Древние металлы - об истории славян. Металлотерапия: лечение металлами

Не будет преувеличением, если сказать, что в любой сфере человеческой деятельности присутствуют металлы. Они повсюду. Столовые приборы, множество инструментов, автомобили, железные дороги - всё это достижения человечества, которые были достигнуты благодаря металлам и их сплавам. Металлы используются уже на протяжении многих тысячелетий, и с древнейших времён ценились те, кто умел обращаться с металлом и изготавливать из него разнообразные орудия труда.

В качестве доказательство хотелось бы привести одну притчу, которая повествует о действительной значимости лиц, "владеющих" металлом:

Царь Соломон по окончании строительства Иерусалимского храма решил прославить лучших строителей и пригласил их во дворец. Даже свой царский трон уступил он на время пира лучшему из лучших - тому, кто особенно много сделал для сооружения храма.

Когда приглашенные явились во дворец, один из них быстро взошел по ступеням золотого трона и сел на него. Его поступок вызвал изумление присутствующих.

Кто ты и по какому праву занял это место? - грозно спросил разгневанный царь.

Незнакомец обернулся к каменщику и спросил его:

Кто сделал твои инструменты?

Кузнец - ответил тот.

Сидевший обратился к плотнику, столяру:

Кто тебе сделал инструменты?

Кузнец, - отвечали те.

И все, к кому обращался незнакомец, отвечали:

Да, кузнец выковал наши инструменты, которыми был построен храм.

Тогда незнакомец сказал царю:

Я кузнец. Царь, видишь, никто из них не мог бы выполнить свою работу без сделанных мною железных инструментов. Мне по праву принадлежит это место.

Убежденный доводами кузнеца, царь сказал присутствующим:

Да, кузнец прав. Он заслуживает наибольшего почёта среди строителей храма...

В древности деятельность кузнеца заключалась не только в обработке металла . Труд кузнеца включал в себя всю полную цепочку от добычи руды до создания готово изделия . А это подразумевало наличие огромных знаний и навыков. Поэтому профессия кузнеца всегда была в почёте.И даже одна из финских поговорка отмечает, что с кузнецом не положено говорить на "ты". Кузнечное знание чаще всего передавалось из поколения в поколение . И во многих исторических фильмах можно лицезреть отца кузнеца и снующих вокруг батьки детей, желающих испробовать себя в деле.

Великий философ Древнего Рима Тит Лукреций Кар в I веке до нашей эры писал:

"Прежде служили оружием руки могучие, когти, зубы, каменья, обломки ветвей от деревьев и пламя, после того, как последнее стало людям известно. После того была найдена медь и порода железа. Все-таки в употребление вошла прежде медь, чем железо. Так как была она мягче, притом изобильней гораздо. Медным орудием почва пахалась, и медь приводила битву в смятенье, тяжкие раны везде рассевая. Скот и поля похищали при помощи меди, легко ведь все безоружное, голое повиновалось оружию. Начали мало-помалу мечи из железа ковать. Вид же оружия из меди в людях возбуждать стал презрение. В это время и землю возделывать стали железом, и при войне с неизвестным исходом равнять свои силы."

Данное писание наглядно показывает нам деление всех истории человечества на периоды: каменный, медный и железный века. В первой половине XIX века учёными К. Томсеном и Е.Ворсо данный перечень был дополнен еще одним пунктом. В итоге мы с вами видим то, что многие знаю еще со школы:

КАМЕННЫЙ ВЕК

МЕДНЫЙ ВЕК

БРОНЗОВЫЙ ВЕК

ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК

Время, когда в своей деятельности человек использовал то, что было под рукой. В ход шли камни, кости, дерево и другие материалы, которые давала природа. Со временем человек научился обрабатывать данные инструменты. Как следствие, улучшалось их полезное свойство. Наибольшую значимость имели камни . Человек сразу понял на сколько они полезны. Если в первое время камни использовались в обычном виде, то постепенно человек научился откалывать их, улучшая тем самым коэффициент полезного действия данного инструмента. А спустя какое-то время камни начали подвергаться сверлению, шлифовке и полировке, придавая им дополнительные преимущества. Без преувеличения камень играл одну из важнейших ролей в обиходе человечества на протяжении сотен лет.

охватывает приблизительно период с IV по III тысячилетия до н.э . В это время начинается активное использование меди. В книге Р. Малиновой и Я. Малина "Прыжок в прошлое: Эксперимент раскрывает тайны древних эпох" высказывается предположение, о том, что человеку случайна попала в руки медь вместе с теми камнями, которые он использовал. Поскольку в природе в самородном виде медь и золото встречается чаще, чем, например, серебро и тем более железо, то первым металлом, с которым человека познакомился, стала медь и золото . Именно из них наши предки стали делать украшения и различные орудия труда. Первые изделия из меди делались посредством обычных ударов. Но эти предметы были мягкими и хрупкими, поэтому быстро ломались и затуплялись. Прошло большое количество времени, но наши предки выяснили, что при воздействии больших температур медь начинает плавиться и превращается в текучее вещество, которое может принять любую форму. Приноровившись, человек смог создавать действительно острые инструменты, пригодные для заточки. И даже если инструмент ломался, ничто не мешало переплавить орудие в новый предмет. Первые опыты с медью послужили началом в развитии металлургии и кузнечного дела. Спустя тысячелетия человек начал использовать не только металлы в чистом виде, но и металлосодержащие руды. На вопрос о том, как же человек пришёл к тому, чтобы начать извлекать металлы из рудных камней, учёные не могут ответить до сих пор. Вокруг можно услышать только одни предположения. Тем не менее, это позволило увеличить производительность металлических изделий.

Продолжая экспериментировать, наши предки изобрели закрытую печь . А для повышения температуры внутри печи придумали систему подвода необходимого для этого кислорода. Изначально это было естественный приток воздуха, но со временем была разработана система искусственного поддува . Для этих же целей стал использоваться древесный уголь , который обладает огромной теплотворной способностью .

В один прекрасный момент эксперименты наших предков позволили получить новый металл. Сплав меди и олова позволил создать бронзу . Это послужило началу новой эпохе - Бронзовому веку . По мнению учёных бронза стала известной человечеству в 3500 году до н.э. Олово наши предки получали, выплавляя его из камня - касситерит . Олово по своим свойством является мягким и непрочным, но в комбинации с медью получается металл гораздо твёрже меди . Придя к более совершенному знанию в области металлургии, наши предки стали изготавливать орудия труда из бронзы. Это позволило совершить очередной толчок вперёд в развитии человечества.

И в какой-то момент человек начал использовать железо . Активное его применение в металлургии началось примерно с 1200 г. до н. э. до 340 г. н. э. Причины, которые послужили столь позднему освоению данного металла, следующие. Во-первых, температура плавления железа достаточно высокая , а достичь таких градусов в старых металлургических печах было невозможно. Вторая причина, а возможно и самая главная заключается в том, что железо само по себе не такой уж и твёрдый металл. Лишь когда человек экспериментально дошел до "сплава" железа и углерода, началось активное использование железа в изготовлении орудий труда, т.к. именно это соединение позволило придать железу конкурентоспособную твёрдость .

Самым древних способом получения железа считается сыродутный процесс . Когда железо получали из руды в небольших печах, создаваемых в первое время в земле. Сыродутным этот способ называется из-за того, что воздух в печь подавался через поддув холодного "сырого" атмосферного воздуха . Данный процесс не позволял достичь
температуры плавления железа 1537 градусов, а держался максимально на уровне 1200 градусов , что позволяло создать атмосферу варки железа. Железо после температурной обработки концентрировалось в тестообразном виде на дне печи, образуя крицу (железную губчатую массу с частицами несгоревшего древесного угля и примесями шлаков). Из крицы, которую извлекали в раскаленном виде, можно было что-то делать, только после очистки от шлаков и устранения губчатости . Для этого осуществлялась холодная и горячая ковка, которые заключались в периодическом прокаливании крицы и её проковывании. В результате создавались заготовки, которые можно было использовать для создания железных изделий. Весь процесс, как вы заметили, достаточно сложен и длителен, поэтому железо начали применять в металлургии так поздно. И даже сегодня, в век высоких технологий, обработка железа сильно изменилась, но главное, что данный металл остается основным материалом во всех сферах человеческой жизнедеятельности.

В лечении металлами нет ничего нового. Уже в работах Аристотеля говорится о том, что прикладывание меди к ушибленному месту предупреждает появление синяка. В Древней Греции с помощью медных пластинок лечили опухоли, воспаление миндалин, суставов, участков кожи. Тибетские ламы в своей практике широко используют врачевание металлами и минералами. Соли металлов в настоящее время с успехом применяют гомеопаты.

Считается, что серебро уравновешивает нервную систему, лечит желудочные расстройства. Стальные пластинки, вложенные в носки, исправляют эпилепсию. Свинец дает тот же эффект, что и медь при ушибах и небольших опухолях. Также его используют и при базедовой болезни: кусочек свинца прикладывают к горлу. Ношение золота на середине груди (в виде крестика или медальона) лечит аритмию – уравновешивает тоны сердца, делает их чистыми и звонкими.

Лечение металлами дает хороший эффект в сочетании с другими традиционными и нетрадиционными методами при одном непременном условии - консультации с врачом.

Интерес к металлотерапии (как и ко многим другим нетрадиционным методам лечения) не случаен и вызван отнюдь не праздной погоней за экзотикой. Опыт последних лет показал, что фармакология далеко не всемогущая наука. Современные препараты, если и способны дать хороший терапевтический эффект, все же, как правило, обладают рядом весьма нежелательных побочных эффектов. Появился даже такой термин, как «лекарственная болезнь», то есть заболевание, вызванное приемом медикаментов.

Потому-то так велик сейчас интерес к методам лечения, не влекущим за собой тяжелых последствий для здоровья.

Лечение металлами в Аюрведе

В древнеиндийском трактате Аюрведа (буквально с санскрита – «книга жизни») сказано, что в любом металле заключена огромная целительная сила. Аюрведические учения говорят, что все существующее в природе наделено энергией Вселенского Сознания. Неблагоприятные влияния на нормальное функционирование тела, ума и сознания могут быть нейтрализованы употреблением драгоценностей и металлов. Тяжелые металлы, такие как ртуть, золото, серебро, медь, свинец, железо, олово, широко используются в лечебных целях. В частности, при ношении ручного браслета из серебра и свинца можно избежать грозящих нарушений печени.

Медь . Устраняет излишек жира. Укрепляет печень, селезенку и лимфатическую систему. В особенности полезна для людей, склонных набирать вес, задерживать воду или имеющих лимфатические наросты. Медь также помогает в лечении анемии.

Серебро . Повышает выносливость организма. Имеет охлаждающий эффект и благотворно при лечении излишеств в питта. Употребляется для лечения болезней. Серебро помогает при истощении, хронической лихорадке, слабости после лихорадки, при изжоге, воспалении кишечника, повышенной активности желчного пузыря и при обильном менструальном кровотечении. Серебро очень помогает при воспалительных сердечных болезнях, при нарушениях печени и селезенки. Питье теплого молока, согретого в серебряной посуде, увеличивает силу и выдержку.

Золото . Укрепляет нервы и сердечную мышцу, улучшает память и ум. Помогает при истерии, эпилепсии, сердечных приступах, слабости в легких и печени. Золото обладает согревающим свойством и поэтому должно применяться с осторожностью. Некоторые люди не переносят золота, и у них при прикладывании золота может появиться сыпь.

Железо . Благотворно влияет на костный мозг, костные ткани, печень и селезенку. Оно увеличивает образование красных кровяных телец. Железо укрепляет мышцы и нервные ткани, обладает восстановительными свойствами.

Свинец . Применяется при лечении кожных заболеваний, белей, влагалищных выделений, припухлостей, гонореи и сифилиса.

Ртуть . Очень тяжелый и сильнодействующий металл. Она помогает стимуляции ферментной системы, изменению и восстановлению тканей. Ртуть считается семенем бога Шивы в индийской мифологии. Стимулирует интеллект и пробуждает сознание. Она никогда не должна применяться одна, но всегда вместе с серой. Энергия некоторых трав возрастает в тысячи раз при употреблении их вместе с ртутью и серой. Эти два вещества переносят действие трав на тонкие каналы и ткани организма.

Олово . Омолаживающий элемент. Очищенный пепел олова употребляется в лечении диабета, гонореи, сифилиса, астмы, респираторных инфекций, анемии, кожных болезней, болезней легких, при лимфатических закупорках.

Презентация по химии

на тему:

Семь доисторических металлов

• Создатели
• Цели и задачи исследования
• Цитата по теме исследований
• Введение
• Золото
• Серебро
• Медь
• Железо
• Ртуть
• Олово
• Свинец
• Список литературы

Создатели

• Васильев Евгений
• Катцин Олег

Цели и задачи исследования

• Изучить эпоху знакомства с 7 металлами древности
• Классификация древнего периода
• Изучение особенностей различных металлов

Цитата по теме исследований

• Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - основа современной химии. Они относятся к таким научным закономерностям, которые отражают явления, реально существующие в природе, и поэтому никогда не потеряют своего значения.
• Их открытие было подготовлено всем ходом истории развития химии, однако потребовалась гениальность Д. И. Менделеева, его дар научного предвидения, чтобы эти закономерности были сформулированы и графически представлены в виде таблицы.

• Олимпиодр (VI в.), греческий философ и астролог, профессор Александрийской школы. Он соотнес 7 планет древности с 7 металлами и ввел обозначение этих металлов символами планет (Золото-Солнце, Серебро-Луна, Ртуть-Меркурий, Медь-Венера, Железо-Марс, Олово-Юпитер, Свинец-Сатурн).
• Термин "металл" произошёл от греческого слова metallon (от metalleuo - выкапываю, добываю из земли). По алхимическим представлениям, металлы зарождались в земных недрах под влиянием лучей планет и постепенно крайне медленно совершенствовались, превращаясь в серебро и золото. Алхимики полагали, что металлы - вещества сложные, состоящие из "начала металличности" (ртути) и "начала горючести" (серы).

Введение

Золото (лат.Aurum)

• Золото-элемент редкий, его содержание в земной коре составляет всего 4,310 -7 %. В природе золото встречается почти всегда в чистом виде: в самородках или в виде мелких зерен и чешуек, вкрапленных в твердые породы или рассредоточенных в золото-носных песках. В наши дни основным источником золота служат руды, в которых на тонну пустой породы приходятся считанные граммы драгоценного металла.
• Золото добывают и попутно- при переработке полиметаллических и медных руд. Есть оно и в морской воде – в крайне малых концентрациях.
• В представлении алхимиков золото считалось «царем металлов». Причиной тому, очевидно, его эффектный внешний вид, неизменный блеск и устойчивость к действию подавляющего большинства реагентов. Золото при нагревании не реагирует с кислородом, водородом, углеродом, азотом, щелочами и большинством кислот. Растворяется золото лишь в хлорной воде, смеси соляной и азотной кислот (царской водке), в растворах цианидов щелочных металлов, продуваемых воздухом, а также в ртути.
• В ювелирных и технических изделиях применяют не чистое золото, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром. Чистое золото – металл слишком мягкий, ноготь оставляет на нем след, износостойкость его невысока. Проба, стоящая на золотых изделиях отечественного производства, означает содержание золота в сплаве из расчета на тысячу его весовых частей.

Золотой самородок «Мефистофель» массой 20,25 г, найденный в Сибири. Алмазный фонд. Москва.

Серебро (лат. Argentum)

• Серебро – драгоценный металл, известный с глубокой древности. Серебренные самородки люди находили еще до того, как научились выплавлять металлы из руд. Серебро встречается на нашей планете и почти чистым, самородным, и в виде соединений (например, Ag 2 S, Ag 3 SbS 3 и др.) На Земле этого элемента в 20 раз больше, чем золота ,- примерно 7×10 -6 % от массы земной коры, но значительно меньше, чем меди .
• Чистое серебро – блестящий белый металл, очень мягкий, по ковкости уступает лишь золоту. Лучше всех металлов проводит тепло и электрический ток.
• Как и другим благородным металлам, серебру свойственна высокая химическая стойкость. Серебро не вытесняет водород из растворов обычных кислот, не изменяется на чистом и сухом воздухе, но, если в воздухе содержатся сероводород и другие летучие соединения серы , серебро темнеет. Азотная и концентрированная серная кислоты медленно реагируют с серебром, растворяя его.
• Бромид серебра (в меньшей степени и другие галогениды) чрезвычайно важен для фото- и кинопромышленности как важнейший компонент светочувствительной пленки.
• Поскольку мировые запасы этого металла уменьшаются, серебро стараются заменить везде, где только можно. Для этого химики-технологи ищут рецептуры бессеребренных светочувствительных кинофотоматериалов. Из похожих на серебро сплавов на никелевой основе делают монеты, посуду и художественные изделия.

Медь (лат. Cuprum)

• Медь входит более чем в 170 минералов, из которых для промышленности важны лишь 17. Иногда встречается и самородная медь. Содержание меди в земной коре 4,7×10 -3 % по массе.
• Каменные глыбы пирамиды Хеопса были обработаны медным инструментом. Целый период истории человечества назван медным веком.
• Чистая медь – тягучий, вязкий металл красного, в изломе розового цвета, в очень тонких слоях на просвет медь выглядит зеленовато-голубой. В соединениях медь обычно проявляет степень окисления +1 и +2, известны также немногочисленные соединения трехвалентной меди.
• Медь-металл сравнительно мало активный. В сухом воздухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Она достаточно легко вступает в реакции с галогенами, серой, селеном . А вот с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействует даже при высоких температурах.
• Особенно важна медь для электротехники. По электропроводности медь занимает II место среди всех металлов - после серебра. Однако в наши дни во всем мире электрические провода, на которые раньше уходила почти половина выплавляемой меди, все чаще делают из алюминия. Он хуже проводит ток, но легче и доступнее.
• Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата – медного купороса. В значительных количествах он ядовит. В малых дозах медь совершенно необходима всему живому.

Медная сковорода, ок.3000г до н.э.

«Медный всадник». Санкт-Петербург.

Железо (лат.Ferrum)

• Железо можно назвать главным металлом нашего времени. Это химический элемент очень хорошо изучен. Тем не менее ученые не знают, когда и кем открыто железо: слишком давно это было. Использовать железные изделия человек начал еще в начале I тысячелетия до н.э. На смену бронзовому веку пришел железный. Металлургия железа на территории Европы и Азии начала развиваться еще в IX-VII в.в. до н.э.
• Первое железо, попавшее в руки человека, вероятно, неземного происхождения. Ежегодно на Землю падает больше тысячи метеоритов, часть их железные, состоящие в основном из никелистого железа. Самый большой из обнаруженных железных метеоритов весит около 60 т. Он найден в 1920 г. В юго-западной части Африки. У «небесного» железа есть одна важная технологическая особенность: в нагретом виде этот металл не поддается ковке, ковать можно лишь холодное метеоритное железо. Оружие из «небесного» металла долгие века оставалось чрезвычайно редким и драгоценным.
• Железо- металл войны, но это и важнейший металл мирной техники. Из железа, как полагают ученые, состоит ядро Земли, и вообще на Земле это один из самых распространенных элементов. На Луне железо найдено в больших количествах в двухвалентном состоянии и самородное. В таком же виде железо существовало и на Земле, пока на ней восстановительная атмосфера не сменилась на окислительную, кислородную. Еще в глубокой древности было открыто замечательное явление – магнитные свойства железа, которые объясняются особенностями строения электронной оболочки атома железа. В древности железо ценилось очень высоко.
• Основная масса железа находится в месторождениях, которые можно разрабатывать промышленным способом. По запасам в земной коре железо занимает 4 место среди всех элементов, после кислорода, кремния и алюминия. Намного больше железа в ядре планеты. Но это железо недоступно и вряд ли станет доступным в обозримом будущем. Больше всего железа – 72,4% - в магнетите. Крупнейшие в СССР железорудные месторождения – Курская магнитная аномалия, Криворожское железорудное месторождение, на Урале (горы Магнитная, Высокая, Благодать), в Казахстане – Соколовское и Сарбайское месторождения.
• Железо – блестящий серебристо-белый металл, его легко обрабатывать: резать, ковать, прокатывать, штамповать.

Древние предметы из железа,бронзы,

меди датированы 1300г. до н.э.

Ртуть (лат. Hydrargyrum)

В египетских гробницах, сооруженных за 1500 лет до н.э. найдены также изделия из железа, свинца, олова, ртути. Железо в те времена ценилось во много раз дороже золота. В гробнице фараона Тутанхамона (14 век до н.э.) найдено лишь несколько предметов из железа: маленькие лезвия, подголовник, амулет и небольшой кинжал.

• Ртуть – элемент редкий и рассеянный, его содержание примерно 4,5×10 -6 % от массы земной коры. Тем не менее известна ртуть с глубокой древности.
• Ртуть – тяжелый (плотность 13,52 г/см3) металл серебристо-белого цвета, единственный металл, жидкий при обычных условиях. Затвердевает ртуть при -38,9°С, закипает – при +357,25°С. При нагревании ртуть довольно сильно (всего в 1,5 раза меньше воды) расширяется, плохо проводит электрический ток и тепло – в 50 раз хуже серебра.
• Как и благородные металлы, ртуть на воздухе не изменяется- не окисляется кислородом, не реагирует с другими компонентами атмосферы. С галогенами ртуть реагирует легче, чем с кислородом; взаимодействует с азотной кислотой, а при нагревании и с серной. В соединении ртуть всегда двухвалентна.
• Соединения ртути весьма ядовиты. Работа с ними требует не меньшей осторожности, чем работа с самой ртутью.
• В промышленности и в технике ртуть используют очень широко и разнообразно. Каждый из нас держал в руках ртутный термометр. Ртуть работает и в других приборах- барометрах, расходомерах. Важны ртутные катоды в производстве хлора и едкого натра, щелочных и щелочноземельных металлов , известны ртутные выпрямители переменного тока, ртутные лампы.

Олово (лат. Stannum)

Колокольчик из бронзы, середина второго тысячелетия до н. э.

• Олово – один из металлов , известных людям с древности. Сплав олова с медью – бронза – был впервые получен более 4000 лет назад. Бронза и в наши дни остается главным сплавом олова. Олово – средний по распространенности элемент, в природе он встречается в составе 24 минералов, 2 из них – касситерит и станин – имеют промышленное значение.
• Олово – достаточно пластичный серебристо-белый металл, плавится при 231,9°С, кипит при 2270°С. Существует в двух аллотропических модификациях- альфа и бета-олово.
• При комнатной температуре олово обычно существует в бета-форме. Это всем известное белое олово – знакомый и привычный металл, из которого раньше отливали оловянных солдатиков, делали посуду и которым до сих пор покрывают изнутри консервные банки. При температуре ниже +13,2°С более устойчиво альфа-олово-серый мелкокристаллический порошок. Процесс превращения белого олова в серое быстрее всего идет при -33°С. Это превращение получило образное название «оловянной чумы». В прошлом оно не раз приводило к драматическим последствиям.
• Химическая стойкость олова достаточно высока. При температуре до 100°С оно практически не окисляется кислородом воздуха – лишь поверхность покрывается тонкой оксидной пленкой состава SnO2. Растворяет олово и азотная кислота, даже разбавленная, и на холоде.
• Большая часть олова идет на производство припоев и сплавов, главным образом типографских и подшипниковых.

Свинец (лат. Plumbum)

• Свинец – это синевато-серый мягкий и тяжелый металл, это цветной металл.
• Содержание свинца в земной коре 1,6×10-3% по массе. Самородный свинец встречается крайне редко. Чаще всего свинец встречается в виде в виде сульфида PbS. Этот хрупкий блестящий минерал серого цвета называют галенитом, или свинцовым блеском.
• Плавится свинец при температуре 327,4°С, а кипит при 1725°С. Плотность его 11,34 г/см. Свинец – пластичный, мягкий металл: он режется ножом, царапается ногтем.
• На воздухе он быстро покрывается тонким слоем оксида PbO. Разбавленные соляная и серная кислоты на свинец почти не действуют, но он растворяется в концентрированных серной и азотной кислотах. С середины XIV в. из свинца отливали пули для огнестрельного оружия, в XV в. Гуттенберг в Германии приготовил знаменитый типографский сплав сурьмы, свинца и олова, или гарт, и положил начало книгопечатанию.
• Легкоплавкий, удобный в переработке, свинец широко применяется в наши дни. Свинец хорошо поглощает рентгеновское и радиоактивное излучение

Топор - секира из бронзы, второе тысячелетие до н. э.

Список литературы

• Крицман В.А., Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика 1982г.
• Дибров И.А. Неорганическая химия. СПб.: Изд. «Лань», 2001 * .
• Краткий справочник физико-химических величин / Под ред.К.П.Мищенко А.А. Равделя. Л.: Химия, 1999 *.
• Нейгебауэр О. Точные науки в древности. - М.: "Наука", 1968.

В древние века считалось, что металлов на Земле всего семь: железо, золото, медь, олово, ртуть, серебро и свинец, М. Ломоносов дал определение для металла: «Светлое тело, которое ковать можно». Он исключил из списка ртуть, поскольку она представляет собой жидкое вещество, а потому ковке не поддается. Знаменитый французский ученый А. Лавуазье в своей книге «Начальный курс химии» называл 17 металлов, в наше время открыто уже 83 металла. И все они отличаются друг от друга.
Металлы могут быть твердыми и мягкими. Самый твердый - хром, режущий даже стекло. Самые мягкие - калий, рубидий и цезий, которые сами режутся ножом. Единственным жидким металлом считается ртуть. Другими физическими свойствами металлов, по которым они отличаются друг от друга, являются плотность и температура плавления. Металлы, плотность которых составляет меньше 5 г/см3, относятся к легким, остальные - к тяжелым. Самым легким из металлов является литий: его плотность всего 0,53 г/см3, а самым тяжелым - осмий с плотностью 22,6 г/см3. Различаются металлы температурой плавления. Так, цезий и галлий можно расплавить теплом ладоней, тогда как вольфрам плавится только при температуре +3410 °С. Металлы по-разному проводят электрический ток.
Это весьма важное свойство, поскольку во многом именно оно определяет целебные свойства металлов. Лучше всего его проводит серебро, за ним идут медь, золото, алюминий и железо. В качестве лечебных средств металлы применялись еще со времен глубокой древности. Ими с успехом лечили врачи Древнего Египта, Месопотамии, Индии, Китая и других цивилизаций, знали об их чудодейственных свойствах алхимики Средневековья. Для медицинских целей использовали прежде всего так называемые драгоценные металлы - золото и серебро, а также медь. И неслучайно нательные крестики, которые надевали после крещения, как правило, изготовляли из этих трех металлов. С малых лет они должны были оберегать не только душу младенцев, но и физическое здоровье.
О лечебных свойствах металлов помнят и современные целители. Народная медицина широко использует металлотерапию при заболеваниях крови, сосудов, лимфы и кожи, вегетососудистой дистонии, при железо-дефицитной анемии, проблемах с обменом веществ. С металлотерапией полезно сочетать лечение виноградным соком. Для этого в 1 л напитка кладут 2-3 медные монетки и выдерживают 6-7 суток. Чистая вода, настоянная на золоте, платине, серебре, железе, меди и других металлах, лечит многие недуги - остеохондроз, диабет, артриты и артрозы, заболевания щитовидной и поджелудочной желез, органов желудочно-кишечного тракта, мочеполовой, опорно-двигательной и гормональной систем.
Из всех известных металлов только несколько за красивый внешний вид, стойкость по отношению к различным химическим реагентам и высокую температуру плавления получили название «благородные» и причислены к драгоценным. В первую очередь к ним относят золото и серебро. Они к тому же являются весьма эффективными целительными средствами.

Золото

Золото - тяжелый металл желтого цвета. Испокон веков он очень высоко ценился, о чем свидетельствуют исторические документы и те вещи, которые археологи добывают при раскопках.

Первые изделия из золота были обнаружены в культурных слоях неолита (5- 4 тысячелетия до н. э.). Правители самых древних цивилизаций ценили этот редкий драгоценный металл, ради которого вели войны, грабили завоеванные государства, принуждая рабов трудиться в золотодобывающих шахтах. Алхимики называли золото «царем металлов», пытаясь получить его искусственным путем. Из благородного металла с давних времен чеканили монеты самого высокого достоинства, делали самые красивые украшения, вазы и знаки отличия. Золотом украшали резиденции владык и их гробницы.

Свойства золота

Золото встречается в природе достаточно редко и этим отличается от других металлов.
Как правило, настоящее золото содержится в земле, где оно встречается в виде самородков, т. е. в чистом виде без каких-либо примесей, но чаще всего - в руде, где содержится в соединении с другими металлами. Почти всегда частицы золота имеются в серебре и соединениях с медью. Этот благородный металл не окисляется под действием воздуха и не тускнеет, оставаясь ярким и не теряя свой блеск. Кроме того, его почти не разъедают обычные кислоты. К тому же золото - металл мягкий, а потому легко поддается обработке и приобретает любую форму. Всего 1 г золота можно раскатать в пластину размером 2 кв. м, причем ее можно легко сгибать, и она не ломается.

С незапамятных времен его использовали в качестве валюты, ювелиры - для украшений, стоматологи - в зубном протезировании, а эскулапы - для лечения.

Применение золота в медицине

Золото испокон веков используют в медицине - народной и официальной, Растворы солей золота губительно действуют на многие болезнетворные микробы, поэтому золото очень часто включают в состав некоторых лечебных снадобий и средств. Препараты золота используют в виде взвеси и водорастворимых препаратов для инъекций при лечении хронических артритов, красной волчанки, часто в сочетании с гормональными или другими препаратами. Радиоактивное золото в сочетании с хирургической и медикаментозной терапией применяют в лечении опухолей, а также для диагностических целей.
Золото обладает согревающим свойством, его применяют при заболеваниях нервной системы, оно улучшает сердечно-сосудистую деятельность, укрепляет сердечную мышцу. Этот металл полезно держать во рту для уничтожения дурного запаха. Подобная процедура предохраняет горло и нос от простуды, помогает при ангине и других простудных заболеваниях. Золото улучшает память, интеллект и понимание, дает энергию сердцу Этот благородный металл способен обеззараживать, убивать микроорганизмы, поэтому золотые украшения полезно носить во время эпидемий.
Для приема внутрь с древнейших времен употреблялась золотая вода. Для ее приготовления можно использовать даже украшение из золота, правда, оно должно быть без камня. Такая вода помогает при нервных заболеваниях, разных видах простуд, тревоге, страхе, беспокойстве, сердечных приступах, болях в костях, слабости и истощении, болезнях легких и печени.
Противопоказания. Препараты из золота нередко вызывают побочные явления: повышение температуры, раздражение кишечника, почек и пр. Поэтому самостоятельно лечиться с использованием этого благородного металла не рекомендуется, обязательно нужно проконсультироваться с врачом.
Противопоказаниями к употреблению лекарственных форм из золота являются: сахарный диабет, тяжелые формы туберкулеза, заболевания сердечно¬сосудистой и кровеносной систем, почек и печени. Золото в качестве ультра микроэлемента содержится в нашем организме, У некоторых людей в силу особенностей обмена веществ в организме он может взаимодействовать с другими органами и тканями, придавая им сине-серый оттенок. Это явление называется в медицине «хризиаз».
Людям, предпочитающим носить толстые золотые цепочки и кулоны, массивные золотые серьги и кольца, следует проанализировать, хорошо ли они воздействуют на самочувствие.
Признаками повышенной чувствительности к золоту являются плохое настроение, постоянное чувство неудовлетворенности, осложнения со стороны почек и печени, ухудшение роста волос и состояния зубов. Необходимо помнить еще об одном факте. Наша кожа имеет преимущественно кислую реакцию, а при некоторых заболеваниях печени она становится еще более кислой. Украшения из российского золота, в том числе и золотые обручальные кольца, содержат значительную долю меди. Именно этот элемент, вступая в химические отношения с рН-фактором кожи, может оставлять на ней отметину. Поэтому, если при постоянном ношении золотых колец появляется заметный темный след на коже, особо пугаться не следует, однако нанести визит врачу надо.

Серебро

Чистое серебро - это блестящий белый металл, очень мягкий. На Земле серебра в 20 раз больше, чем золота, однако оно все равно считается редким драгоценным металлом. Серебро встречается в чистом виде слитками, иногда их вес достигает нескольких килограммов. Но чаще всего его находят в соединении с другими металлами, в основном со свинцом и медью.

Свойства серебра

По легкости обработки (ковкости) серебро уступает только золоту. Так, из 10 г серебра можно вытянуть проволоку длиной более 15 км. Из серебра делают красивые ювелирные украшения, монеты, посуду, приборы, где серебра 92,5 %, а меди 7,5 %. Как другие благородные металлы, серебро не темнеет на воздухе, но только в том случае, если воздух чистый. Если же в воздухе содержится хотя бы небольшой процент сероводорода или других летучих соединений серы, то серебро темнеет. Есть у серебра и другое качество: оно лучше всех других металлов проводит тепло и электрический ток.
Серебро - постоянная составная часть растений, животных и человека. В среднем его содержание в морских растениях составляет 0,025 мг на 100 г сухого вещества, в наземных - 0,006 мг, в организме морских животных - от 0,3 до 1,1 мг, а у наземных (в том числе и у человека) можно обнаружить только следы этого элемента. Интересно, что в растения микроэлемент в ультраминимальных дозах поступает из почвы, на которой растет, а в организм человека и животных вместе с растительными продуктами.

Применение серебра в медицине

В России с древних времен было принято включать в приданое невест столовые приборы, сделанные из серебра. Это делалось не только для того, чтобы подчеркнуть богатство, но и для улучшения самочувствия всех членов новой семьи. Примета оправданна: металл убивает бактерии, а это значит, что столовые приборы из него очень полезны для здоровья. Препараты серебра обладают антибактериальным, вяжущим и прижигающим
свойствами. Это связано со способностью серебра нарушать ферментные системы микроорганизмов и осаждать белки. Дезинфицирующие свойства серебра хорошо известны. Все, кто мог себе позволить, держали воду в серебряных сосудах, бросали в воду серебряные монеты или погружали в нее серебряные ложки. В наше время воду обеззараживают электролитическим путем, используя специальные аппараты с серебряными электродами. С помощью серебра очищают воду от болезнетворных микробов. Насыщаясь ионами серебра, она становится отличным очистителем, освобождающим организм от шлаков и токсинов. Клизмы из серебряной воды очищают дивертикулы от каловых камней.
Серебро способствует рассасыванию опухолей, активизирует процесс восстановления органов после болезни. Пластинки серебра, наложенные на область толстого кишечника, активизируют его работу и улучшают перистальтику
Серебряные украшения полезно носить при стойкой гипертонии. Ожерелье из серебряных монет, браслет или колечко могут стать прекрасным средством, снижающим артериальное давление. Важно носить серебро не на одежде, а чтобы оно непосредственно соприкасалось с кожей по несколько часов в день.
Противопоказания . Следует помнить, что все полезно в меру, и избыток серебра в питьевой воде может привести к аргирозу - отложению металла в коже и слизистых оболочках. Серебро может откладываться во внутренних органах, и его избыток имеет неблагоприятные последствия. Проявиться это может в том, что кожа и слизистые оболочки приобретают серовато-зеленый или голубоватый цвет. Сигналами тревоги должны послужить головные боли, конвульсивные подергивания, боли в правом подреберье, суетливость.
Поэтому, прежде чем использовать серебро, нужно проверить, насколько чувствителен организм к этому металлу. Если при ношении серебряных украшений вокруг отверстий для сережек или на пальце появляется воспаление, если возникают головокружение, чувство беспокойства, беспричинная суетливость, значит, серебро не ваш металл и нужно от него отказаться.

Медь.

Медь - мягкий металл красного цвета, в изломе розовый, в тонких слоях зеленовато-голубой. В присутствии влаги на поверхности меди образуется зеленая пленка.

Свойства меди

Медь известна с глубокой древности и сыграла огромную роль в развитии материальной культуры человечества. Медный, а за ним и бронзовый века, датируемые VII тысячелетиями до н. э., - время, когда человечество активно использовало орудия труда из меди и сплавов меди с другими
металлами. Медь широко используется в промышленности, искусстве и медицине.

Применение меди в медицине

В античном мире медь была, пожалуй, самым популярным металлом в лечебной практике, поскольку являлась доступной даже для бедных слоев населения. Эскулапы древности были убеждены в разнообразных полезных свойствах этого микроэлемента. Древнегреческий врач, поэт и философ Эмпедокл для улучшения самочувствия носил медные сандалии, великий Аристотель называл этот металл прекрасным средством от отёчности, синяков, ушибов и даже во время сна старался держать в руке медный шарик. Обращался к медетерапии Гален, а знаменитый Авиценна после оперативного удаления гнойных миндалин советовал полоскать полость рта холодной водой, в которой добавлен уксус, а после этого прикладывать к ране медный купорос.
В старину российские врачи отмечали: рабочие, связанные с добычей или производством меди, в годы холерных эпидемий не болели этим страшным заболеванием. Бурлаки, носившие медные кресты или подкладывавшие пятаки из меди под пятки, во время эпидемий заражались холерой и другими инфекционными болезнями значительно реже. Для профилактики рахита и эпилепсии доктора советовали надевать детям медные браслеты, а переломы костей эффективно лечили медными опилками. С помощью меди исцеляли болезни глаз и заболевания кожи. Широко используется медетерапия в наши дни. Очень часто медь прикладывают к соответствующим заболеванию биологически активным точкам. Однако перед применением меди обязательно следует уточнить диагноз заболевания, поскольку наложение должно точно соответствовать больному участку. Согласно представлениям восточной медицины болевые точки имеют пониженный электрический потенциал и пропускают направление тока одного знака. Поэтому ток меди сам выбирает нужную нездоровую точку.
Использовать для лечения можно медные пластины или монеты. Если они к телу прикрепляются, то их фиксируют пластырем и носят круглосуточно, даже если на коже под ними появляется пятно зеленоватого цвета. Народные целители считают: если монета с кожей не сцепляется, то закреплять ее лейкопластырем не рекомендуется, но медь можно приложить к больному участку и прибинтовать, и даже если он выбран не совсем точно, то металл сам переместится на нужное место. Лечение может длиться и неделю, и месяц, но в среднем курс терапии продолжается 3- 5 дней. Сняв пластины, кожу следует вымыть теплой водой с мылом.
При использовании в лечебных целях не стоит брать массивные, толстые куски металла - лучше воспользоваться тонкими, хорошо отшлифованными пластинками или дисками, которые делаются из красной меди. Самый лучший вариант - использовать для лечения монеты петровских времен, сделанные из чистой меди, но достать этот антиквариат почти невозможно. Зато можно найти монетки выпуска до 1961 г., для изготовления которых использовался медно-алюминиевый сплав (МАГ-1) с преимущественным содержанием меди.
Медь оказывает благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему. При возникновении боли в сердце рекомендуется положить медную монетку или пластинку в подключичную ямку.
С помощью пояса из медной проволоки до сих пор лечат радикулит и ушибы.
При ангине монетки прикладывают за ухом, а также на место проекции миндалин на боковых участках шеи. При гайморите следует приложить медные монеты к глазам.
При шуме в ушах монеты прикладывают сзади на шею. Для улучшения слуха одну монету надо прикрепить на выпуклую кость за ухом, а другую - к уху со стороны лица.
При фиброме матки медные монетки или пластины прикладывают к низу живота. При варикозном расширении вен на места появления кровеносных звездочек и вздутий прикрепляют медь под чулок или носок, выдерживая до тех пор, пока пластина не сползет с больного места. Если в результате ушиба образовался тромб на ноге, к месту ушиба также нужно прикрепить монету (но не к месту образования тромба).
Медетерапия способствует водному и минеральному обмену, улучшает сон, успокаивает нервы. Народные целители считают, что аппликации из медных пластин снижают температуру, снимают воспалительные процессы в организме, включая воспаления суставов, ускоряют созревание нарывов, снимают болевые ощущения. С их помощью лечат гинекологические заболевания, они активизируют действие инсулина в крови, рассасывают доброкачественные опухоли, действуют кровоостанавливающе, улучшают постинфарктное состояние, помогают устранить грыжу, уменьшают вредный эффект от радиации при облучении. Медь, подобно золоту и серебру, обладает бактерицидными свойствами, а потому ее используют как антисептик и для стерилизации воды, которую полезно применять для лечения воспалительных процессов слизистой оболочки полости рта и глаз.
В официальной медицине также используется медь при приготовлении лекарственных препаратов. Раствор сульфата меди полезно применять при ожогах кожи фосфором. Иногда сульфат употребляют в качестве рвотного средства. При конъюнктивитах и для лечения трахомы применяют сульфат меди как антисептическое и вяжущее средство в виде глазных капель и глазных карандашей. При этих заболеваниях оказывает помощь нитрат меди, который употребляют в виде глазной мази. Велика роль меди в организме человека: она входит в состав некоторых ферментов и участвует во многих физиологических процессах, оказывая влияние на обмен веществ и процессы роста. Медь участвует в процессах окисления и обеспечивает нас энергией, антиоксидантной защитой, чем продлевает нам жизнь, участвует в образовании соединительной ткани - эластина, коллагена и кожного пигмента меланина. Ежедневно мы должны получать с пищей около 2 мг, а при больших нагрузках - до 3 мг меди. В повышенных дозах минерала нуждаются страдающие ишемической болезнью сердца и перенесшие инфаркт миокарда. В паре с витамином С медь повышает сопротивляемость организма инфекциям, да и сама активно уничтожает «нехорошие» бактерии.

В нашем организме медь почти что «родня» железу, и столь же активно она помогает кроветворению.

Медь содержится в животных продуктах - баранине, телятине, говяжьей и свиной печени. Богаты минералом дары моря: осьминоги, устрицы, креветки, омары, кальмары, крабы, печень палтуса и трески. Наш организм «добывает» медь из фасоли, гороха, орехов, какао, свежих подберезовиков, лисичек, белых грибов, шампиньонов, а также из лимона, гречневой и овсяной каши, черного и пшеничного хлеба. Имеется микроэлемент в некоторых лекарственных травах, таких, как полынь, тысячелистник, зверобой, душица.
При кулинарной обработке продуктов медь, как правило, не разрушается. Она не усвоится организмом, если в рационе продукты, богатые ею, будут «соседствовать» с молоком: его белок казеин препятствует всасыванию этого минерала.
Дефицит меди грозит любителям рафинированной пищи и сторонникам молочной диеты. О его нехватке свидетельствуют беспричинная головная боль, быстрая утомляемость, постоянная раздражительность и плохое настроение. Недостаток ее может привести к подагре. Если при анемии не помогают препараты, соде

ржащие железо, то для лучшего усвоения необходимо сочетать их с препаратами меди или продуктами с большим ее содержанием.
Противопоказания. Следует понимать, что лечение медью помогает не всем и не всегда, поэтому при болезни важно установить ее первопричину и устранить именно ее, поскольку если воздействовать на вторичный очаг, то можно спровоцировать ухудшение состояния. Так, у одних под влиянием терапии медью сердечные боли могут прекратиться, улучшаются сон и настроение, а у других состояние обостряется, нарастают раздражительность и чувство тревоги. Народная медицина предлагает простой метод определения, поможет ли лечение медью. Если медный диск легко удерживается на коже, а окраска кожи под ним меняется постепенно, значит, медетерапия поможет. Если сцепления нет, то медетерапия вызовет неприятные осложнения. Бывает и так, что на одном участке тела сцепление хорошее, а на другом его нет. Значит, к этому месту прикладывать медь не нужно.
При внутреннем употреблении без соблюдения дозировки возможно отравление солями меди, что может привести к анемии, поражению печени, развитию болезни Вильсона. Передозировка вызывает рвоту, при всасывании меди может наступить общее отравление (характерны понос, рвота, судороги, удушье, ослабление дыхание и сердечной деятельности, даже коматозное состояние). Правда, отравление возникает редко благодаря тонким механизмам всасывания и выведения меди.

Тема «Металлы в древности» выбрана нами не случайно. Сейчас мы не представляем нашей жизни без металлов. Мы используем металлы и их сплавы - как одни из главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется, прежде всего их высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах.

Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.).

Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика.

Число 7 часто встречается в разных мистических учениях и даже просто в быту: 7 цветов радуги, 7 металлов древности, 7 планет, 7 дней недели, 7 нот.

Остановимся на 7 металлах древности – меди, серебре, золоте, олове, свинце, ртути, железе, а также некоторых сплавах на основе их.

Древние философы отождествляли различные металлы с костями божеств. В частности, египтяне рассматривали железо, как кости Марса, магнит - как кости Гора. Свинец, по их мнению, являлся скелетом Сатурна, а медь, соответственно, - Венеры. Ртуть древние философы относили к скелету Меркурия, золото–Солнца, серебро–Луны, сурьму–Земли.

С давних времен человек верил, что планеты влияют на функции человеческого тела.

Считалось, что с помощью металлов можно бороться с вредными влияниями звезд.

С древних веков лекари использовали металлы. Но любимым средством лечения у них являлись все же травы. Лечение порошкообразными минералами, принимаемыми вовнутрь, стали использовать только в средние века. Чаще использование металлов в древние времена, в этой связи, заключалось в ношении или использовании их в качестве талисманов, наряду с каменными талисманами. Элифас Леви, описывая волшебника в его облачении, говорит о том, что:

«В воскресенье (день Солнца) он держал в руках золотой жезл, украшенный рубином или хризолитом; в понедельник (день Луны) он носил три нитки – жемчуга, хрусталя и селенита; во вторник (день Марса) он имел стальной жезл и кольцо из того же металла; в среду (день Меркурия) он носил ожерелье из жемчуга или стеклянных шариков с ртутью и кольцо с агатом; в четверг (день Юпитера) он имел резиновый жезл и кольцо с имеральдом или сапфиром; в пятницу (день Венеры) он имел медный жезл, бирюзовое кольцо и корону с бериллами; в субботу (день Сатурна) он имел жезл из оникса, а также кольцо из этого камня, и на шее цепь из олова».

Когда же развилась астрология, то семь известных тогда металлов стали сопоставлять с семью планетами, что символизировало связь между металлами и небесными телами и небесное происхождение металлов.

Каждый металл выступал в роли посредника между богами и земными явлениями, поэтому их связывали со знаками планет: золото - с Солнцем, серебро - с Луной, медь - с Венерой, железо - с Марсом, свинец - с Сатурном, олово - с Юпитером и ртуть - с Меркурием. Такое сопоставление стало обычным более 2000 лет назад и постоянно встречается в литературе вплоть до XIX века.

Очевидно, что человек познакомился сначала с теми металлами, которые встречались в природе в самородном состоянии. Это - золото, серебро, медь, метеоритное железо. C остальными металлами – по мере того, как он научился получать их из соединений восстановительной плавкой.

Работая над проектом, мы узнали, что первые металлические орудия труда, после каменных, человек стал использовать еще за несколько тысячелетий до нашей эры. Они изготовлялись из самородной меди и, поэтому, были медными. Самородная же медь в природе встречается довольно часто. Обработку же медных самородков древний человек осуществлял сначала с помощью камней (т. е. , фактически, использовал холодную ковку металлов для получения изделий из них). Почему это стало возможным? На этот наш вопрос мы нашли для себя ответ. Медь - достаточно мягкий металл.

В теоретической части проекта «Металлы древности» мы предлагаем ответы и на другие вопросы, которые у нас возникли в ходе нашей работы:

Почему первым металлом, который стал использовать в своей жизни человек, была медь?

(мы уже ответили на него, см. выше)

Почему медь не смогла вытеснить полностью каменные орудия труда? В каком историческом прошлом появились «металлические века» - медный, бронзовый и железный? Почему на смену медному веку пришел бронзовый век, а его сменил железный? Какие новые свойства металлов и сплавов открывал для себя человек, которые и давали ему возможность изготавливать более совершенные орудия труда, оружие, предметы быта? Зачем человек использовал талисманы? Как и какие предметы старины человек использовал в своей повседневной жизни? О какой пользе или вреде могла идти речь, когда «древними металлами» пытались лечиться? Как получали или добывали металлы в древние времена? C чем связано происхождение названия древних металлов?

В практической же части своей работы мы решили исследовать:

Какие свойства металлов или сплавов предметов старины обеспечили сохранность их до наших дней?

Почему степень сохранности у изделий разная?

C целью решения практических задач мы: 1) провели химический эксперимент на определение химической активности металлов древности и химической стойкости их к некоторым химическим и атмосферным воздействиям; 2) сделали соответствующие выводы.

2. 1 МЕДЬ. МЕДНЫЙ ВЕК

Символ Cu происходит от латинского cyproum (позднее, Cuprum), так как на Кипре (Cyprus) находились медные рудники древних римлян.

Чистая медь - тягучий вязкий металл светло - розового цвета, легко пpокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит тепло и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как образующаяся на её поверхности тончайшая плёнка оксидов придает меди более тёмный цвет и также служит хорошей защитой от дальнейшего окисления. Но в присутствии влаги и диоксида углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налётом гидpоксокаpбоната меди - (CuOH)2CO3.

Медь широко используется в промышленности из - за высокой теплопроводимости, высокой электропроводимости, ковкости, хороших литейных качеств, большого сопротивления на разрыв, химической стойкости

Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры. Первые медные орудия изготовлялись из самородной меди, которая встречается в природе довольно часто, т. к. медь малоактивный металл. Самый крупный самородок меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.

Но в виду того, что медь – мягкий металл, медь в древности не смогла вытеснить полностью каменные орудия труда. Лишь когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), металл заменил камень.

Широкое использование меди началось в IV тыc до н. э.

Считают, что медь начали использовать около 5000 до н. э. В природе медь изредка встречается в виде металла. Из медных самородков, возможно, с помощью каменных топоров, были изготовлены первые металлические орудия труда. У индейцев, живших на его берегах оз. Верхнее (Сев. Америка), где есть очень чистая самородная медь, способы ее холодной обработки были известны до времен Колумба.

Медный век - переходная эпоха между неолитом и бронзовым веком. Он характеризуется появлением первых орудий из меди при широком использовании каменных. Для южных районов Поволжья 4 тыс. до н. э. , для лесных - 3 тыс. до н. э. В лесных районах Поволжья основным промыслом остается рыболовство и охота, на юге - специализированная загонная охота на лошадей сменяется их разведением и земледелием. Около 3500 до н. э. на Ближнем Востоке медь научились извлекать из руд, ее получали восстановлением углем. Медные рудники были и в Древнем Египте. Известно, что глыбы для знаменитой пирамиды Хеопса обрабатывали медным инструментом.

В Южной Месопотамии древнейшим металлическим предметом явился наконечник копья, найденный в Уре, в слоях, относящихся к IV тысячелетию до н. э. Химический анализ установил, что в нем содержится 99,69% Сu, 0,16% As, 0,12% Zn и 0,01% Fe. На Кавказе и в Закавказье металл начали использовать с первой половины IV тысячелетия до н. э. Это была медь, которую получали металлургической плавкой окисленных медных руд, порой совместно с мышьяковыми минералами.

Еще позднее металл стали использовать в Центральной Европе, во всяком случае не ранее III тысячелетия до н. э. Плоский медный топорик примитивной формы, найденный в Горне Лефантовце в Западной Словакии, датируется приблизительно серединой III тысячелетия до н. э. По данным спектрального анализа, топорик изготовлен из меди, содержащей примеси мышьяка (0,10%), сурьмы (0,35%) и незначительного количества других металлов, что говорит о том, что медь, из которой изготовлен топорик, была не самородного происхождения, а вернее всего, была получена восстановительной плавкой малахитовых руд.

Предки древних славян, жившие в бассейне Дона и в Приднепровье, применяли медь для изготовления оружия, украшений и предметов домашнего обихода. Русское слово «медь», по мнению некоторых исследователей, произошло от слова «мида», которое у древних племен, населявших Восточную Европу, обозначало металл вообще.

ЛЕЧЕБНЫЕ СВОЙСТВА МЕДИ

Лечебные свойства меди известны очень давно. Древние считали, что лечебный эффект меди связан с её обезболивающем жаропонижающим антибактериальным и противовоспалительным свойствами. Ещё Авиценна и Гален описывали медь, как лекарственное средство, а Аристотель, указывая на общеукрепляющее действие меди на организм, предпочитал засыпать с медным шариком в руке. Царица Клеопатра носила тончайшие медные браслеты, предпочитая их золотым и серебряным, хорошо зная медицину и алхимию. В медных доспехах античные воины меньше уставали, а их раны меньше гноились и быстрее заживали. Была подмечена и широко использовалась в Древнем мире способность меди положительно влиять на «мужскую силу».

Кочующие народности использовали в быту медную посуду, которая оберегала их от инфекционных заболеваний, а цыгане носили медный обруч на голове в тех же целях. Исторический факт: эпидемия холеры и чумы обходила стороной людей, работающих с медью или живущих недалеко от медных рудников. Не случайно раньше дверные ручки в больницах делали из меди, дабы исключить передачу заразы от инфекционных больных к здоровым людям.

В детстве прикладывая по совету бабушки медный пятак на шишку, мы уменьшали боль и воспаление, хотя в 5-ти копеечной монете, выпущенной в советское время, содержание меди было невелико.

В наши дни применение медных изделий широко распространено. В Средней Азии носят медные изделия и практически не болеют ревматизмом. В Египте и Сирии медные изделия носят даже дети. Во Франции с помощью меди лечат расстройства слуха. В США медные браслеты носят как средства от артрита. В китайской медицине используются аппликации медных дисков на активные точки. А в Непале медь считают священным металлом

2. 2 Бронза. Бронзовый век

К 3000 до н. э. в Индии, Месопотамии и Греции для выплавки более твердой бронзы в медь стали добавлять олово. Открытие бронзы могло произойти случайно, однако ее преимущества по сравнению с чистой медью быстро вывели этот сплав на первое место.

Так начался «бронзовый век».

Бронзовый век характеризуется распространением металлургии бронзы, бронзовых орудий и оружии на Ближнем Востоке, Китае, Южной Америке и др.

Слово «бронза» почти одинаково звучит на многих европейских языках. Его происхождение связывают с названием небольшого итальянского порта на берегу Адриатического моря – Бриндизи. Именно через этот порт доставляли бронзу в Европу в старину, и в древнем Риме этот сплав называли «эс бриндиси» – медь из Бриндизи.

Изделия из бронзы были у ассирийцев, египтян, индусов и других народов древности. Однако цельные бронзовые статуи древние мастера научились отливать не раньше 5 в. до н. э. Около 290 до н. э. Харесом в честь бога солнца Гелиоса был создан Колосс Родосский. Он имел высоту 32 м и стоял над входом во внутреннюю гавань древнего порта острова Родоса в восточной части Эгейского моря это гигантская бронзовая статуя.

Почему же медный век сменился бронзовым?

Бронза обладает большей прочностью и износостойкостью, чем медь; хорошей пластичностью, стойкостью к коррозии, хорошими литейными качествами

Бронзы и латуни в современном мире

По химическому составу различают латуни простые и сложные, а по структуре - однофазные и двухфазные. Простые латуни легируются одним компонентом: цинком.

Латуни с более низким содержанием цинка (томпаки и полутомпаки) уступают латуням Л68 и Л70 в пластичности, но превосходят их в электро- и теплопроводности.

Оловянные бронзы

Бронзы превосходят латуни в прочности и сопротивлении коррозии (особенно в морской воде).

Оловянистые бронзы – имеют высокие литейные свойства. Недостаток отливок из оловянных бронз - их значительная микропористость. Поэтому для работы при повышенных давлениях используют алюминиевыми бронзами.

Из-за высокой стоимости олова чаще используют бронзы, в которых часть олова замене цинком (или свинцом).

Алюминиевые бронзы

Эти бронзы все более широко заменяют латуни и оловянные бронзы.

Их используют для листов и штамповки со значительной деформацией. Они более прочные и упругие, не образуют пористости, что обеспечивает получение более плотных отливок. Литейные свойства улучшаются введением в эти бронзы небольших количеств фосфора. Все алюминиевые бронзы, как и оловянные, хорошо устойчивы против коррозии в морской воде и во влажной тропической атмосфере, поэтому их используют в судостроении, авиации, и т. д. В виде лент, листов, проволоки их применяют для упругих элементов, в частности для токоведущих пружин.

Кремнистые бронзы

Эти бронзы применяют для арматуры и труб, работающих в щелочных (в том числе сточных) средах.

Бериллиевые бронзы

Бериллиевые бронзы сочетают очень высокую прочность (до 120 кгс/мм2) и коррозионную стойкость с повышенной электропроводностью. Однако эти бронзы из-за высокой стоимости бериллия используют лишь для особо ответственных случаях в изделиях небольшого сечения в виде лент, проволоки для пружин, мембран, сильфонов и контактах в электрических машинах, аппаратах и приборах.

2. 3 Золото. Серебро

Наряду с медными самородками, внимание человека в новом каменном веке привлекали также и самородки золота и серебра. Люди добывают золото с незапамятных времен. C золотом человечество столкнулось уже в V тысячелетии до н. э. в эпоху неолита благодаря его распространению в самородном виде. По предположению археологов, начало системной добыче было положено на Ближнем Востоке, откуда золотые украшения поставлялись, в частности, в Египет. Именно в Египте в гробнице королевы Зер и одной из королев Пу – Аби Ур в Шумерской цивилизации были найдены первые золотые украшения, датируемые III тысячелетием до н. э.

В древности основными центрами добычи благородных металла был Верхний Египет, Нубия, Испания, Колхида (Кавказ); имеются сведения о добыче и в Центральной и Южной Америке, в Азии (Индия, Алтай, Казахстан, Китай). На территории России золото добывали уже во 2 – 3 тысячелетии до н. э.

Из россыпей металлы извлекали промывкой песка на шкурах животных с подстриженной шерстью (для улавливания крупинок золота), а также при помощи примитивных желобов, лотков и ковшей. Из руд металлы добывали нагреванием породы до растрескивания с последующими дроблением глыб в каменных ступах, истиранием жерновами и промывкой. Разделение по крупности проводили на ситах. В Древнем Египте был известен способ разделения сплавов золота и серебра кислотами, выделение золота и серебра из свинцового сплава купелированием, извлечение золота путем амальгамирования ртутью, или сбор частиц с помощью жировой поверхности (Древняя Греция). Купелирование осуществляли в глиняных тиглях, куда добавляли свинец, поваренную соль, олово и отруби.

В XI-VI веках до н. э. серебро добывали в Испании в долинах рек Тахо, Дуэро, Миньо и Гуадьяро. В VI-IV веках до н. э. начались разработки коренных и россыпных месторождений золота в Трансильвании и Западных Карпатах.

Добычу золота в Средние века осуществляли перемалыванием золотоносной руды в муку. Ее перемешивали в специальных бочках, на дне которых находилась ртуть. Ртуть смачивала и частично растворяла золото с образованием амальгамы (амальгамирование). Ее отделяли от остальной породы и разлагали нагреванием. Ртуть при этом улетучивалась, а золото оставалось в перегонном аппарате

В новое время золото стали извлекать путем цианирования руд,

Геохимия золота

Для золота характерна самородная форма. Среди других его форм стоит отметить электрум, сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.

Золото в быту

Золото наряду с медью было одним из первых металлов, использованных человеком в быту

Высокая пластичность золота и серебра широко применялась, особенно, в Египте в виде листового металла – фольги, для покрытия изделий из меди и даже из дерева. Покрытие золотом изделий из меди спасало их от коррозии

Амулет « Бог Солнца». Культ Солнца встречается во всех древних религиях. Его энергия ассоциируется с жизнью и процветанием. Животворящие лучи помогают произрастанию плодов, которыми питается весь мир. У кельтов это могучее светило ассоциировалось с мужским оплодотворяющим символом. Талисман Солнца помогает ощутить всю полноту жизни, обрести уверенность в себе и восстановить душевные силы. Охраняет от жизненных невзгод, физической и духовной слабости.

Высокая пластичность золота и серебра широко применялась, особенно, в Египте в виде листового металла – фольги, для покрытия изделий из меди и даже из дерева. Покрытие золотом изделий из меди спасало их от коррозии.

Из серебра делали предметы украшения - бусы, кольца, перстни, фурнитуру для одежды, вазы, сосуды, амулеты и др.

Уже в новом времени золото и серебро использовались в качестве денег. Главный валютный металл и по сей день – золото.

Серебро, после насыщения рынка, фактически утратило эту функцию.

Золото является важнейшим элементом современной мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, имеет много сфер технического применения, а запасы его невелики. Золото практически не терялось в процессе исторических катаклизмов, а лишь накапливалось и переплавлялось. В настоящее время мировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн

Чистое золото мягкий пластичный металл жёлтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности меди.

Важнейшей характеристикой ювелирных изделий является их проба, характеризующая содержание в них золота. Состав таких сплавов выражается пробой, которая указывает число весовых частей золота в 1000 частей сплава(в российской практике). Проба химически чистого золота соответствует 999. 9 пробе его ещё называют "банковским" золотом, так как из такого золота изготавливают слитки.

В России принято считать началом золотодобычи 21 мая (1 июня) 1745 г. , когда Ерофей Марков, нашедший золото на Урале, объявил о своем открытии в Канцелярии Главного правления заводов в Екатеринбурге. За всю историю человечеством добыто около 140 тыс. т золота.

Серебро - элемент побочной подгруппы первой группы, пятого периода Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum)

Открытие серебра. Добыча

Финикияне открыли месторождения серебра (серебряных руд) в Испании, Армении, Сардинии и на Кипре. Серебро из серебряных руд было в соединении с мышьяком, серой, хлором, а также и в виде самородного серебра. Самородный металл, конечно, стал известен раньше, чем его научились извлекать из соединений. Самородное серебро иногда встречается в виде очень больших масс: самым крупным самородком серебра считается самородок, который весил 13,5т. Серебро встречается также в метеоритах и содержится в морской воде. В виде самородков серебро встречается редко. Этот факт, а также менее заметный цвет (самородки серебра обычно покрыты черным налетом сульфида) послужили более позднему открытию самородного серебра человеком. Это объясняло большую редкость и большую ценность серебра поначалу. Но потом произошло второе открытие серебраПроводя очистку золота расплавленным свинцом, в некоторых случаях вместо более яркого, чем природное золото, получали металл более тусклый. Но зато его было больше, чем исходного металла, который хотели очистить. Это бледное золото вошло в обиход с третьего тысячелетия до новой эры. Греки называли его электроном, римляне – электрумом, а египтяне – асем. В настоящее время можно применять термин электрум для обозначения сплава серебра с золотом. Эти сплавы золота с серебром долгое время считали особым металлом. В древнем Египте, куда серебро привозили из Сирии, оно служило для изготовления украшений и чеканки монет. В Европу этот металл попал позже (приблизительно за 1000 лет до н. э.) и применялся для тех же целей. Предполагалось, что серебро представляет собой продукт превращения металлов на пути их «трансмутации» в золото. За 2500 лет до нашей эры в Древнем Египте носили украшения и чеканили монеты из серебра, считая, что оно дороже золота. В X веке было показано, что между серебром и медью существует аналогия, и медь рассматривалась как серебро, окрашенное в красный цвет. В 1250 г. Винсент Бове высказал предположение, что серебро образуется из ртути при действии серы. В средние века "кобалдом" называли руды, которые служили для получения металла со свойствами, отличными от уже известного серебра. Позднее было показано, что из этих минералов добывается сплав серебро-кобальт, и различие в свойствах определялось присутствием кобальта. В XVI в. Парацельс получил хлорид серебра из элементов, а Бойль определил его состав. Шееле изучал действие света на хлорид серебра, а открытие фотографии привлекло внимание и к другим галогенидам серебра. В 1663 г. Глазер предложил нитрат серебра в качестве прижигающего средства. С конца XIX в. комплексные цианиды серебра используются в гальванопластике. Используется при чеканке монет, наград - орденов и медалей.

Галогениды серебра и нитрат серебра используются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.

Из-за высочайшей электропроводности и стойкости к окислению применяется: в электротехнике и электронике как покрытие ответственных контактов; в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов.

Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).

Часто используется как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола.

Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Некоторое время назад для лечения простуды использовали раствор протаргол и колларгол, которые представляли собой коллоидное серебро.

Одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия, тесно связанная с медициной. Уже за 3 тыс. лет до н. э. в Китае, Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления. О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни "лунным" камнем азотнокислым серебром (ляпис). Этим средством в медицине пользуются и поныне.

Развитие фармакологии и химии, появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аурведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармаколо-гии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга. Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.

Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде ионов активно взаимодействует с различными другими ионами и молекулами. Малые концентрации полезны, так как серебро уничтожает многие болезнетворные бактерии. Установлено также, что ионы серебра в малых концентрациях способствуют повышению общей сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям. Развивая это направление использования, в довершение к зубным пастам, защитным карандашам, керамическим плиткам, покрытым серебром, в Японии даже стали изготавливать ладан, который содержит ионизированное серебро и при сжигании высвобождает ионы, убивающие бактерии. На этом свойстве серебра основано действие таких лекарственных препаратов, как протаргол, колларгол и др. , представляющих собой коллоидные формы серебра и способствующих излечению гнойных поражений глаз.

2. 4 Железо. Железный век

Желе́зо – элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum) Простое вещество железо -ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро коррозирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Железо обладает особым свойством - магнетизмом.

В природе железо редко встречается в чистом виде. Чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. По распространённость в земной коре железо занимает 4-е место после O, Si, Al (4,65 %). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

Железо в древности

Первые железные орудия, найденные в Карпато – Дунайско-Понтийском регионе, который относится к ХII веку до н. э.

Железо как инструментальный материал известно с древнейших времён, самые древние изделия из железа, найденные при археологических раскопках, датируются IV тыс. до н. э. и относятся к древнешумерской и древнеегипетской цивилизациям. Это наконечники для стрел и украшения из метеоритного железа, то есть, сплава железа и никеля (содержание последнего колеблется от 5 до 30 %), из которого состоят метеориты. От их небесного происхождения идёт, видимо, одно из наименований железа в греческом языке: "сидер" (а на латыни это слово значит "звездный")

Изделия из железа, полученного искусственно, известны со времени расселения арийских племён из Европы в Азию и острова Средиземного моря (4-3 тысячелетие до н. э.). Самый древний железный инструмент из известных - стальное долото, найденное в каменной кладке пирамиды фараона Хуфу в Египте (построена около 2550 года до н. э.).

Но использование железа началось намного раньше, чем его производство. Иногда находили куски серовато-черного металла, который, перекованный в кинжал или наконечник копья, давал оружие более прочное и пластичное, чем бронза, и дольше держал острое лезвие. Затруднение состояло в том, что этот металл находили только случайно. Теперь мы можем сказать, что это было метеоритное железо. Поскольку железные метеориты представляют собой железоникелевый сплав, можно предположить, что качество отдельных уникальных кинжалов, например, могло соперничать с современным ширпотребом. Однако, та же уникальность, приводила к тому, что такое оружие оказывалось не на поле боя, а в сокровищнице очередного правителя.

Природное металлическое железо неземного происхождения - метеоритное железо использовалось на заре «железного века». Путь химического же превращения железной руды - требовал освоения достаточно высоких температур. Для восстановления железа из его окислов окисью углерода, что и происходит в обычном металлургическом процессе, достаточна температура лишь несколько выше 700 oС - такую температуру дает даже лагерный костер. Однако железо, получающееся таким путем, представляет собой спеченную массу, состоящую из металла, его карбидов, окислов и силикатов; при ковке оно рассыпается. Чтобы практически реализовать возможности процесса восстановления с целью получения железа, пригодного для переработки, необходимы были три условия: 1) введение окислов железа в зону нагревания в условиях восстановления; 2) достижение температуры, при которой получается металл, пригодный для механической переработки; 3) открытие действия добавок - флюсов, облегчающих отделение примесей в виде шлаков, что обеспечивает получение ковкого металла при не слишком высоких температурах.

Первым шагом в зарождающейся чёрной металлургии было получение железа путём восстановления его из окиси. Руда перемешивалась с древесным углем и закладывалась в печь. При высокой температуре, создаваемой горением угля, углерод начинал соединяться не только с атмосферным кислородом, но и с тем, который был связан с атомами железа.

FeO + C = Fe + CO

FeO+CO = Fe + CO2

После выгорания угля в печи оставалась так называемая крица - комок веществ с примесью восстановленного железа. Крицу потом снова разогревали и подвергали обработке ковкой, выколачивая железо из шлака. Долгое время в металлургии железа именно ковка была основным элементом технологического процесса, причём, с приданием изделию формы она было связана в последнюю очередь. Ковкой получался сам материал.

«Железный век»

Железный век сменил бронзовый век в основном в начале 1 –го тыс. до н. э

Железный век сменил бронзовый век в основном в начале 1 –го тыс. до н. э. Это произошло по следующим причинам: 1) железо имеет большую распространенность в природе, чем медь, олово и свинец; 2) его сплавы обладают хорошей пластичностью, ковкостью; 3) большей прочностью, чем бронза; 4) хорошей устойчивостью к воздействию окружающей среды; 5) человек освоил основной способ производства (восстановительную плавку) железа и его сплавов. Все это вместе взятое и стало предпосылкой к замене бронзового века на железный.

Железный век продолжается и по настоящее время.

На самом деле железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8%), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2% углерода) и чугун (более 2% углерода), а так же нержавеющая сталь (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никельи др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.

Применение железа дало мощный стимул развитию производства и тем самым ускорило общественное развитие. В железном веке у большинства народов Евразии происходило разложение первобытнообщинного строя и переход к классовому обществу.

Прогресс не стоял на месте: первым устройством для получения железа из руды была одноразовая сыродутная. При огромном количестве недостатков, долгое время это был единственный способ получить металл из руды

Более высокую ступень в развитии чёрной металлургии представляли собой постоянные высокие печи называемые в Европе штукофенами. Это действительно была высокая печь - с четырёх-метровой трубой для усиления тяги. Мехи штукофена качались уже несколькими людьми, а иногда и водяным двигателем. Штукофен имел дверцы, через которые раз в сутки извлекалась крица Изобретены штукофены были в Индии в начале первого тысячелетия до новой эры. В начале нашей эры они попали в Китай, а в VII веке вместе с «арабскими» цифрами арабы заимствовали из Индии и эту технологию. В конце ХШ века штукофены стали появляться в Германии и Чехии (а ещё до того были на юге Испании) и в течение следующего века распространились по всей Европе.

Производительность штукофена была несравненно выше, чем сыродутной печи - в день он давал до 250 кг железа, а температура плавления в нем оказывалась достаточна для науглероживания части железа до состояния чугуна. Однако штукофенный чугун при остановке печи застывал на её дне, смешиваясь со шлаками, а очищать металл от шлаков умели тогда только ковкой, но как раз ей-то чугун и не поддавался. Его приходилось выбрасывать.

Следующим этапом в развитии металлургии стало появление доменных печей. Их используют и сейчас. За счёт увеличения размера, предварительного подогрева воздуха и механического дутья, в такой печи все железо из руды превращалось в чугун, который расплавлялся и периодически выпускался наружу. Производство стало непрерывным - печь работала круглосуточно и не остывала. За день она выдавала до полутора тонн чугуна. Перегнать же чугун в железо в горнах было значительно проще, чем выколачивать его из крицы, хотя ковка все равно требовалась - но теперь уже выколачивали шлаки из железа, а не железо из шлаков

Применение железа в древности

Самой первой формой организации производства железных изделий были кузнецы - любители. Обычные крестьяне, которые в свободное от обработки земли время промышляли таким ремеслом. Кузнец этого сорта сам находил «руду» (ржавое болото или красный песок), сам выжигал уголь, сам выплавлял железо, сам ковал, сам обрабатывал изделие.

Умение мастера на данном этапе закономерно было ограничено выковыванием изделий самой простой формы. Инструментарий же его состоял из мехов, каменных молота и наковальни и точильного камня. Железные орудия производились с помощью каменных.

Если удобные для разработки залежи руды имелись поблизости, то и целая деревня могла заниматься производством железа, но такое было возможным только при наличии устойчивой возможности выгодного сбыта продукции, чего практически не могло быть в условиях варварства.

Если же, допустим, на племя из 1000 человек имелся десяток производителей железа, каждый из которых за год соорудил бы пару-тройку сыродутных печей, то их трудами обеспечивалась концентрация железных изделий всего порядка 200 граммов на душу населения. И не в год, а вообще. Цифра эта, конечно, очень приблизительная, но факт тот, что, производя железо таким способом, никогда не удавалось за его счёт полностью покрыть все потребности в самом простом оружии и самых необходимых орудиях труда. Из камня продолжали изготавливаться топоры, из дерева - гвозди и плуги. Металлические доспехи оставались недоступными даже для вождей.

Роль железа в современном мире

21 век – век полимеров, но эпоха железа еще не завершена.

В современном мире существует множество видов полимеров превосходящих железо по легкости, пластичности и коррозионной стойкости, но при этом сильно уступают железу по прочности, поэтому еще рано говорить о железе в прошедшем времени.

Железо сыграло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения и в настоящее время. Сплавы железа – чугун, сталь являются основой современной индустрии.

ГЛАВА III ВЫВОДЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ

В своих теоретических исследованиях мы пришли к следующим выводам:

Главный вывод

Смена «металлических веков» была связана с открытием для человека новых металлов и сплавов с улучшенными качествами по сравнению с предыдущими металлами и сплавами (причем, металлов - достаточно распространенных в природе); освоением способов их добычи или получения, а также освоением способов литья и ковки изделий из новых металлов и сплавов. Смена материалов для труда и производства влияло и влияет на технический прогресс в обществе. Роль химии при этом всегда была и остается - значительной.

Выводы по «векам» (подтверждающие главный вывод)

1. Медный век. Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры (4-3 тыс. до н. э.). Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико (0,01 вес %), однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины.

Этим, а также сравнительной лёгкостью обработки меди объясняется то, что она ранее других металлов была использована человеком.

Медь – мягкий металл. Поэтому в древности медь не смогла вытеснить каменные орудия труда. Лишь, когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), - металл заменил камень.

Древние считали, что лечебный эффект меди связан с её антибактериальными и противовоспалительными свойствами. В медных доспехах у античных воинов раны меньше гноились и быстрее заживали.

2. Бронзовый век длился с конца 4 – нач. 1-го тыс. до н. э. Распространилась металлургия бронзы, бронзовых орудий и оружия (Ближний Восток, Китай, Ю. Америка и др.). Бронза – сплав на основе меди (в древности это медь + олово, реже - медь + свинец. Бронза обладала большей прочностью, чем медь; хорошей пластичностью, большей стойкостью к коррозии, хорошими литейными качествами. Поэтому медный век и сменился бронзовым.

3. Железный век. В очень давние времена железные изделия изготавливались из метеоритного железа, из «небесного камня». Метеоритное железо легко поддавалось обработке. Из него делали лишь украшения и простейшие орудия. Древним людям была недоступна плавка железа - получение его из соединений. Поэтому железный век в Египте начался лишь с XII в.

до н. э. , а в других странах еще позднее - в нач. 1-го тыс. до н. э.

Железный век наступил с распространением металлургии железа и изготовлением орудий и оружия. По распространенности металлов в природе железо занимает 2-ое место после алюминия. В чистом виде железо с наступлением железного века практически уже не иcпользовалось. В быту железными часто называли и называют стальные или чугунные изделия (сплавы железа с углеродом и др. элементами).

Хорошая пластичность, ковкость железа и его сплавов, а также особая прочность изделий из них привели к смене бронзового века на железный, который продолжается и по настоящее время.

Сплавы железа – чугун, сталь являются основой современной индустрии.

Железо необходимо для жизнедеятельности организмов. Оно входит в состав гемоглобина.

Древние считали, что железо находится под влиянием Марса. C помощью металлического талисмана, сделанного из железа, они пытались излечивать анемичных людей: талисман должен был отвести вредное влияние Марса, его энергию, и привести в норму содержание железа в крови.

4. Золото и серебро известны человеку также с древних времен. Эти металлы характеризуются мягкостью, ковкостью, очень хорошей пластичностью, тягучестью. Золото и серебро, поэтому, легко обрабатываются. Изделия из этих металлов датируются 5 – 1 тыс. до н. э. Красивый цвет,

«магический» блеск, высокая плотность, легкость, высокая устойчивость к атмосферным воздействиям давно оценены человеком.

Но золото и серебро - малораспространенные металлы в природе. Поэтому, уже с древних времен из них, в основном, делали украшения и бытовые предметы.

Зато со временем, золото (и, в меньшей степени, серебро) стало мерилом материальных ценностей, стало использоваться в качестве обмена на товар, а впоследствии - стало денежным эквивалентом и, таким образом, - «королем металлов».

С древних времен использовались и лечебные свойства серебра и золота: антисептические свойства серебряной воды; а для лечения кожных заболеваний – использовались свойства серебра, золота и меди.

ГЛАВА III НАШИ ПРАКТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. 1 Химический эксперимент

«Отношение « металлов древности» к некоторым химическим воздействиям»

На вопросы - «какие свойства металлов или сплавов предметов старины обеспечили сохранность их до наших дней?» и «почему степень сохранности у разных предметов разная?» мы попытались дать ответ, прибегнув к химическому эксперименту.

Сначала мы выдвинули такие гипотезы: 1 – изделия старины сохранились до наших времен, т. к. металлы или сплавы, из которых они сделаны, обладают малой химич еской активностью; 2 - степень сохранности изделий зависит от: а) коррозионной стойкости материалов к воздействиям окружающей среды (коррозионная стойкость же зависит, в первую очередь, от химической активности металлов и сплавов); б) времени воздействия раличных факторов (включая «химический фактор») на изделия или – возраста изделия.

Мы провели такой химический эксперимент

Суть его состоит в следующем: мы рассмотрели отношение металлов древности и их некоторых сплавов к таким реагентам и природным веществам, как: кислород воздуха (при обычных условиях и температурных воздействиях); влажный воздух; вода – дистиллированная, водопроводная, природная; растворы кислот и щелочей.

Важно, что все они являются главными разрушителями (или подобием этих разрушителей) для металлов и сплавов в природе. Мы провели соответствующие реакции и получили результаты, подтверждающие правильность наших предположений (гипотез).

Выводы по практическим исследованиям

Химический эксперимент, разработанный и выполненный нами, показал, что

Химическая активность исследуемых металлов и сплавов (фактически «металлов древности») - низкая

Коррозионная стойкость к химическим воздействиям – высокая.

Результаты эксперимента представлены в таблице

Делаем вывод, что данные характеристики материалов могут быть определяющими в том, что изделия старины сохранились до нашего времени

Проверена реакция металлов и сплавов на длительность химического воздействия лабораторных и природных реагентов (на протяжении 2-х месяцев)

Эксперимент показал: разрушение металлов и сплавов усиливается со временем

Эксперимент также подтвердил наше предположение, что химическая активность исследуемых материалов сравнительно низкая; различия в их химической активности все же имеются