของเรื่องนี้ นอกจากนี้บนพื้นฐานของโลหะสีขาว, ขาเทียม, เครื่องมือต่างๆ, ชิ้นส่วน, การเตรียมการ

นอกจากนี้ด้วยความช่วยเหลือของโลหะมีค่าทำให้มีการผลิตอุปกรณ์ที่มีความแข็งแรงสูงและมีเสถียรภาพในสนามไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ป้องกันการกัดกร่อนและอุปกรณ์ที่คงที่ต่อการก่อตัวของอาร์คไฟฟ้า สมบัติการเร่งปฏิกิริยาของแพลตตินัมใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก ฟอร์มาลินทำขึ้นโดยใช้คุณสมบัติทางเคมีของอาร์เจนตัม เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันที่ไม่มีทองคำ

มากกว่า โลหะที่แข็งแรงใช้ในการหลอมชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับสภาวะที่รุนแรงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อต้องทำงานกับอุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรง ไฟฟ้า และอื่นๆ

นอกจากนี้ การพ่นโลหะเหล่านี้ยังใช้เคลือบโลหะอื่นๆ ช่วยขจัดการกัดกร่อน ให้คุณสมบัติป้องกันที่มีอยู่ในโลหะมีค่า

ราคา

ราคาของโลหะมีค่าถูกกำหนดโดยกระบวนการหลายอย่าง รวมถึงกระบวนการทางเทคนิค พื้นฐาน และการเก็งกำไร อย่างไรก็ตาม ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคืออุปสงค์และอุปทาน จากปัจจัยนี้ที่พวกเขาถูกขับไล่ในรูปแบบของราคาเครื่องประดับ ความต้องการถูกสร้างขึ้นโดยผู้ซื้อ พวกเขาใช้โลหะในอุตสาหกรรมต่าง ๆ - การแพทย์ วิศวกรรม วิศวกรรมวิทยุ เครื่องประดับ นอกจากนี้ การปรากฏตัวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะมีค่ามักจะกำหนดสถานะของบุคคล สิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือทองคำ ทั้งนี้เนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าแต่ละรัฐมีทองคำสำรองของตัวเอง และขนาดของมันก็กำหนดน้ำหนักของรัฐในเวทีโลกบางส่วน

ตามธนาคารกลาง สหพันธรัฐรัสเซียราคาของทองคำหนึ่งกรัมคือ - 2686.17 รูเบิล, เงิน - 31.78 รูเบิล / กรัม, ทองคำขาว - 1775.04 รูเบิล / กรัม, แพลเลเดียม - 2179.99 รูเบิล / กรัม

อาหารเสริมนักเรียน #2

ในหัวข้อ "แร่และโลหะผสมในการออกแบบ

สถานี "จตุรัสปฏิวัติ"

มอสโกเมโทร"

ทองแดงเป็นโลหะชนิดแรกที่มนุษย์เชี่ยวชาญ

บทบาทของทองแดงในการพัฒนาวัฒนธรรมของมนุษย์นั้นพิเศษ การใช้ทองแดงและทองแดงเป็น วัสดุจำเป็นกินเวลานานนับพันปี ทองแดงก็เหมือนกับโลหะมีตระกูล บางครั้งก็ก่อตัวเป็นก้อน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันมาจากพวกเขาที่เครื่องมือโลหะชิ้นแรกถูกสร้างขึ้นเมื่อ 10,000 ปีก่อน เนื่องจากความนุ่มนวลและการเกิดทองแดงค่อนข้างแพร่หลายในธรรมชาติ มนุษย์จึงเริ่มใช้ทองแดงเป็นเวลานานก่อนเหล็ก

นักประวัติศาสตร์ได้กำหนดไว้ว่าในอียิปต์โบราณ เมื่อสร้างปิรามิด ช่างฝีมือใช้เครื่องมือหิน (ทำจากหินแกรนิตและโดเลอไรต์) และเครื่องมือทองแดง โลหะนั้นแข็งอย่างน่าทึ่ง สิ่งนี้ทำให้นักอียิปต์นิยมแนะนำว่าในสหัสวรรษที่สามก่อนคริสต์ศักราช อี ชาวอียิปต์มีสูตรพิเศษ เครื่องจักรกลทองแดงซึ่งทำให้โลหะมีความแข็งแรงสูง

การเพิ่มดีบุกเป็นทองแดงช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุได้อย่างมาก สิ่งนี้เป็นที่รู้จักเมื่อ 5,000 ปีที่แล้วและอาจเร็วกว่านี้ด้วยซ้ำ การผลิตโลหะผสมทองแดงเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลหะวิทยาโบราณและได้ตั้งชื่อให้ทั้งยุค - ยุคสำริด

การเปลี่ยนแปลงของยุคระหว่างชนชาติต่าง ๆ ในส่วนต่าง ๆ ของโลกเกิดขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอและกรอบเวลาของยุคนั้นสามารถระบุได้โดยประมาณเท่านั้น:

หิน → ยุคทองแดง → บรอนซ์ → เหล็ก
AGE (chalcolith) อายุ AGE

สหัสวรรษที่ 4-3 สหัสวรรษที่ 4-1 จุดเริ่มต้นของสหัสวรรษที่ 1

BC อี BC อี BC อี

การแพร่กระจายของทองสัมฤทธิ์ในศูนย์วัฒนธรรมขั้นสูงของโลหะวิทยาเริ่มขึ้นเมื่อสิ้นสุดสหัสวรรษที่ 4 อี วัตถุบรอนซ์ที่เก่าแก่ที่สุดพบในดินแดนเมโสโปเตเมีย (ในสุเมเรียน) ตุรกีและอิหร่าน เมื่อสิ้นสุดสหัสวรรษที่สามก่อนคริสต์ศักราช อี ทองสัมฤทธิ์ปรากฏในอียิปต์ อินเดีย และกลางสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช อี ในประเทศจีนและยุโรป ในอเมริกา ยุคสำริด ยุคสำริดครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ศตวรรษที่ 4 ถึง 10 น. อี ศูนย์โลหะวิทยาชั้นนำของที่นี่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของเปรูและโบลิเวียสมัยใหม่

นอกจากบรอนซ์ - โลหะผสมทองแดง - ดีบุกแล้วสมัยโบราณยังใช้โลหะผสมทองแดง - สังกะสี - ทองเหลืองซึ่งแข็งแกร่งและอ่อนกว่าบรอนซ์ เป็นที่น่าสังเกตว่าคนในสมัยโบราณไม่คุ้นเคยกับสังกะสีในฐานะสาร ในรูปแบบบริสุทธิ์ โลหะนี้ถูกแยกออกได้เฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 โดยอิเล็กโทรไลซิส ดังนั้นในระหว่างการขุดค้นในธีบส์จึงพบ papyri ซึ่งอธิบายความลับของการทำ "ทอง" จากทองแดง ในความเป็นจริง มีความเป็นไปได้ทั้งหมด เกี่ยวกับการได้รับทองเหลืองโดยการเพิ่มสารประกอบสังกะสีธรรมชาติลงในทองแดง ทองเหลืองมีลักษณะคล้ายทองในสีและความสุกใส

วิธีการรับทองแดง

กิจกรรมทางเคมีต่ำของทองแดงทำให้สามารถดำรงอยู่ในธรรมชาติได้ในสภาพดั้งเดิม

แร่ธาตุมากกว่า 200 ชนิดเป็นที่รู้จักซึ่งมีทองแดงในองค์ประกอบของมัน รวมถึง chalcopyrite (ทองแดง pyrites) CuFeS2, malachite (CuOH) 2CO3, chalcocite (ความมันวาวของทองแดง) Cu2S, cuprite Cu2O

ทองแดงบริสุทธิ์ได้มาจากวิธีการต่างๆ วิธี Hydrometallurgical - การสกัดโลหะจากแร่โดยใช้รีเอเจนต์ (H2SO4, KCN เป็นต้น) ในรูปของสารประกอบที่ละลายได้ในน้ำ ตามด้วยการประมวลผลของสารละลายเหล่านี้เพื่อแยกโลหะออกในรูปแบบอิสระ

เมื่อแร่ที่มี CuO ถูกบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง ทองแดงจะกลายเป็นสารละลายในรูปของซัลเฟต:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

จากนั้นจะถูกลบออกจากสารละลายด้วยไฟฟ้าหรือเปลี่ยนจากซัลเฟตด้วยเหล็ก:

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

วิธีการทั้งหมดในการรับทองแดงจากสารประกอบนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการรีดอกซ์

คุณสมบัติทางเคมีของทองแดง

ในรูปแบบแห้งและที่อุณหภูมิปกติ ทองแดงแทบไม่เปลี่ยนแปลง ที่ อุณหภูมิที่สูงขึ้นทองแดงสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่ง่ายและซับซ้อน

ปฏิกิริยากับสารง่าย ๆ :

Cu + Cl2 = CuCl2

2CuO + O2 = 2CuO

ปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อน:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Cu + 4HNO3 = Cu(NO)3 + 2NO2 + 2H2O

ทองแดงและโลหะผสม

ทองแดงมีจุดหลอมเหลว 1083oC

โลหะผสมทองแดงมีสองกลุ่ม: ทองเหลือง– โลหะผสมทองแดงสังกะสี สีบรอนซ์- โลหะผสมของทองแดงกับองค์ประกอบอื่น ๆ (ยกเว้นสังกะสี)

อลูมิเนียม" href="/text/category/aluminij/" rel="bookmark">อลูมิเนียม, Mn - แมงกานีส, C - ตะกั่ว, B - เบริลเลียม, Mg - แมกนีเซียม, Cp - เงิน, F - เหล็ก, Msh - สารหนู, ซู - พลวง, K - ซิลิกอน, N - นิกเกิล, T - ไทเทเนียม, Kd - แคดเมียม, O - ดีบุก, F - ฟอสฟอรัส, X - โครเมียม, C - สังกะสี

ทองสัมฤทธิ์ทั้งหมดมีเครื่องหมายย่อ "Br" ซึ่งแสดงถึงโลหะผสมทองแดงในหมวดหมู่นี้ หลังจากกำหนดคลาสของโลหะผสมทองแดง "Br" จะมีตัวอักษรมาเพื่อช่วยระบุองค์ประกอบที่เพิ่มเข้ามา

ตัวอย่างเช่น BrO5Ts6 หมายความว่าโลหะผสมทองแดงนี้ประกอบด้วยดีบุก 5% และสังกะสี 6% และการกำหนด BrO5Ts2N5 ระบุว่าโลหะผสมประกอบด้วยดีบุก 5% สังกะสี 2% และนิกเกิล 5% เครื่องหมาย BrO10Ts2 ระบุโลหะผสมทองแดงที่มีดีบุก 10% และสังกะสี 2%

ที่โรงงานทองแดงแห่งรัฐเลนินกราด "Krasny Vyborzhets" (1924) สำหรับการหล่อทองแดงที่เรียกว่าศิลปะทองแดงที่มีสารเติมแต่งสังกะสีไม่เกิน 6% สำหรับการหล่อ สีบรอนซ์แดงไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

แต่โครงการที่โรงงานสร้างรูปปั้น 80 ชิ้นสำหรับสถานี "Revolution Square" ของมอสโกเมโทร

หินอ่อนหลากหลายรูปแบบในการออกแบบสถานีรถไฟใต้ดิน

สถานีรถไฟใต้ดินแต่ละแห่งเปรียบเสมือนพิพิธภัณฑ์แร่ซึ่งแต่ละสถานีมีนิทรรศการของตัวเอง

ชั้นใต้ดินของสถานีรถไฟใต้ดิน Ploshchad Revolyutsii เรียงรายไปด้วยหินปูนสีดำคล้ายหินอ่อนของอาร์เมเนียที่มีเส้น "สีทอง" ซึ่งกลายเป็นแท่นขนาดใหญ่ และส่วนโค้งทำด้วยหินปูนสีแดงเข้มคล้ายหินอ่อน shrosha ซุ้มประตูถูกสร้างขึ้นจากหินแข็งที่แกะสลักจากบล็อกหินอ่อน ผนังของเสาเรียงรายไปด้วยชโรชาสีแดง ยูฟาเลย์สีเทา-ฟ้า หินปูนสีเหลือง-ชมพูคล้ายหินอ่อนบิยุก-ยังกะ ผนังรางของสถานีตกแต่งด้วยหินอ่อน Ufaley สีเทา มีบัวที่ทำด้วยไม้ Shrosha สีแดง และกระเบื้องโมเสคที่ปูด้วยพรมที่ฐานซึ่งทำจากหินปูน Sadakhlo และ Dalu คล้ายหินอ่อนสีดำมะกอก พื้นของโถงสถานีเป็นกระดานหมากรุกสลับหินแกรนิต Zhezhelevsky สีเทาเข้มและกาบโบรสีดำ และแพลตฟอร์มเสร็จสิ้นด้วยหินแกรนิตและลาบราไนต์เดียวกัน

บนผนังของชานชาลามีลูกศรสีบรอนซ์คงที่พร้อมจารึก "ทางออกสู่เมือง" ซึ่งเป็นสัญญาณที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่ของรถไฟใต้ดินมอสโก

หินอ่อนประเภทต่อไปนี้เป็นเรื่องธรรมดาที่สุดในการก่อสร้าง:

Ufaleysky(อูฟาเล่) เทา-น้ำเงิน

ลูกหินแห่งจอร์เจีย Shroshinsky (Shrosha) สีแดงเข้มมีเส้นสีขาว

ซาดาคลินสกี้(ศดาครฺโล) สีดำเข้มมีเส้นสีขาวและสีเหลืองทอง

ลูกหินแห่งอาร์เมเนีย Davalinsky (Davalu) สีดำมีริ้วสีทอง หินอ่อนนี้มักจะใช้ร่วมกับหินอ่อนสีอื่นๆ สำหรับฐานและฐานของแผ่นหินอ่อนที่หุ้มด้วยหินอ่อน