книги из ГПНТБ / Казаков Б.И. Металлы рассказывают о себе

З а р я б р о н з ы

Одним из древнейших металлов человека была медь. Однако медный период в истории человечества продлил* ся сравнительно недолго. Его сменил век бронзы. Произо­ шло это примерно шесть — шесть с половиной тысячеле­ тий тому назад. Первобытная выплавка, конечно, по сво­ ей чистоте не могла сравниться не только с современной, но даже со средневековой — медная руда поступала в плавильни загрязненная большим количеством различ­ ных примесей. Одна из таких примесей — черные ка­ мешки,— попав с рудой в печь при плавке, также дала металл, который, смешавшись с медью, образовал сплав. Новый сплав был не красного цвета, как медь, а желтого; его также можно было выливать в формы, он ковался, оттачивался, но его сильно отличала от меди твердость. ‘Легко понять, какое это имело значение.

Впервые бронзу, как назвали сплав, по археологи­ ческим данным, получили народности Западной Азии, Мессопотамии и Северной Индии. Примерно в это же время появилась бронза в Америке, на Перуанском пло­ скогорье, откуда она распространилась на территорию современной Аргентины, Чили и Мексики.

Черные намешни

Что же превращало медь в бронзу? Что представляли собой чудодейственные черные камешки, которые, приме­ шавшись к медной руде, дали возможность получить при плавке более ценный, чем медь, материал?

В те далекие времена люди уже были знакомы с зо­ лотом. Благородный металл попадался в виде самород­ ков в речном гравии.

92

Золото тяжелое, и от гравия его отделяли промыв­ кой. Пріи промывке золота люди, естественно, обратили внимание на черные камешки, которые хотя были и зна­ чительно легче золота, но все же достаточно тяжелы и отмывались в последнюіо очередь.

На территории современной Сирии протекают две ре­ ки. Сейчас их называют Нар-Ибрапим и Нар-Фейдор, в древности же называли Адонис и Федр. У места впаде­ ния этих рек в Средиземное море стоял город Библ, часто посещавшийся египетскими кораблями.

Реки эти имели разный характер: Адонис обладал постоянным сильным течением, Федр же широко разли­ вался в период больших дождей, а в летнюю жару пе­ ресыхал. Течением этих рек сносились куски медной ру­ ды и тяжелые черные камешки. На пересохшем русле Федра люди собирали куски руды и плавили ее, получая металл. Руда часто была засорена черными камешками.

Когда увидели, что такое загрязнение не только не ухудшает плавку, а наоборот, улучшает ее, стали нарочно добавлять черные камешки в плавящуюся руду. Оказа­ лось, что при такой добавке не нужно разжигать слиш­ ком большое пламя при плавке, не требовался И высокий нагрев: бронза выплавлялась при более низкой темпера­ туре, чем медь.

Черные камешки приобрели ценность, их стали соби­ рать отдельно, и они охотно покупались другими народ­ ностями. В Египте не встречалось таких камешков, и первоначально египтяне привозили из Западной Азии готовую бронзу, а затем и просто черные камешки, ко­ торые использовали при выплавке металла из собствен­ ной медной руды.

Металлургию меди повсеместно вытеснила металлур­ гия бронзы, хотя и неодновременно. Почти через тысячу

м

лет после того как ей овладели народы Ближнего Восто­ ка, она была освоена в Египте, Индии, Китае, Индоне­ зии. И лишь много лет спустя она проникла в Западную Европу.

Первооткрыватели чудесного свойства черных ка­ мешков прибавляли их к медной руде в разных коли­ чествах и замечали, в каких случаях получается лучшая плавка металла. Попробовали плавить на огне черные камешки без медной руды и без особого труда получили блестящий белый металл. Это было олово. Черные ка­ мешки— касситерит, говоря современным языком,— представляли из себя окись олова, то есть соединение олова с кислородом.

Медный рецидив

Медь повсюду была вытеснена бронзой. Бывало, од­ нако, что после наступления бронзового века в какой-ни­ будь местности вдруг возвращался век медный. В Гру­ зии, например, за три с половиной тысячи лет до нашей эры обитало племя шумеров.

По найденным в наше время остаткам их материаль­ ной культуры видно, что в это время племя перешло от изготовления медных изделий к изготовлению изделий

из бронзы.

О преимуществах бронзы уже сказано, и потому в культуре племени шумеров археологи установили явный шаг вперед. Но вот дальнейшими исследованиями было выяснено, что после продолжительного бронзового пери­ ода неожиданно опять наступил медный. Как это могло получиться? Неужели шумеры утеряли секрет изготов­ ления бронзы? Или же им показалось, что медь все же лучше, чем бронза?

94

Конечно, ни то ни другое. Рецепт изготовления брон­ зы очень несложен, да и не могли разучиться мастера, из года в год занимавшиеся изготовлением этого сплава. Такой возврат к прошлому мог получиться по двум при­ чинам: или шумеры выработали месторождение олова и вынуждены были пользоваться одной медной рудой или же, что еще более вероятно, они потеряли часть принад­ лежавшей им территории, в недрах которой были запа­ сы оловянных руд.

Такие случаи во всей истории человечества были еди­ ничными, общего хода развития материальной культуры, конечно, изменить не могли.

Олово создало бронзовый век. Применение же олова как самостоятельного металла в этот век не было особен­ но широким. Из олова изготавливались украшения на оружии и сосудах, сделанных из бронзы.

При раскопке могил в Египте были найдены кольцо и фляга, изготовленные из олова и пролежавшие в земле почти два с половиной тысячелетия. В настоящее время это самые древние образцы оловянных изделий; оба они хранятся в одном из лондонских музеев. Флягу первона­ чально, видимо, считали оставшейся от времен крестовых походов, поэтому она и известна историкам как «фляга пилигрима».

Само по себе олово неустойчиво по отношению к воз­ действию воздуха и влаги. Поэтому, конечно, образцы эти вовсе не доказывают, что олово как металл не использо­ валось еще раньше: оловянные предметы просто могли не сохраниться до наших дней.

В различных письменных документах (папирусах), в сказаниях и песнях древности упоминается об олове. Упоминает о нем певец «Илиады» и «Одиссеи» — Гомер: стало быть, оно было известно древним грекам.

95

На восточном побережье Средиземного моря в древ­ ности 'обитал народ — финикияне. Их .корабли борозди­ ли Средиземное море но всех направлениях. В 822 году до нашей эры финикияне на севере Африки, недалеко от местонахождения современного города Туниса, основали город Карфаген. Став одним из центров средиземномор­ ской торговли, город богател и вскоре стал настолько мо­ гущественным, что постоянно угрожал Греции и Риму.

Длительная борьба между Римом и Карфагеном из­ вестна, в истории под названием Пунических войн. Войны эти требовали оружия, а стало быть и бронзы. Финикияне обладали высокбй культурой и были лучшими морепла­ вателями того времени. Путь вокруг Африки они продела­ ли за две с лишним тысячи лет до португальского море­ плавателя Васко да Гама.

Финикийские корабли доставляли олово с островов, называемых Касситеридами. Острова эти, как полагают, были расположены к западу от современной француз­ ской местности Бретани. Черные камешки, преобразовав­ шие медь в бронзу,— оловянная руда и до наших дней носит название касситерита.

Доплыли финикияне и до юго-западной оконечности Англии и там у горы Великанов (ныне гора Святого Ми­ хаила) стали добывать олово. В покинутых рудниках в Корноуоллсе уже в XIX веке найдены оловянные слитки, оставленные, как полагают, финикиянами.

На территории Египта не было оловянных месторож­ дений, но могущественное государство в те времена, ко­ нечно, не могло обойтись без бронзы. Откуда именно по­ ступало олово в Египет — точно до сих пор неизвестно, скорее всего из Сирии. Много олова добывалось тогда в Индии, и она являлась поставщиком этого металла во многие государства того времени.

96

Я м ы - п е ч и и „ о л о в я н н ы е з а м к и

Выплавка такого металла, как олово, не требовала каких-то технических сложностей. Оловянную руду в ос­ новном собирали в наносах рек. Писатели древности рас­ сказывают о том, что «черный песок», который можно от­ личить только по весу, женщины собирают лопатами и промывают в ситах. Очищенный «черный песок» — оло­ вянная руда — направлялся на плавку. Так это делали в Испании, Португалии, Англии и других государствах.

Первая выплавка олова, скорей всего, произошла случайно. В русле высохшей реки какой-то древний чело­ век развел костер, а затем в углях его увидел застывшие капельки белого металла, выплавившегося из «черного песка» — касситерита. Легкость добычи и промывки ру­ ды, несложность выплавки из этой руды металла толкну­ ли к развитию оловянного производства.

Первоначально олово выплавляли в ямах. Выкопан­ ную в земле яму обкладывали глиной,— получалось то, что в наше время называют футеровкой. В яме разводили костер и, когда там накапливались угли, забрасывали туда горстями или лопатой «черный песок» — касситерит. Олово выплавлялось из касситерита и опускалось на дно ямы. Оттуда его вычерпывали и разливали в заранее при­ готовленные формы. Позднее в яму-печь стали мехами подавать воздух —создавали искусственный ветер. Это дало возможность делать ямы-печи более глубокими, а стало быть и емкими. Каждая плавка металла увеличи­ лась, но стало трудно доставать его из ямы.

Задумались над вопросом — обязательно ли с выплав­ кой забираться в землю? Стали делать деревянные боч­ ки, которые обмазывали внутри огнеупорной глиной. В бочки засыпали уголь и руду, подавали мехами воздух,

и выплавка шла нисколько не хуже, чем в ямах, даже с гораздо большими удобствами. Подобные бочки-печи яв­ ляются прямыми предками современных шахтных печей. В Китае, например, кустарные самодельные печурки для выплавки олова существовали почти до самой революции.

В средние века, когда феодалы в своих княжествах строили неприступные крепости-замки, выплавку олова стали производить в массивных шахтных печах, сложен­ ных из кирпича или камня. Такие печи и название полу­ чили—-«оловянные замки». В них вперемешку с оловян­ ной рудой засыпали древесный уголь (а в дальнейшем и кокс). Воздух в них подавался уже не мехами, силы ко­ торых не хватало, а специальными воздуходувками, при­ водимыми в движение водоналивными колесами.

В последующие времена техника выплавки олова со­ вершенствовалась крайне медленно. Пожалуй, среди ме­ таллургии цветных металлов это одна из самых отсталых отраслей. Все усовершенствования шли по линии получе­ ния более чистой руды, точнее — более чистого концент­ рата. Этим упрощалась плавка и устранялась необходи­ мость очистки олова после выплавки (рафинирования).

Лишь в 1705 году в Англии на смену шахтным печам для выплавки олова пришли отражательные печи. Шахт­ ные печи в металлургии были вытеснены повсеместно и в наши дни сохранились лишь в отдельных местах.

Дьявол в м еталле

В средневековой Европе металлы, известные к тому времени, были предметом многочисленных и упорных ис­ следований алхимиков. Металл олово, один из первых из­ вестных народам древности, тоже, конечно, стал объек­ том их изучения.

98

Белого цвета, сравнительно мягкий, не требующий большого юагрѳва для своего расплавления, металл этот возбуждал большой интерес, особенно в связи с его са­ мым большим достоинством — придавать твердость ме­ ди. Это ведь действительно не очень понятно: медь мяг­ кая, а когда к ней прибавляют мягкий же металл — оло­ во, то получают твердую бронзу.

Для науки того времени объяснение такого факта бы­ ло не под силу. Алхимики стали называть олово дьяволь­ ским металлом, тем более, что за ним числилась еще од­ на интересная особенность, которую заметил знаменитый арабский ученый Гебер: оловянная палочка при сгибании всегда издавала характерный треск; этим можно было ее отличать от палочки любого другого металла. Явление это так и называлось «оловянный крик».

В наше время хорошо известно, почему это происхо­ дит. Олово в металлической палочке находится в виде кристаллов; при сгибании палочки эти кристаллы сме­ щаются, трутся друг о друга и издают хрустящий звук. Тогда же все это можно было объяснить лишь забавами самого дьявола, который кричит внутри металла, когда благочестивый труженик или ученый сгибает оловянную палочку.

Водопровод Помпеев

Помимо олова в обиходе народов древности были и другие металлы: медь, золото, серебро, свинец и другие. Когда из меди или золота изготовляли те или иные пред­ меты, будь то украшения, утварь, сосуды или еще что-ни­ будь, то не всегда имелась возможность отлить изделие из металла целиком, некоторые части отливались отдель­ но, и их надо было как-то присоединить к изделию. Сей­ час это просто, а в те далекие времена приходилось креп-