Історія відкриття Періодичного закону

У книзі видатного радянського історика хімії Н.Ф.Фігуровського "Нарис загальної історії хімії. Розвиток класичної хімії в XIX столітті" (М., Наука, 1979). наведено основні періоди відкриття 63 хімічних елементів з найдавніших часів до 1869 року. - роки встановлення Дмитром Івановичем Менделєєвим (1834-1907) Періодичного закону:

1. Найдавніший період (від V тисячоліття до н.е. та до 1200 р. н.е.).

До цього тривалого періоду відноситься знайомство людини з 7 металами давнини - золотом, сріблом, міддю, свинцем, оловом, залізом та ртуттю. Крім цих елементарних речовин у давнину були відомі сірка та вуглець, що зустрічаються в природі у вільному стані.

2. Алхімічний період.

У цей період (від 1200 до 1600) було встановлено існування декількох елементів, виділених або в процесі алхімічних пошуків шляхів трансмутації металів, або в процесах виробництва металів і переробки різних руд ремісниками-металургами. Сюди відносяться миш'як, сурма, вісмут, цинк, фосфор.

3. Період виникнення та розвитку технічної хімії (кінець XVII ст.-1751 р.).

У цей час у результаті практичного вивчення особливостей різних металевих руд та подолання труднощів, що виникають при виділенні металів, а також відкриттів у процесі мінералогічних експедицій було встановлено існування платини, кобальту, нікелю.

4. Перший етап хіміко-аналітичного періоду у розвитку хімії (1760-1805 рр.). У цей період за допомогою якісного та вагового кількісного аналізів було відкрито ряд елементів, причому частина з них лише у вигляді "земель": магній, кальцій (встановлення відмінності вапна та магнезії), марганець, барій (барит), молібден, вольфрам, телур, уран (окис), цирконій (земля), стронцій (земля), титан (окис), хром, берилій (окис), ітрій (земля), тантал (земля), церій (земля), фтор (плавикова кислота), паладій, родій, осмій та іридій.

5. Етап пневматичної хімії. У цей час (1760-1780 рр.) було відкрито газоподібні елементи - водень, азот, кисень і хлор (останній вважався складною речовиною - окисленою соляною кислотою до 1809 р.).

6. Етап отримання елементів у вільному стані шляхом електролізу (Г.Деві, 1807-1808 рр.) та хімічним шляхом: калій, натрій, кальцій, стронцій, барій та магній. Всі вони, втім, і раніше були відомі у вигляді "вогнепостійних" (їдких) лугів та лужних земель, або м'яких лугів.

7. Другий етап хіміко-аналітичного періоду у розвитку хімії (1805-1850 рр.). В цей час в результаті вдосконалення методів кількісного аналізу та розробки систематичного ходу якісного аналізу були відкриті бор, літій, кадмій, селен, кремній, бром, алюміній, йод, торій, ванадій, лантан (земля), ербій (земля), тербій (земля) ), рутеній, ніобій.

8. Період відкриття елементів за допомогою спектрального аналізу, безпосередньо слідом за розробкою та введенням цього методу у практику (1860-1863 рр.): цезій, рубідій, талій та індій."

Як відомо, перша в історії хімії "Таблиця простих тіл" була складена А. Лавуазьє у 1787 р. Усі прості речовини були поділені на чотири групи: “І.Прості речовини, представлені у всіх трьох царствах природи, які можна як елементи тіл: 1) світло, 2) теплород, 3) кисень, 4) азот, 5) водень. ІІ. Прості неметалічні речовини, що окислюються і кислоти, що дають: 1) сурма, 2) фосфор, 3) вугілля, 4) радикал мурієвої кислоти, 5) радикал плавикової кислоти, 6) радикал борної кислоти. ІІІ. Прості металеві речовини, що окислюються і кислоти, що дають: 1) сурма, 2) срібло, 3) миш'як, 4) вісмут, 5) кобальт, 6) мідь, 7) олово, 8) залізо, 9) марганець, 10) ртуть, 11 ) молібден, 12) нікель, 13) золото, 14) платина, 15) свинець, 16) вольфрам, 17) цинк. IV. Прості речовини, солеутворюючі та землісті: 1) вапно (вапняна земля), 2) магнезія (основа сульфату магнію), 3) барит (важка земля), 4) глинозем (глина, квасцовая земля), 5) кремнезем (кремниста земля) .

Ця таблиця лягла основою хімічної номенклатури, розробленої Лавуазьє. Д.Дальтон увів у науку найважливішу кількісну характеристику атомів хімічних елементів - відносну вагу атомів або атомну вагу.

При знайденні закономірностей у властивостях атомів хімічних елементів вчені насамперед звернули увагу характер зміни атомних терезів. У 1815-1816 pp. англійський хімік У.Праут (1785-1850) опублікував в "Анналах філософії" дві анонімні статті, в яких було висловлено та обґрунтовано ідею, що атомні ваги всіх хімічних елементів є цілочисленними (тобто кратними атомній вазі водню, який приймався тоді рівним) одиниці): "Якщо погляди, які ми наважилися висловити, правильні, то ми майже можемо вважати, що перша матерія древніх втілена у водні.".Гіпотеза Праута була дуже привабливою і викликала постановку багатьох експериментальних досліджень з метою якнайточнішого визначення атомних ваг хімічних елементів.

У 1829 р. німецький хімік І.Деберейнер (1780-1849) зіставляв атомні ваги у подібних хімічних елементів: Літій, Кальцій, Хлор, Сірка, Марганець, Натрій, Стронцій, Бром, Селен, Хром, Калій, Барій, Йод, Залізо і виявив, що атомна вага середнього елемента дорівнює напівсумі атомних ваг крайніх елементів. Пошуки нових тріад привели Л.Гмеліна (1788-1853) – автора всесвітньо відомого довідкового посібника з хімії – до встановлення численних груп подібних елементів та до створення їх своєрідної класифікації.

У 60-х роках. XIX століття вчені перейшли до зіставлення між собою самих груп хімічно подібних елементів. Так, професор Паризької гірничої школи А.Шанкуртуа (1820-1886) розташував усі хімічні елементи на поверхні циліндра в порядку зростання їх атомних ваг так, щоб вийшла "гвинтова лінія". При такому розташуванні подібні елементи часто потрапляли на ту саму вертикальну лінію. У 1865 р. англійським хіміком Д.Ньюлендсом (1838-1898) була опублікована таблиця, яка включала 62 хімічні елементи. Елементи були розташовані та пронумеровані у порядку зростання атомних ваг.

Ньюлендс використовував нумерацію, щоб наголосити, що через кожні сім елементів властивості хімічних елементів повторюються. Під час обговорення у Лондонському хімічному суспільстві 1866 р.нової статті Ньюлендса (її до публікації не рекомендували) професор Дж.Фостер із сарказмом запитав: "Чи не пробували Ви розташувати елементи в алфавітному порядку їх назв і не помітили чи при такому розташуванні якихось нових закономірностей?"

У 1868 р. англійський хімік У.Олдінг (1829-1921) запропонував таблицю, яка, на думку автора, демонструвала закономірний взаємозв'язок між усіма елементами.

У 1864 р. німецький професор Л.Майєр (1830-1895) склав таблицю із 44 хімічних елементів (із 63 відомих).

Оцінюючи цей період, Д. І. Менделєєв писав "Немає жодного скільки-небудь загального закону природи, який би ґрунтувався відразу, завжди його твердженню передує багато передчуттів, а визнання закону настає не тоді, коли він цілком усвідомлений у всьому його значенні, а лише після затвердження його наслідків досвідами, які дослідники повинні визнавати вищою інстанцією своїх міркувань і думок " .

У 1868 р. Д.І.Менделєєв почав працювати над курсом "Основи хімії". Для найбільш логічного розташування матеріалу необхідно було якось розкласифікувати 63 хімічні елементи. Перший варіант Періодичної системи хімічних елементів був запропонований Д. І. Менделєєвим у березні 1869 р.

Через два тижні на засіданні Російського хімічного товариства було зачитано доповідь Менделєєва "Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів", в якій обговорювалися можливі принципи класифікації хімічних елементів:

1) стосовно їх водню (формули гідридів); 2) стосовно їх кисню (формули вищих кисневих оксидів); 3) за валентністю; 4) за величиною атомної ваги.

Далі були викладені особливості запропонованої таблиці хімічних елементів і зроблено висновок: "Елементи, розташовані за величиною їхньої атомної ваги, становлять виразну періодичність властивостей".

Далі протягом наступних років (1869-1871 рр.) Менделєєв вивчав і перевіряв ще раз ті закономірності і "невідповідності", які були помічені в першому варіанті "Системи елементів". Підводячи підсумок цієї роботи, Д.І.Менделєєв писав: "У міру зростання атомної ваги елементи спершу мають нові і нові мінливі властивості, а потім ці властивості знову повторюються в новому порядку, в новому рядку і в ряді елементів і в тій же послідовності. , Як і в попередньому ряді. А тому Закон періодичності можна сформулювати наступним чином: "Властивості елементів, а тому і властивості" утворених ними простих і складних тіл, що стоять у періодичній залежності (тобто правильно повторюються) від їхньої атомної ваги". Закони природи винятків не терплять. Твердження закону можливе лише за допомогою виведення з нього наслідків, без нього неможливих і неочікуваних, і виправдання Тому наслідків і досвідченої перевірки. Тому побачивши періодичний закон, я зі свого боку (1869-1871) вивів з нього такі логічні наслідки, які могли показати, чи вірний він чи ні. Треба щось одне - чи вважати періодичний закон вірним остаточно і що становить нове знаряддя хімічних знань, або його відкинути " .

Протягом 1872-1874 р.р. Менделєєв став займатися іншими проблемами, а хімічної літератури про Періодичному законі майже згадувалося.

У 1875 р.французький хімік Л. де Буабодран повідомив, що з дослідження цинкової обманки він спектроскопічно виявив у ній новий елемент. Він отримав солі цього елемента та визначив його властивості. На честь Франції він назвав новий елемент галієм (так Францію називали стародавні римляни). Порівняємо, що передбачав Д. І. Менделєєв і що було знайдено Л. де Буабодраном:

У першому повідомленні Л. де Буабодрана питома вага галію була знайдена рівним 4.7. Д.І.Менделєєв вказав йому на його помилку. При більш ретельному вимірі питома вага галію дорівнювала 5.96.

У 1879 р. з'явилося повідомлення шведського хіміка Л. Нільсона (1840-1899) про відкриття нового хімічного елемента - скандія. Л.Нільсон відніс скандій до рідкісноземельних елементів. П.Т.Клеве вказав Л.Нильсону те що, що солі скандія безбарвні, його окис нерозчинна у лугах і що скандій є передбачений Д.И.Менделеевым екабор. Порівняємо їх властивості.

Аналізуючи новий мінерал у лютому 1886 р. німецький професор К. Вінклер (1838-1904) відкрив новий елемент і вважав його аналогом сурми та миш'яку. Виникла дискусія. К. Вінклер погодився, що відкритий ним елемент - це передбачений Д. І. Менделєєвим екасіліцій. Вінклер назвав цей елемент германієм.

Отже, вчені-хіміки тричі підтвердили існування передбачених Менделєєвим хімічних елементів. Більше того, саме передбачені Менделєєвим властивості цих елементів та їх становище у Періодичній системі дозволили виправити помилки, яких мимоволі припускали експериментатори. Подальший розвиток хімії відбувався на міцній основі Періодичного закону, який у 80-х роках ХІХ ст. був визнаний усіма вченими як один із найважливіших законів природи. Таким чином, найважливішою характеристикою будь-якого хімічного елемента є його місце в Періодичній системі Д.І.Менделєєва.

XI Міжнародна студентська наукова конференція Студентський науковий форум – 2019

ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ СЬОМОГО ПЕРІОДУ У 21 СТОЛІТТІ

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Відкриття нових елементів періодичної системи завжди викликало інтерес широкої публіки. З давніх часів і до сьогодні відкрито 118 хімічних елементів. У природі зустрічаються елементи з атомними номерами (тобто кількістю протонів), що не перевищують 92 (U – уран, атомний номер 92). Елементи з кількістю протонів від 93 до 100 можна отримати у реакторах, а понад 100 – на прискорювачах частинок.

Розглянемо останні 4 елементи, які отримані у 21 столітті та зареєстровані Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії (ІЮПАК). Нині нові елементи одержують на прискорювачах важких іонів. У нашій країні, починаючи з 1950 р., робота з їх синтезу на прискорювачах важких іонів ведеться у місті Дубна, як його називають Наукоград.

Тяжкими іонами, прискореними в циклотронах або лінійних прискорювачах, бомбардують мішені з важких елементів, і в результаті реакції злиття з випромінюванням одного або декількох нейтронів синтезується новий елемент з порядковим номером, що відповідає сумі зарядів ядер іона і ядра мішені (мал.1).

1. Місце надходження частинок 2. Траєкторія їхнього руху. 3. Електроди.

4. Джерело змінної напруги.

(магнітне поле спрямоване перпендикулярно до площини малюнка)

Рис.1. Пристрій циклотрону

Ядра, що утворюються, далі зазнають радіоактивного розпаду. Для синтезу найбільш стійких ізотопів вибирають такі комбінації ядер, в яких міститься якомога більше нейтронів, а складові ядра мають низьку енергію збудження. Вихід важких елементів, що одержуються, надзвичайно малий - окремі атоми або десятки атомів, іноді за місяці опромінення на прискорювачі [1]. Період напіврозпаду – час, протягом якого розпадається половина радіоактивних ядер. Ця величина є константою для даного радіоактивного ядра (ізотопу), що наочно характеризує швидкість розпаду радіоактивних ядер.

Нові елементи Періодичної системи Д.І Менделєєва

Ніхоній (лат. Nihonium, Nh) - хімічний елемент 7-го періоду III групи. Атомний номер – 113. Атомна маса найбільш стійкого із відомих ізотопів з періодом напіврозпаду 20 с становить 286,182 а.о.м. Штучно синтезований, радіоактивний, у природі не зустрічається. Спочатку ніхоній був синтезований в Російській Федерації методом гарячого злиття в Об'єднаному інституті ядерних досліджень (ОІЯД) у Дубні. Майже одночасно з'явилася інформація про синтез даного елемента в Японії методом холодного злиття. Подальші дослідження з синтезу сто тринадцятого елемента велися в різних лабораторіях по всьому світу, проте японські науковці з RIKEN досягли більших результатів, і з цієї причини ІЮПАК визнав пріоритет відкриття за японцями.

Вітчизняні вчені запропонували 113 елемент назвати Беккерелій на честь Анрі Беккереля, який відкрив явище радіоактивності.Японці рекомендували цілу низку назв: Японій, Нісінаній (на честь фізика Йосіо Нісіна) і Рікеній (на честь інституту RIKEN) [2, c 222]. Проте, Міжнародний союз теоретичної та прикладної хімії рекомендував найменування «Ніхоній» (від яп. Ніхон коку — Японія, дослівно «країна сонця, що сходить»). 28 Листопада 2016 р. сто тринадцятий елемент таблиці Менделєєва набув офіційної назви, переставши іменуватися Унунтрієм.

Ніхоній відноситься до підгрупи бору, слідуючи в ній після талію (табл. 1). Ніхоній за деякими припущеннями є важким неперехідним металом з розрахунковою густиною 16 г/см 3 . Як і всі метали підгрупи бору (починаючи з алюмінію), він має бути вкрай легкоплавким. Розрахункова температура плавлення ніхонію 425 °C (трохи вище t _пл. талію = 303.6 ° C) [3]. Передбачається, що ніхон значно менш реакційноздатний, ніж талій, і стане більш схожий не на нього, а на метали побічної підгрупи I групи - мідь або срібло. В усьому винна релятивістські ефекти взаємодії першого 7р 1 електрона з двома 7s 2 електронами, які збільшують енергію іонізації ніхонію аж до 704,9 кДж/моль, що значно більше енергії іонізації талію 589,4 кДж/моль.

Ніхоній має найсильнішу спорідненість до електрона з усієї підгрупи бору (0,64 еВ). Тому він може бути не тільки відновником, а й окислювачем, на відміну від усіх попередніх елементів.

П'ята група хімічних елементів

Ступінь окислення ніхонію +1, ймовірно, як і у талію, буде стабільнішою, але відмінності від хімії талію вкрай значні.Передбачається, що гідроксид ніхонію, на відміну від гідроксиду талію, буде слабкою основою, що вільно розкладається аж до Nh ₂ O. Крім ступенів окислення −1 та +1 цей елемент може виявляти ступеня окислення +2, +3 і навіть +5, що суперечить номеру групи. Однак, подальше окислення ніхонію здійснюється не за допомогою 7s 2 електронів, які розірвати дуже важко, а за рахунок 6d 10 електронної оболонки. Тому ступінь окислення +5 буде відносно нестабільним [3].

Московій (Лат. Moscovium, Mc) - хімічний елемент 7-го періоду V групи. Атомний номер – 115. Атомна маса найбільш стійкого із відомих ізотопів з періодом напіврозпаду 156 мс становить 289,194 а.о.м. Штучно синтезований, радіоактивний, у природі не зустрічається. Московій був відкритий разом з ніхонією нашими співвітчизниками з ОІЯД шляхом гарячого злиття, в результаті якого утворювався атом 117 елемента (Ts – тенессин), і, як результат радіоактивного розпаду, виходили атом ніхонію та атоми московія [2, c. 222] . У 2013 році міжнародна категорія експертів у галузі фізики з Лундського університету (Швеція) довела існування ізотопу Московія в результаті дослідження, згідно з яким відбувається бомбардування тонкої плівки америцію іонами кальцію. Внаслідок цього вийшло 30 атомів московії. У 2015 році цей експеримент провели в Національній лабораторії імені Лоуренса в Берклі, отримавши 46 атомів московія. 30 грудня 2015 року ІЮПАК офіційно визнав відкриття 115-го елементу, і переважна заслуга в цьому вчених з ОІЯД та Ліверморської національної лабораторії.8 червня 2016 року ІЮПАК рекомендував дати елементу назву «московський» (Moscovium, Mc) на честь Московської області, де знаходиться Об'єднаний інститут ядерних досліджень (Дубна).

Передбачається, що московський неперехідний метал, схожий на вісмут. Щільність його передбачається близько 13,5 г/см 3 що більше щільності свинцю і трохи менше щільності ртуті (табл. 2). Розрахункова температура плавлення московія передбачається близько 400 ° С, тобто він має бути менш легкоплавким, ніж вісмут. Московій належить до підгрупи азоту та розташовується після вісмуту [3].

Шоста група хімічних елементів

На відміну від більш легких елементів, які виявляють окислювальні властивості, що слабшають від азоту до вісмуту, московський хімічно очікується схожим більше не на більш легкі аналоги своєї підгрупи, а на лужні метали, виявляючи велику схожість із талієм. Як і лужні метали, московський буде мати дуже низьку енергію іонізації першого електрона, яка складе 538 кДж/моль, що практично дорівнює енергії іонізації літію і трохи більше таких же значень для натрію. Основні властивості посилить дуже великий розмір катіону, що зробить McOH сильною основою, подібною до K OH або NaOH. Московій швидко окислюватиметься на повітрі киснем або азотом, бурхливо реагуватиме з водою з виділенням водню і утворюватиме міцний іонний зв'язок з галогенами. Ступінь окислення московія може бути +3 у сполуках, схожих на солі вісмуту в мірі окислення +3. Однак, сполуки зі ступенем окиснення московія +3 можуть бути отримані лише у відносно жорстких умовах з деякими сильними кислотами [3].

Теннесін (Лат. Tennessine, Ts) - хімічний елемент 7-го періоду VII групи.Атомний номер – 117. Атомна маса найбільш стійкого із відомих ізотопів з періодом напіврозпаду 78 мс становить 294,210 а.о.м. Штучно синтезований, радіоактивний, у природі не зустрічається. На початку 2009 р. керівник ОІЯД у Дубні академік Юрій Оганесян поінформував про те, що його лабораторія готова синтезувати 117 елемент, місце якого в таблиці Менделєєва порожнє. Для синтезу 117-го елемента потрібна мета з берклію. Його мають створити у достатній кількості, а це близько 30 мг. американські вчені Національної лабораторії в Окріджі. Але сама складність дослідження полягає в тому, що період напіврозпаду берклію 320 днів і експеримент необхідно проводити в найкоротший термін, т.к. атоми берклію можуть розкластися [2, c. 222].

Після отримання матеріалу в НДІ атомних реакторів у Димитровграді з Берклія зробили мету, яку надалі відправили в Дубну. Так як на момент синтезу елемента № 117 були відкриті елементи № 116 і № 118, то з експериментом труднощів не повинно було виникнути, тому що вчені представляли які властивості матиме елемент. У квітні 2010 р. було повідомлено про успішний результат досліджень: після двох експериментів, кожен з яких тривав 70 днів, було отримано шість атомів тенесину. Отримані його ізотопи мають порівняно більшу стійкість (7 та 31 мс), що підтверджує теорію про існування острова стабільності в галузі надважких ядер, яку розробив та розвинув Юрій Цолакович Оганесян. Для його дослідження необхідно синтезувати ще важчі ядра атомів [2, c. 222]. У 2014 р. відкриття елемента підтверджено групою з німецьких вчених.Їм вдалося синтезувати 4 атоми елемента № 117 та простежити ланцюжок їхнього радіоактивного розпаду, в результаті був зафіксований також невідомий раніше ізотоп 103-го елемента лоуренсія. У січні 2016 р. ІЮПАК офіційно назвав першовідкривачами елемента 117 команду російських та американських вчених (Дубна-Лівермор), які запропонували дати йому постійну назву "тенессин" та символ "Ts".

Він відноситься до галогенів, слідуючи після йоду та астату. Точні властивості поки що не відомі і є предметом обговорення. Найбільш ймовірно він є напівметал, в якому металеві властивості переважають над неметалевими. Його щільність знаходиться в межах від 7,0 – 7,3 г/см 3 трохи більше, ніж у його гомолога астату. При кімнатній температурі він повинен залишатися твердим, температура плавлення коливається в межах від 300 до 500 про З, а температура кипіння близько 550 про (табл. 3) [3]. Усі елементи VII групи виявляють окислювальні властивості, які зменшуються від фтору до астату.

Теннесін, слідуючи після астату, майже не виявляє окислювальної здатності через велике видалення електронів від ядра і, швидше за все, він стане першим галогеном, чиї відновлювальні властивості будуть переважати над окислювальними.

Сьома група хімічних елементів

Виникнення та розвиток хімії з найдавніших часів до XVII століття

Підготовлюване Інститутом історії природознавства і техніки АН СРСР багатотомне видання ''Загальна історія хімії'' є серією взаємопов'язаних монографій, що характеризують зародження, становлення та розвиток основних уявлень, ідей та методів хімічної науки від найдавніших часів до наших днів.

Пропонована до уваги читачів книга присвячена виникненню та розвитку хімічних знань з найдавніших часів до XVII ст. у давнину поступово формувалася дослідно-теоретична проблематика хімії нового часу

Перед авторами цієї книги стояло завдання всебічно відтворити процес формування хімічних знань у давнину та в середньовіччі.

Хімічне мистецтво виникло в давнину, і його важко відрізнити від ремесла, тому що воно народжувалося і у горна металурга, і у чану барвника, і у пальника скляра.

Метали стали основним природним об'єктом, щодо якого виникло поняття про речовину та її перетвореннях.

Виділення та обробка металів та їх сполук уперше дали до рук практиків безліч індивідуальних речовин. На основі вивчення металів, особливо ртуті та свинцю, народилася ідея перетворення металів.

Опанування процесом виплавки металів із руд та вироблення методів отримання з металів різних сплавів призвели врешті-решт до постановки наукових питань про природу горіння, про сутність процесів відновлення та окислення.

Ремесло, таким чином, народжувало не лише засоби та методи задоволення життєвих потреб людини.Поряд з магічною обрядовістю міфологічного мислення, породженою вірою в надприродне, з'явилися паростки абсолютно нового способу думки, заснованого на довірі, що поступово збільшується, до сили розуму, що прогресує в міру вдосконалення знарядь праці. Перше завоювання на цьому шляху - бажання зрозуміти приховану природу речей, що обумовлює колір, запах, горючість, отруйність та багато інших їх якостей.

У цю книгу, присвячену історії стародавньої хімії, включено розділ, що містить аналіз міфологічних витоків вчення про "елементах-стихіях". Щоб зрозуміти, чому " " вода " " , " " вогонь " " , " " апейрон " " зайняли в іонійської натурфілософії місце універсальних принципів, необхідно вникнути у міфологічне минуле цих начал. Знаючи це, ми глибше зрозуміємо, чому саме в античній філософії відбувається формування теоретичних уявлень про предмет хімічного знання.

Вивчення текстів античних філософів, від Фалеса до Лукреція, дозволило виявити ряд напрочуд глибоких підходів до проблеми детермінації властивостей речовини. Вершиною натурфілософського античного теоретизування про речовину є атомістичні ідеї, що передбачають майбутнє знання про хімічні елементи та їх сполуки.

Атомістичне вчення – найвище досягнення грецької науки – було плодом наукової абстракції. Творці атомної теорії визнали об'єктивно існуючим породжене ''чистою'' думкою. У грецьких філософів абстракція і спостереження взаємно доповнювали одне одного, але якби давні вчені не зуміли вийти за межі безпосередніх почуттів, вони ніколи не дійшли до геніального здогаду про атоми.

У глибинах античної натурфілософії ми знаходимо витоки фундаментальних понять хімії (атом, елемент, сполука, структура) та спроби їх синтезу, найяскравіші в атомістиці Епікура-Лукреція.

Чи важливим було з'ясувати, що являли собою хімія Платона і хімія Аристотеля, біологізм і квалітативізм арістотелівської хімії? Читач знайде відповіді на ці принципово важливі питання.

Як показав аналіз, антична хімія нездатна синтезувати такі основні поняття хімічного знання, як атом і елемент. Античне мислення принципово не могло поєднати уявлення про атоми з процесом їх взаємодії та утворенням хімічної сполуки, оскільки властивості хімічної сполуки, що утворюється, не є сумою властивостей складових його компонентів. Так виникло глибоке протиріччя - утворення хімічної сполуки вимагало втрати індивідуальності атома, але атом (античний) було втратити цю індивідуальність, оскільки він незмінний і вічний.

У роз'єднанні атомізму з вченням про елементи значною мірою ''винна'' алхімія. Демокритовский атомізм був принципово чужий алхімії. Для атома в алхімічних трактатах був місця.

Автор третього розділу переконливо показав, що роз'єднання вчення про елементи і вчення про атоми виявилося "фатальним" для розвитку хімії. Це роз'єднання було зумовлено роз'єднанням ''теорії'' і ''практики''.

Ми спробували це показати на схемі.

У середні віки з двох одночасно існували атомістичного вчення Демокрита-Епікура та вчення Аристотеля про засади саме останнє було прийнято хіміками. Вчення Аристотеля приваблювало своєю простотою та закінченістю. Воно відкривало простір хімічних дослідів.Дані про перетворюваність речовин, як тоді здавалося, очевидно підтверджували правильність вчення Аристотеля. Досвід показував, що при хімічних операціях одна речовина, яка має певні властивості, перетворюється на іншу речовину з іншими властивостями. Тому не було жодних підстав відкидати арістотелівську точку зору і ставати на позиції Демокріта-Епікура з їхніми вічними та постійними атомами. Крім того, залишалося незрозумілим питання про те, як з безбарвних, позбавлених запаху і смаку, невидимих ​​частинок складається речовина, що має колір, смак і запах.

Теоретичні уявлення давньогрецьких натурфілософів, з одного боку, та емпірична розробка практичних прийомів у стародавніх хімічних ремеслах, з іншого, начебто, підготували ґрунт для виникнення наукової хімії. Тим часом п'ятнадцять століть поділяють хімію давніх та хімію як науку XVII-XVIII ст. Потрібна тривала робота для того, щоб безмежна віра в повну взаємоперетворюваність речовини зрештою впала під натиском практики алхіміків.

Аналіз алхімічних джерел переконливо продемонстрував історичну обов'язковість епохи "помилок і обману".

Антична наука про речовину на шляху до науки Бойля-Лавуазьє потребувала, отже, посередника - алхімії, що здійснила своєрідний синтез ремісничої та натурфілософської традицій античної пори. Переформульовані в алхімічні початки першоелементи Арістотеля знаходять у руках алхіміків нове життя у вигляді тілесних, хімічно оброблюваних речовинних об'єктів.

''Ртуть-сірчана'' теорія алхіміків виглядає куди більш ''діловий'' порівняно з теоретично чистими і, здавалося б, логічно бездоганними умоглядними побудовами грецьких мислителів.

Алхімія, в такий спосіб,- той історично необхідний, логічно закономірний " " горн " " , у якому дивним, неповторним чином здійснилася " " переплавка " " і ремесла, і умоглядної натуральної філософії, яка міркує над речовиною. У результаті ремесло, і натуральна філософія до XV-XVI ст. вже зовсім інші. Здійснилися кардинальні перетворення хімічних ремесел у систему хімічної технології (Бірінгуччо, Агрікола, Паліссі), а схоластико-містичних умоглядів щодо речовини – в атомно-молекулярне вчення XVII-XVIII ст. (Бойль, Лавуав'є та далі-Дальтон).

Саме такий підхід дає можливість уявити становлення вчення про хімічні елементи Бойля як органічний і закономірний підсумок розвитку попередніх хімічних знань. Саме такий підхід дозволяє зрозуміти алхімію як зовсім необхідне минуле нової хімії, що виконало своє історичне призначення своєрідного посередника між великими умами давнини і не меншими випробувачами природи великого XVII століття. Саме такий підхід здатний повідомити вагоме історичне обґрунтування знаменитій тезі Ф. Енгельса про те, що тільки Бойль "робить з хімії науку".

Автор другої частини книги зосередив основну увагу на хімічних знаннях у середньовічній Європі та у середньовічному арабському світі. Саме європейська алхімія найяскравіше відобразила основні риси цієї діяльності, переосмислені та асимільовані в хімії Бойля.

У XVI ст.лікування ''хворих'' металів алхімічними еліксирами обертається лікуванням хворої людини еліксирами таатрохімічними. Іатрохімія виступає як лікувальна, лікарська алхімія.

Запити нових виробництв, що виникають, зумовили багато наукових досліджень і технічних винаходів. До цього досвідчені дані, одержувані ремісниками, зазвичай, не узагальнювалися і описувалися. У своїй індивідуальній творчості вони часом досягали разючих результатів (фарби давнини, кераміка, обливні облицювальні плитки, булатна сталь). Однак професійна таємниця майстерності, що строго зберігається, залишалася довгий час прихованою в майстерні умільця-одинака. Але коли у XIV-XVI ст. на металургійних і гірничих підприємствах, на фарбувальних та скляних фабриках почали виникати спеціалізовані корпорації майстрів, був потрібний ширший обмін досвідом. Внаслідок економічної конкуренції технологічний рецепт перетворюється на об'єкт торгівлі. Окремі технічні вдосконалення та відкриття, зроблені в результаті проб навмання, змогли стати не грою випадковості, а плодом наукових досліджень лише за допомогою теорії. Як говорив Ф. Бекон, ''правильно ж відкриті та встановлені аксіоми озброюють практику не поверхнево, а глибоко, і тягнуть у себе численні ряди практичних додатків''.

Яскравий приклад тому. Лібавій. Головний свій твір він назвав "Алхімія", але автор її, по суті, вже не алхімік. Лейтмотив алхімії Лібавія - практика, що вторгається в усі сфери хімічної діяльності: оснащення хімічної лабораторії, одержання в. застосування різноманітних речовин.

В історії науки з алхімією пов'язана не лише загадка її історичного місця та історичної ролі, а й загадка походження. Свого часу один із перших дослідників алхімії М. Бертло з подивом порушував питання: як практика імітаційних підробок під золото породила віру у можливість справжньої трансмутації металів? Мабуть, справжня книга відповідає на цю загадку. Вона дозволяє зрозуміти ''експериментальні'' витоки алхімії, які з спостережень над ''перетвореннями'' металів і сплавів при термічної обробці.

Кожен із розділів книги написаний своїм індивідуальним почерком, іноді з елементами стилізації мови тієї епохи, про яку пишуть автори. Різноманітність стилів може бути зрозумілою певною мірою як відображення своєрідності стилів мислення, характерного для певних періодів розвитку хімічних знань. Це додаткова, хоч і суттєва і необхідна, фарба у відтворенні хімічної картини світу минулих епох.

Сподіваємося, що новизна підходу і ґрунтовність аналізу привернуть увагу не лише істориків хімії, а й філософів, а також усіх, хто цікавиться проблемами історії культури.

Глава I - написана доктором хімічних наук Н. А. Фігуровським, глава II-доктором хімічних наук І. Р. Селімхановим та доктором історичних наук В. В. Івановим, глава III - кандидатом хімічних наук А. В. Ахутіним, глава IV - кандидатом хімічних павук В. П. Візгін. Розділи V-IX, присвячені алхімії, написані кандидатом хімічних наук В. Л. Рабіновичем.

Дух епохи, характер мислення, рівень знань і уявлень - все це найяскравіше сприймається шляхом знайомства з оригінальними творами історичного періоду, що вивчається.Тому в Додатку до уваги читачів пропонуються два таких твори, які вперше публікуються російською мовою; обидва вони аналізуються у відповідних розділах основного тексту.

Перший - четверта книга " " Метеорології " " Аристотеля (кінець IV в. е.) містить найцікавіший виклад хімічних поглядів давньогрецького мислителя, чиї наукові погляди вплинули і культуру Греції та Риму, і, що особливо важливо , на культуру арабського та європейського середньовіччя та Відродження. Трактат Аристотеля дається у перекладі Н. В. Брагінської за редакцією та з коментарями доктора філософських наук І. Д. Рожанського та В. П. Візгіна.

Другий пам'ятник - алхімічний трактат Альберта Больштедського, прозваного Великим (XIII ст.), Особливо цікавий які містяться в ньому суто хімічними відомостями, що характеризують досить високий рівень знання про речовини, їх поведінки та способи перетворень. Разом з тим - це приклад ставлення середньовічного алхіміка до хімічного об'єкту і хімічної процедури з природними і характерними для того часу одухотворенням речовини, беззастережною вірою в божественну силу і шанобливим зверненням до цієї сили. Альбертов текст примітний також своєрідним кодексом поведінки справжнього вченого, що міститься в ньому.

Трактат Альберта дається у перекладі та з коментарями В. Л. Рабіновича.

Під час підготовки рукопису до друку редактор кандидат хімічних наук А. М. Цукерман доповнив деякі розділи рукопису. Йому належать примітки, зазначені у тексті Прим. ред.

Монографії серії ''Загальна історія хімії'' не нумеруються, але на корінці та титульному аркуші кожної книги зображено один із символів, розміщених на палітурці.

Період стародавньої хімії та алхімії символізується традиційною ретортою. Розвитку хімії як науки про склад та розвиток методів дослідження взагалі відповідають ваги. Історія хімічної атомістики, вчення про елементи та періодичного закону символізується схематичним атомом. Тетраедр символізує вчення про будову хімічних сполук як органічних, і неорганічних. Вчення про хімічні рівноваги та процеси відповідає символічна крива, а пізнання та спроб моделювання хімії живої природи (біоорганічна хімія, еволюційний каталіз) відповідає "подвійна спіраль". Монографія із загальних питань (закономірності розвитку хімії, класифікація, історіографія, хімічна література тощо) маркується шестикутником.

ВИТОКИ ХІМІЧНИХ ЗНАНЬ

ВИНИКНЕННЯ ХІМІЧНИХ РЕМІСЕЛ

Історичний аналіз розвитку хімічних знань та хімічної техніки призводить до певного висновку, що витоками та основою накопичення фактичного матеріалу в хімії служили три області ремісничої хімічної техніки: високотемпературні процеси – кераміка, склоробство та особливо металургія; фармація та парфумерія; отримання барвників та техніка фарбування. Сюди слід додати використання біохімічних процесів, зокрема бродіння, для переробки органічних речовин. Ці найважливіші галузі практичної та ремісничої хімії отримали свій початковий розвиток ще в епоху рабовласницького суспільства у всіх цивілізованих державних утвореннях давнини, зокрема у Середній та Близькій Азії, у Північній Африці та на територіях, розташованих на берегах Середземного моря [I].

Ще за кілька тисячоліть до нової ери на великих просторах Північної Африки та Середньої Азії, а також на Індостанському субконтиненті, у Межиріччя і т. д. виникли рабовласницькі держави, які поступово підкоряли численні та розрізнені племена та народи. Найбільшим серед таких держав у Північній Африці був Єгипет, додинастична державність якого фіксується з V тисячоліття до зв. е., а перша династія - з 3400 до н. е. У III тисячолітті до зв. е. у Межиріччя (Месопотамія) виникли великі рабовласницькі держави - Ур, наступником якого стала Вавилонська держава, та Ассирія. Рабовласницький устрій життя в цих державах сприяв освіті на їх території великих міст, що з'явилися осередком ремесел та культурного життя. Зростанню добробуту міст сприяли родючість ґрунту, забезпеченість дешевими сільськогосподарськими продуктами, особливо продуктами скотарства. Міста стародавніх держав обслуговувалися великою кількістю рабів, кількість яких зростала за рахунок підкорених племен та народів. Раби виконували важкі роботи на рудниках, на будівлях, що робилися деспотами, сільському господарстві тощо. буд. Використання абсолютно дармової праці рабів дозволяло володарям країн робити грандіозні будівлі пірамід, палаців, " " висячих садів " " та інших.

У разі рабовласницького нашого суспільства та виникли ремісничі виробництва.На відміну від первісного суспільства, у якому була відсутня будь-яка спеціалізація виробництва та всі операції виробничого циклу виконувались однією людиною, в рабовласницькому суспільстві можна вже констатувати появу фахівців-ремісників, які досконало оволоділи технікою виготовлення певних виробів або навіть певною виробничою операцією. Така спеціалізація, пов'язана з поділом праці, що надавало виробництву колективного характеру, надзвичайно сприяла як швидкому вдосконаленню виробничих прийомів, так і виникненню нових виробництв.

Слід відзначити значні досягнення ремісничої техніки в рабовласницькому суспільстві в окремих великих галузях виробництва, особливо в галузі металургії, ткацької майстерності та фарбування тканин, у галузі виготовлення художньої кераміки, виробництва фармацевтичних та парфумерних засобів, у будівельній техніці та інших галузях, особливо пов'язаних із спорудами та прикрасами палаців та інших грандіозних споруд.

Зазначимо, що у ремісничій техніці країн Стародавнього світу багато спільного. Це пояснюється не тільки торговельними та культурними зв'язками, що існували у віддалені епохи між окремими державами, або, навпаки, військовими зіткненнями, а й загальними рисами шляхів освоєння ремесел, одночасністю винаходу в різних країнах тих самих прийомів ремісничої майстерності у зв'язку з однаковим рівнем стану продуктивних сил та технічних можливостей. Розглянемо коротко стан та досягнення ремісничої техніки в окремих країнах Стародавнього світу в найголовніших галузях виробництва.

Металургія.У рабовласницькому суспільстві відбувалося досить швидке розширення відомостей про метали, їх властивості та способи їх виплавки з руд і, нарешті, про виготовлення різних сплавів, що набули великого технічного значення *).

Досягнення ремісничих металургів давнини стали загалом основою металургійної техніки всього середньовіччя. Лише у час у старовинні методи виплавки металів, особливо у техніку отримання заліза було внесено суттєві вдосконалення [2].

*) Освоєнню металів у давнину присвячено другий розділ цієї книги.

Фарби та техніки фарбування. У давнину широко використовувалися деякі мінеральні фарби для наскального і настінного живопису, як малярних фарб та інших цілях. Для фарбування тканин, а також і для косметичних цілей використовувалися рослинні та тваринні фарби.

Для наскального та настінного живопису в Стародавньому Єгипті застосовувалися земляні фарби, а також штучно отримані забарвлені оксиди та інші сполуки металів. Особливо часто застосовували охру, сурик, білила, сажу, розтертий мідний блиск, оксиди заліза та міді та інші речовини. Давньоєгипетська блакить, виготовлення якої було пізніше (I ст. н. е.) описано Вітрувієм [3, с. 69], складалася з піску, прожареного в суміші з содою і мідною тирсою в глиняному горщику.

Для глазурів, що наносяться на керамічні, у тому числі фаянсові, вироби, також застосовувалися пофарбовані сполуки міді, зокрема малахіт та азурит, змішані з содою, а іноді і з тонкорозтертим піском та іншими компонентами. Синя глазур, пофарбована міддю, зафіксована у виробі, що належить приблизно 2800 р. до зв. е. У ряді виробів, що належать до пізнішого часу (близько 1500 до н.е.), у складі скла було виявлено кобальт. З початку I тисячоліття до зв. е. єгиптяни почали використовувати і свинцеву глазур, що давала жовті і зелені кольори.

Поряд з мінеральними фарбами і в Передній Азії, і в Єгипті навіть у давнину населення використовувало розчинні природні барвники. Серед знахідок, що належать до додинастичного періоду Стародавнього Єгипту (понад 3500 років до н.е.), є циновки, пофарбовані в червоний колір. За клинописними табличками, знайденими в Месопотамії, розшифровані барвники та рецептури, що відносяться принаймні до II тисячоліття до н. е. Чудово, що у такі далекі часи були освоєні способи як прямого, а й протравного фарбування. Як джерела барвників використовували рослини: алканну, вайду, куркуму, марену, сафлор, а також деякі тваринні організми.

Зіставляючи знахідки та тексти, можна реконструювати колірну палітру народів цього регіону аж до початку нашої ери. Алканна - рід багаторічних рослин сем. Asperifoliaceae, близьких до відомої у нас медуниці. Найбільш цікава A. tinctoria, фіолетово-червоний корінь якої містить смолисту барвник, що розчиняється, наприклад, в оліях, з утворенням розчину яскравого червоно-малинового кольору. Барвник добре розчиняється у лугах, навіть у водному розчині соди, забарвлюючи його у блакитний колір, але при підкисленні він випадає у вигляді червоного осаду. Дає забарвлення красиве, але дуже неміцне. Найдавніші виявлені в Єгипті алканние фарбування датуються XIV ст. до зв. е.

Хімічна процедура у III тисячолітті до зв. е.

Вайда (синильник) – один із видів рослин роду Isatis, до якого належить також і знаменита індигофера.Всі вони містять у своїх тканинах речовини, які після ферментації та впливу повітря утворюють синю фарбу. Як з'ясувалося вже наприкінці ХІХ ст. (А. Байєр), до складу кращого індійського "індиго", отриманого з індигофери, входить не тільки синій барвник - індиготин, але і червоний - індигорубін. У різних видах роду Isatis кількість індигорубіну по-різному, і з рослин, де його мало або зовсім немає, виділяється синій барвник похмурого кольору. Саме тому яскраво забарвлююче індиго з Індії цінувалося особливо дорого, але його доставка була нелегка. Геродот повідомляє, що у VII ст. до зв. е. на території Палестини були значні плантації вайди, але фарба була відома набагато раніше. Так, нею забарвлена ​​туніка Тутанхамона (XII ст. до н. е.).

Куркума - багаторічна трав'яниста рослина сем. імбирних. Для фарбування використовували жовтий корінь. longa, який висушували та стирали в порошок. Барвник легко екстрагується содою із утворенням червоно-бурого розчину. Забарвлює в жовтий колір без протрави і рослинні волокна, і шерсть. Легко змінює колір при найменшій зміні кислотності, буря від лугів, навіть від мила, але легко відновлює яскравий жовтий колір в кислоті. Нестійкий на світлі.

Марена гарна - добре відома рослина, товчений корінь якої носив назву крапп. Алізарин, що містився в краппі, давав із залізною протравою фіолетові і чорні вифарбовування, з алюмінієвої - яскраво-червоні і рожеві, а з олов'яної - вогненно-червоні. У Єгипті цей барвник був у ході, але шумери його не знали.

Сафлор - високоросла (до 80 см) однорічна трав'яниста рослина з яскравими помаранчевими квітками, з пелюсток яких виготовляли фарби - жовту та червону, що легко відокремлюються один від одного за допомогою оцтовокислого свинцю. Незважаючи на відносну нестійкість до світла та мила, сафлор, навіть не поділяючи, використовували для прямого, без протрави, фарбування бавовни у жовтий або помаранчевий колір. У Єгипті знайдено забарвлені сафлором тканини, що належать до XXV ст. до зв. е.

Кермес - цей барвник отримували з особливої ​​комахи - дубового червця, що паразитує на різновиді дуба, що росте в Середземномор'ї. Для приготування барвника ''горішки'' на листі, а пізніші часи - самок комах у певний час збирали (в Іспанії, наприклад, це робили в червні), умертвляли оцтом, витримували на сонячному світлі і висушували. Фарбувальний початок розчинний у воді, від кислоти жовтіє, а від лугу набуває фіолетового кольору. З алюмінієвою протравою дає криваво-червоний колір, із залізної – фіолетово-сірий, з мідним та винним каменем – оливково-зелений, з олов'яним та винним каменем – канарково-жовтий. Із залізним купоросом кермес дає чорний колір внаслідок наявності у ньому танідів. Пліній (I ст. н. е.) повідомляє, що половина податків, що виплачуються Іспанією Риму, погашалася поставками кермесу.

Кермес використовували в Месопотамії пізніше як на початку II тисячоліття до зв. е. як основну червону фарбу. Цікаво, що фарбували не лише острижену шерсть, а й навіть шерсть безпосередньо на тваринах. У документах з продажу, датованих XIII в. до зв. е., фігурують пофарбовані вівці.

Пурпур - знаменита фарба давнини, відома в Месопотамії щонайменше у II тисячолітті до зв. е.Джерелом фарби служив двостулковий молюск роду мурекс, що нагадував мідію, що мешкав на мілинах о-ва Кіпр і біля фінікійського узбережжя. Речовина, що утворює фарбу, знаходиться в маленькій залозі у вигляді мішечка, з якого видавлювали студенисторідку безбарвну масу з сильним часниковим запахом. При нанесенні на тканину та висушуванні на світлі речовина починала змінювати забарвлення, послідовно стаючи зеленою, червоною і, нарешті, пурпурно-червоною. Після простягання з милом фарбування ставало яскраво-малиновим. З 12 000 молюсків можна було отримати 1,5 г сухого барвника.

Для приготування фарби переважно надходили іншим чином: тіло молюсків розрізали, солили, деякий час варили у воді, розчин витримували на сонячному світлі і випарювали до досягнення потрібної інтенсивності забарвлення.

Розріз фільтрувальної тарілки (III тисячоліття до н.е.)

Слід зазначити, що шумери більшу частину барвників і навіть пофарбованої вовни отримували із Сирії, де техніка фарбування досягла високого рівня. Єгиптяни для отримання пурпурового забарвлення наносили червону фарбу на синю тканину, а зеленого забарвлення - синю на жовту. Для жовтої використовували також хну. Як протрав вживали спочатку алюмінієві галун і солі заліза, головним чином сульфат, але потім і ацетат. Мідні, свинцеві та олов'яні протрави увійшли до практики вже у другій половині I тисячоліття.

Алюмінієві галун добували в Стародавньому Єгипті в пустелі, на захід від Нілу. Геродот показує, що у VI ст. до зв. е. з Єгипту в Дельфи було направлено 1000 талантів (понад 36 т) "в'яжучої землі". Однак цей продукт був відомий за 1000 років раніше. У II тисячолітті до зв. е. греки використовували галун для фарбування мареною.У І тисячолітті месопотамці вже знали, що речовину, придатну для протрави, можна виділяти з лишайників; тепер ми знаємо, що це сульфат та тартрат алюмінію. Про застосування галунів для дублення шкір та в медицині згадується за часів Навуходоносора (XII ст. до н. е.).

Як протрава іншого типу в Месопотамії вже у II тисячолітті до н. е. вживали таніди з галових горішків, з плодів, деревини та кореня гранатового дерева, з деревини та плодів акації (катехіни), із сумаха та ін. Наступна обробка солями заліза давала чорні або темно-фіолетові фарбування.

На порозі нової ери розширився асортимент і протравлення, і природних барвників, і способів фарбування. До рослин - джерел фарб додалися водорості (лакмус), чистотіл (жовтий), шафран (жовто-оранжевий), чорниця та ін.

Серед методів слід відзначити набивання тканин, що виконувалася в Єгипті. Розширився і асортимент мінеральних фарб, серед яких штучно отримані яр-медянка (ацетат міді), свинцеві білила (ацетат свинцю або хлорид свинцю) та ін. Зазначимо, нарешті, що малюнки давньоєгипетських художників на стінах храмів і на поверхні саркофагів покривалися зверху захисним шаром високоміцних лаків типу оліфи. Китайська туш і китайські міцні лаки також були відомі з найдавніших часів.

Скло та кераміка. Скло було відомо у Стародавньому світі дуже рано. Поширена легенда про те, що скло було відкрито випадково моряками-фінікійцями, які зазнали лиха і висадилися на одному острові, де вони розвели багаття і обклали його шматками соди, що розплавилися і склали разом із піском скло, малодостовірна [4, с. 295].Можливо, що такий випадок, описаний Плінієм Старшим [5, кн. XXXVI, с. 65], і міг мати місце, проте в Стародавньому Єгипті виявлено вироби зі скла (намистинки), що відносяться до 2500 до н. е. Техніка на той час не дозволяла виготовляти зі скла великі предмети. Виріб (ваза), що відноситься приблизно до 2800 до н. е., являє собою спечений матеріал - фритту - погано сплавлену суміш піску, кухонної солі та окису свинцю. За якісним елементним складом древнє скло мало відрізнялося від сучасного, проте відносний вміст кремнезему в древньому склі нижче, ніж у сучасних. Справжнє виробництво скла розвивається у Стародавньому Єгипті у середині II тисячоліття до зв. е. Мета полягала в отриманні декоративного та виробного матеріалу, тому виробники прагнули отримувати забарвлене, а не прозоре скло. Як вихідні матеріали використовували природну соду, а не зольний луг, що випливає з дуже низького вмісту в склі калію, і місцевий пісок, що повсюдно містить деяку кількість карбонату кальцію.

Нижчий вміст кремнезему і кальцію і високий вміст натрію полегшував одержання і плавлення скла, оскільки знижувалася температура плавлення, але ця ж обставина зменшувала міцність, збільшувала розчинність і знижувала атмосферостійкість матеріалу.

Забарвлення скла залежало від введених добавок. Аметистового кольору скло середини-другої половини II тисячоліття до зв. е. пофарбовано добавкою сполук марганцю. Чорний колір викликаний в одному випадку наявністю міді та марганцю, а в іншому – великої кількості заліза. Значна частина синіх шибок того ж періоду забарвлена ​​міддю, хоча зразок синього скла з гробниці Тутанхамона містив кобальт.Пізніші дослідження показали наявність кобальту у низці скляних виробів починаючи з XVI ст. до зв. е. Ця обставина особливо цікава, по-перше, тому, що в Єгипті кобальт не зустрічається зовсім, а по-друге, тому, що кобальтові руди, на відміну від мідних, не мають характерного кольору, і їх застосування для підцвічування свідчить про великий досвід стародавніх склоробів.

Зелене єгипетське скло другої половини ІІ тисячоліття до зв. е. пофарбовано не залізом, а міддю. Жовте скло кінця II тисячоліття пофарбоване свинцем та сурмою. До того ж часу належать зразки червоного скла, колір яких обумовлений вмістом оксиду міді. У гробниці Тутанхамона виявлено молочне (глушене) скло, що містить олово, а також шматочок окису олова, мабуть, спеціально приготовленого. Там же виявлено і вироби із прозорого скла.

У Месопотамії було знайдено скляні намисто епохи древнього Ура (IV тисячоліття е.). Вочевидь, що у XVII в. до зв. е. вже існувало розвинене скляне виробництво, що свідчать таблички з бібліотеки Ашшурбанапала. Знайдена там рецептура відноситься до кольорового скла. При розкопках у Східній Палестині виявлено печі для виплавки скла, що належать до III тисячоліття до зв. е. Існує думка, що скло в давнину з'явилося в результаті розвитку техніки глазурування керамічних виробів. Суміші для глазурування і послужили вихідним матеріалом для виготовлення перших зразків скла у вигляді дрібних прикрас, які замінювали коштовне каміння. Усі вироби були литими. Видування скла в давнину не було відомо. Воно, ймовірно, було винайдено у Сідоні на порозі нової ери.В інших країнах, як і в Передній Азії, і в Єгипті, скло увійшло у вживання також дуже рано. В Індії, наприклад, вироби зі скла були поширені вже в "ведичний період" (1500-800 рр. До н. Е..).

Виготовлення кераміки належить до найдавніших ремісничих виробництв. Гончарні вироби виявлено у найдавніших культурних верствах найдавніших поселень Азії, Африки та Європи. У давнину з'явилися і глазуровані глиняні вироби. Найбільш древні глазурі являли собою ту ж глину, яка йшла на виробництво гончарних виробів, ретельно розтерту, мабуть, із кухонною сіллю. У пізніший час склад глазурів було значно вдосконалено. Туди входила сода та фарбувальні добавки оксидів металів. Рано з'явилися й розфарбовані, але не глазуровані керамічні вироби, зокрема в Індії, в епоху дохараппської культури. Крім виробництва глиняного посуду, розвиненого повсюдно, у країнах Стародавнього світу набули поширення та інші керамічні виробництва. Так, спорудження месопотамських міст прикрашалися орнаментованими плитками, що служили зовнішніми цеглинами. Ці плитки робилися так: на цеглу після легкого випалу наносився контур малюнка розплавленої скляною чорною ниткою. Потім обрамлені ниткою

Ділища судина (бл. 3600 до н. е.). Розріз ділильної судини (бл. 1400 до н. е.)

майданчики заповнювалися сухою глазур'ю і цегла піддавалася вторинному випалу. При цьому глазурна маса засклівалася і міцно зв'язувалася з поверхнею цегли. Така різнобарвна глазур по суті являла собою рід емалі і мала велику довговічність.Зразок такої глазурованої різними кольорами кераміки зберігається в Берлінському музеї "Пергамон" і є зображеннями левів, драконів, бугаїв, воїнів. Зображення, виконані яскравих синіх, жовтих, зелених та інших тонах, чудово збереглися до нашого часу. Очевидно, цей спосіб ліг в основу покриття різнокольоровою емаллю металевих виробів (виїмкова або перегородкова, емаль).

Виробництво фанерованих різнокольоровою глазур'ю керамічних виробів було відоме і в давньокитайській та середньоазіатській архітектурі. Очевидно, художня кераміка Китаю та пов'язані з нею фарфорове та фаянсове виробництва мають щонайменше чотиритисячолітню історію. Близько II тисячоліття до н.е. у країнах Межиріччя, а також у Єгипті з'явилися і фаянсові вироби. Давньоєгипетський фаянс за складом значно відрізнявся від звичайного фаянсу і готувався з глини у суміші з кварцитним пісковиком. До цього часу не з'ясовано, яким сполучним матеріалом користувалися стародавні майстри при виготовленні та формуванні фаянсових сумішей. Припускають, що використовувалася якась органічна речовина, що вигоріла під час випалу. Глазуровка фаянсових виробів спочатку проводилася сумішшю соди і добавок, що фарбують оксидів металів, переважно малахітового або азуритового борошна. Пізніше почали готувати спочатку суху глазур сплавленням соди, місцевого піску, що завжди містить (в Єгипті) солі кальцію, і добавок, що фарбують.

Інші галузі ремісничої хімічної техніки. З інших галузей ремісничої хімічної техніки слід згадати насамперед найдавніше мистецтво фармації та парфумерії. Одна з найдавніших рукописів Давнього Єгипту, що збереглися, так званий ''Папірус Еберса'' (XVI ст. до н.е.), містить низку рецептів виготовлення фармацевтичних засобів. Незважаючи на те, що ці рецепти не можуть бути названі чисто хімічними, оскільки вони присвячені способам вилучення з рослин різних соків і олій, вони дають уявлення про операції виварювання, наполягання, вичавлювання, зброджування, проціджування та ін., свідчуючи про добре знайомство стародавніх майстрів численними операціями, які згодом увійшли до арсеналу методів, що застосовуються в хімічних лабораторіях. Вище ми вже зазначали, що поряд з металургією фармація є однією з областей, яку слід вважати головним початком подальшого розвитку експериментальної хімії.

У Стародавньому Єгипті набуло широкого поширення ремесло муміфікації трупів померлих. Довгий час не вдавалося точно відновити деякі операції "консервування" трупів, доведеного до високого ступеня досконалості. На основі ретельного дослідження мумій, що закінчилося в першій третині XX століття, було встановлено, що труп спочатку закопували на кілька тижнів у суху природну соду - "натрон", або "нітрон", - що зустрічається в Єгипті (вона утворюється при висиханні природних содових озер). При цьому в умовах спеки труп майже повністю зневоднювався. Потім (або попередньо) з трупа виймали нутрощі і мозок, череп (іноді) заливали смолою, а порожнину живота заповнювали гілками запашних рослин. У деяких випадках нутрощі не виймали. Далі труп загортали в тканину типу марлі, довжиною іноді кілька сотень метрів, із застосуванням запашних засобів. Обличчя небіжчика гримували, застосовуючи свинцевий блиск, піролюзит, окис міді, пофарбовані глини та, ймовірно, деякі рослинні фарби.Сурма (сірчиста) для цієї мети в давнину не застосовувалася. На обличчя царських мумій клали маску з листового золота. Нарешті, труп поміщали у саркофаг. Мистецтво бальзамування трупів виникло ще Стародавньому царстві.

Як будівельний в'яжучий матеріал у Стародавньому світі застосовували зазвичай гіпс. В Індії такий гіпсовий цемент виявлено у будівлях, що належать приблизно до 2000 р. до н. е. Вапняні будівельні розчини у Стародавньому світі довгий час не були відомі. Це і зрозуміло, тому що вапняк вимагає для випалу досить високої температури – близько 1100 o С.

Посудина для перегонки (бл. 3500 г, до н. е.)

Крім такого гіпсового цементу, при кладці будівель як в'яжучі речовини застосовувався асфальт і бітум, ті ж будівельні розчини застосовувалися в Ассирії та Вавилонії. Декілька слів скажемо про засоби для письма, що застосовувалися в Стародавньому світі. Давньоєгипетська папір - " " папірус " " - широко застосовувалася вже у Середньому царстві. Її виготовляли із стебел рослини – нільської лілії. Стебла розрізали на вузькі смужки, які складали один біля одного в два шари хрест-навхрест на плоскій кам'яній плиті, потім покривали шматком тканини і вибивали плоским каменем, без застосування клею. Виходила цілісна плівка, яку сушили, розгладжували і, нарешті, лощили. За допомогою такої простої техніки виготовляли смуги папірусу шириною 30-40 см і завдовжки іноді до 40 м. На папірусі писали тушшю за допомогою загостреної палички.

Крім папірусу іноді застосовувався і пергамент – спеціально вироблені телячі шкіри. За пергаментом, крім туші, писали золотом, сріблом та золотоподібними складами.

У країнах Стародавнього світу, звичайно, існували й інші різноманітні прийоми ремісничої техніки, що мають більш менш близьке відношення до хімії, про що свідчать археологічні матеріали, що є в музеях. З часом, природно, відбувалося, хоч і дуже повільно, подальше накопичення практичного досвіду та розширення кола використовуваних у ремісничій техніці речовин та матеріалів. Про це, зокрема, можна судити за письмовими пам'ятками, що дійшли до нас, що належать до так званого елліністичного періоду в історії Єгипту.

У 332 р. до зв. е. Єгипет серед інших країн Стародавнього світу був підкорений військами Олександра Македонського (356-323 рр. до н.е.). Наступного року у дельті Нілу було закладено місто Олександрія. Місто це завдяки вигідному географічному положенню швидко виросло і стало найбільшим торговим і промислово-ремісничим центром Стародавнього світу. Після смерті Олександра Македонського та розпаду його імперії в Єгипті запанував один із полководців македонян Птолемей Сотер, який заснував династію Птолемеїв.

У Єгипті оселилося багато вчених та ремісників-греків, які оволоділи знаннями та практичним досвідом єгипетських майстрів та жерців і зробили свій внесок у подальший розвиток античної ремісничої техніки. У Єгипті в цей історичний період, що отримав назву "елліністичний", схрестилися знання та практичний досвід двох найдавніших культур: єгипетської та давньогрецької. Прибульці-завойовники - елліни (греки), що оселилися в Єгипті, отримали доступ до накопичених протягом тисячоліть секретів єгипетської ремісничої техніки, до рецептурної літератури, що стосується видобутку та переробки дорогоцінних металів і каменів.Самі ж греки принесли до Єгипту і свої великі знання та досвід, також накопичені протягом тривалого часу, починаючи з критської та мікенської культур.

Нові володарі Єгипту Птолемей, наслідуючи колишніх фараонів і деспотів східних імперій, завели розкішний двір, оточивши себе майстерними лікарями, вченими та астрологами. Як придворний заклад Птолемей заснували Олександрійську Академію, спочатку побудовану на зразок Платонівської Академії. При Академії було організовано музей (Будинок муз), у якому зібрано різні рідкості, і навіть найбагатша у Стародавньому світі бібліотека. Майже тисячолітнє існування Олександрійської Академії є однією з найважливіших сторінок історії науки. Тут було зроблено чимало відкриттів, особливо у галузі механіки, військової техніки та фізики, а також у галузі медицини.

Реміснича техніка періоду еллінізму може бути охарактеризована як вища ступінь античної ремісничої техніки. В елліністичному Єгипті процвітали найважливіші напрямки ремісничої хімічної техніки: переробка металевих руд, виробництво та обробка металів, у тому числі виробництво різноманітних сплавів, фарбувальне мистецтво з ширшим асортиментом барвників порівняно з Давнім Єгиптом, приготування різноманітних фармацевтичних та косметичних препаратів.

До нас дійшли деякі літературні пам'ятки елліністичного Єгипту, зокрема і рецептурпо-хімічні збірники. Слід наголосити, однак, на специфічному характері таких збірок. Вони не являли собою записок звичайних майстрів-ремісників, а скоріше - представників так званого "священного таємного мистецтва", що отримав в Олександрії досить широкий розвиток.Давньоєгипетські майстри володіли мистецтвом виготовлення золотоподібних сплавів. Вже перші століття до зв. е. таке мистецтво підробки металів набуло широкого поширення. Воно процвітало і в самій Олександрійській Академії, де й отримало своє найменування.

Вивчення письмових пам'яток епохи елліністичного Єгипту, що дійшли до нас, містять виклад таємниць ''священного таємного мистецтва'', показує, що способи ''перетворення'' неблагородних металів в золото зводилися до трьох шляхів:

1) зміна поверхневого фарбування відповідного сплаву або впливом відповідних хімікатів, або нанесенням на поверхню тонкої плівки золота;

2) фарбування металів лаками відповідного кольору;

3) виготовлення сплавів, зовні схожих на справжнє золото чи срібло.

З літературних пам'яток епохи Олександрійської Академії особливо широку популярність набув так званий "Лейденський папірус X". Цей папірус було знайдено в одному з поховань біля м. Фіви. Він був придбаний голландським посланцем у Єгипті та близько 1828 р. вступив до Лейденського музею. Довгий час він не привертав увагу дослідників і був прочитаний лише 1885 р. М. Бертло. Виявилося, що папірус містить близько 100 рецептів, записаних грецькою мовою. Вони присвячені описам способів підробки благородних металів.

Дещо пізніше, в 1906 р., стало відомо про існування іншого папірусу, що відноситься до того ж часу (III ст. н. е.). Це так званий "Стокгольмський папірус", що потрапив з того ж джерела (що і Лейденський) до бібліотеки Стокгольмської Академії наук близько 1830 року.Розшифровка цього папірусу показала, що він містить 152 рецепти, з яких 9 відносяться до металів, 73 - до виготовлення підробленого дорогоцінного каміння і 70 - до фарбування тканин, особливо до фарбування в пурпуровий колір. Згодом було встановлено, що обидва папіруси - Лейденський Х і Стокгольмський - є єдиним цілим і штучно були розділені на дві частини при продажі. Хоча ці папіруси датуються епохою Діоклетіана, вони, очевидно, переписані з давніших творів, і зокрема творів Псевдо-Демокріта - Болоса з Мендеса, що жив у Єгипті III в. до зв. е. Принаймні ці тексти сягають початку Олександрійського періоду і безпосередньо примикають до єгипетської жрецької доелліністичної традиції.

Рецепти ''Лейденського папірусу X'' і ''Стокгольмського папірусу'' неодноразово аналізувалися в історико-хімічній літературі. Близько четвертої частини рецептів ''Лейденського папірусу X'' присвячені, як зазначив Є. Ліппман [6], виготовлення дорого цінувався в Стародавньому світі золото-срібного металу, відомого в Стародавньому Єгипті під ім'ям ''азем'' (грецька назва ''електрон ''). Однак у ''Лейденському папірусі'' під назвою ''азем'' фігурує кілька сплавів зовсім різного складу.

Вихідними продуктами для отримання азему служили різні метали та сплави. В основі штучного азему лежала мідь. Додатки інших металів, сплавів і оксидів металів надавали міді сріблясто-білий колір і забарвлення, близьке до справжнього азему. Серед добавок рецепти згадують олово, ртуть, свинець (з метою збільшення питомої ваги), ''кадмію'' (нечистий окис цинку), ''орихалькум'' (ймовірно, ''мессинг'', тобто сплав міді з цинком), що відбілює ''сандарак'' 1 (білий миш'як) та ін.Шляхом змішування всіх цих компонентів у певному порядку виходив білий мідний сплав (в основному забарвлення виходило при додаванні до міді миш'яку). Для того щоб надати остаточному продукту особливо "шляхетний" зовнішній вигляд, до нього підмішували і деяку кількість срібла, що, за твердженням рецептів, робить сплав за якістю "краще природного".

Отриманий сплав шляхом добавок до нього дешевих домішок іноді подвоювали (диплосис) або потріювали (триплосис). Добавками в цьому випадку служили мідь з домішками оцту, галунів, солі, олова, ртуті, "магнезії" (це слово, що вживалося в різних значеннях, в даному випадку означає сплав світло-білого забарвлення), свинцеві білила, золотистий свинцевий блиск ''(ацетат свинцю). При дотриманні розпорядження рецептів щодо порядку та кількості добавок, як стверджує рецепт, виходив справжній "істинно-єгипетський азем", або "прима-азем".

Крім рецептів та розпоряджень щодо виготовлення різних видів азему, ''Лейденський папірус X'' містить кілька рецептів отримання срібло- і золотоподібних предметів, виготовлених з міді. Це досягалося шляхом "відбілювання" (левкосис) міді або забарвлення її поверхні в жовтий колір (ксантосис), т.е. е. надання мідному предмету виду золотого предмета. Для відбілювання міді служили наносяться на її поверхню ''сандарак'', амальгама олова і свинцеві білила. Для надання мідному предмету виду золотого покривали порошком справжнього золота в суміші з свинцевим пилом. Потім предмет прожарювали, свинець, що окислився, відокремлювали, золото ж залишалося на поверхні у вигляді тонкого шару.Операцію повторювали кілька разів, збільшуючи товщину золотої плівки так, щоб покрита таким шляхом золотою плівкою мідь могла витримати пробу.

1 Власне назва сандарак відноситься до породи хвойного дерева. Прим. ред.

У ряді рецептів описуються й інші методи надання виробам із міді виду справжнього золота та взагалі прийоми обробки поверхонь неблагородних металів (міді) з метою надання їм зовнішнього вигляду шляхетних металів.

Декілька рецептів ''Лейденського папірусу X'' присвячені способам фарбування різних виробів яскравими фарбами. В елліністичному Єгипті особливо цінувалося пурпурове забарвлення, головним чином із застосуванням рослинних барвників з різними добавками. Під ім'ям пурпуру в ''Лейденському папірусі X'' фігурують різні барвники. В якості добавок до рослинних соків застосовувалися чорнильні горішки, кора і насіння рослин, що містять дубильні речовини, мильний корінь, сеча, вапно, винний камінь, галун, "мелантерія" (купорос), як у звичайному, так і в обпаленому вигляді, різні сорти кухонної солі, нітрон (нечиста природна сода) та інші речовини та матеріали. Крім того, для різних технологічних цілей у приписах ''Лейденського папірусу X'' рекомендуються галун, аурипігмент, ''хризоколла'' (яр-мідянка), ''кадмія'' (нечистий окис цинку), ''мізі'' (блискучий золотистого кольору колчедан), нітрон, реальгар, " " синопис " " (червоні мінеральні фарби - кіновар, оксиди заліза, сурик та інших.), ртуть та інші речовини.

Описані в Стокгольмському папірусі прийоми ремісничої хімічної техніки в основному не розходяться з приписами Лейденського папірусу.Як уже говорилося вище, частина рецептів Стокгольмського папірусу присвячена металам та їх обробці, головним чином – поверхневій, з метою надати їм зовнішнього вигляду благородних металів. Так описується спосіб приготування справжнього срібла. Згідно з приписом, мідна бляха або платівка ''кіпрської міді'' спочатку піддається очищенню багаторазовим травленням ''оцтом барвників'' і галуном, а також обробці ''хіоської землею'' і ''каппадокійською сіллю''. Потім жерсть покривають складом, що містить деяку кількість справжнього срібла, і нагрівають. Поверхня міді набуває вигляду справжнього срібла (мельхіор). В інших рецептах ''Стокгольмського папірусу'' описуються операції ''подвоєння'' і взагалі ''множення'' срібла добавками міді з різними домішками.

Головна частина ''Стокгольмського папірусу'' присвячена виготовленню перлів (перлів) та інших підроблених дорогоцінного каміння, головним чином шляхом добавок до склоподібної основи різних фарбуючих речовин. Перли готували із суміші розтертої слюди, воску та ртуті. З цієї суміші на коров'ячому молоці з домішкою траганту та яєчного білка замішували тісто, з якого формували кульки відповідної величини. Останні у сирому вигляді просвердлювали, потім нагрівали та полірували. При цьому, за твердженням припису, виходили перли, "ще красивіші, ніж справжні".

Для виготовлення підроблених дорогоцінного каміння як скляної основи застосовувався так званий "табазис", що представляв собою, на думку Е. Ліппмапа, склоподібний наріст, що утворюється між стеблами бамбука. Він вивозився з Індії. Сплавленням цієї крем'янистої речовини з різноманітними фарбуючими добавками і готувалися камені, що полірувались перед надходженням у продаж.У ''Стокгольмському папірусі'' описується приготування таким шляхом смарагду, рубіну, гранату, аметиста, берилу, хризоліту та деяких інших.

Нарешті, в ''Стокгольмському папірусі'' фігурують рецепти фарбування вовни у різні кольори. Серед барвників згадуються вайда, алканна, шерлах (кермес), орсель, фарбувальна марена, чистотіл та ін. Велике значення стародавні барвники надавали правильному підбору та застосуванню допоміжних речовин при фарбуванні. Велика увага приділяється знаменитій у давнину фарбі – пурпуру. Один із рецептів описує спосіб імітації справжнього пурпуру: барвник виготовляли із суміші барвників вайди та алкани. У цю суміш додавали і деяку кількість "шерлаха" (кермеса). Пропис супроводжується застереженням: " " Тримай рецепт у таємниці " " .

В історико-хімічній літературі обговорювалося питання: для кого ж, власне, були складені збірки рецептів, представлені в Лейденському та Стокгольмському папірусах?

Очевидно, слід прийняти, що обидві рецептурні збірки III ст. до зв. е. призначалися головним чином представників " " священного таємного мистецтва " " , центром якого була Олександрійська Академія. Ми не обговорюємо питання про походження цих збірок, їх призначення. Тих, хто цікавиться цими питаннями, ми відсилаємо до статті Г. Дільса [7]. Вкажемо лише, що операції, що описуються в рецептах обох збірників, а також коло речовин і матеріалів, що перераховуються в збірниках, дають досить наочне уявлення про стан і досягнення ремісничо-хімічної техніки в перші століття існування Олександрійської Академії.

Незважаючи на те, що ремісничо-хімічна техніка Стародавнього світу і досягла значних успіхів, її подальший розвиток як у частині розширення кола застосовуваних речовин і матеріалів, так і щодо удосконалення технологічних прийомів обробки та виготовлення речовин йшло дуже повільно. Про це свідчить і та обставина, що деякі приписи Лейденського та Стокгольмського папірусів у загальному вигляді фігурують у збірниках, що з'явилися через кілька століть після створення згаданих папірусів.

Олександрійська Академія припинила своє існування формально після завоювання Єгипту арабами. Проте вже задовго до цієї дати (640 р.) бібліотека та музей Олександрійської Академії неодноразово зазнавали розгромів фанатиками-християнами. Так, у 385 р. під керівництвом архієпископа Феофіла християни зруйнували храм Серапіса, а через 5 років загинули книги і сувої, що зберігалися в цьому храмі. У 415 р., за вказівкою патріарха Кирила, було розгромлено Університет Академії, причому було вбито багато професорів. Християнське духовенство бачило у діяльності Академії, особливо у розвитку теоретичного природознавства, пряму загрозу підриву щойно склалися канонів християнської релігії.

Зазначимо на закінчення, що процвітало в надрах Олександрійської Академії "священне таємне мистецтво", тобто розробка способів виготовлення золото-і сріблоподібних сплавів і надання виробам виду справжнього золота, а також виготовлення штучних дорогоцінних каменів, дорогих фарб і т.д. ., набула останні століття існування Олександрійської Академії стала вельми поширеною і по крайнього заходу частково стало " " секретним " " надбанням ремісників-хіміків.Таким чином, у перші століття нової ери намітився зворотний зв'язок між представниками "священного таємного мистецтва" і ремісниками-хіміками. Надалі, однак, ці зв'язки значною мірою виявилися втраченими.

Реміснича техніка Стародавнього Єгипту в період еллінізму і в пізніший час набула широкого розвитку в ряді країн Середземноморського басейну і колоній (грецьких і римських), аж до колоній на північних берегах Чорного моря (понта Євксинського). У 30 р. до зв. е. Єгипет був завойований римлянами, і ця обставина ще більше сприяла поширенню греко-єгипетської культури та ремісничої техніки в Римській імперії та, природно, насамперед у самому Римі. Як адміністративний центр величезної Римської імперії Рим став на початку нової ери осередком кваліфікованих ремісників різних націй - греків, єгиптян, євреїв, сирійців та інших.

Пам'ятники матеріальної культури, що належать до часу Римської імперії (перші століття нової ери), зібрані в музеях, наочно свідчать про те, що рівень ремісничого виробництва як у самому Римі, так і в його головних колоніях (на берегах Середземного і Чорного морів) був дуже високим . На жаль, однак, технічні прийоми ремісничого виробництва, і особливо ремісничо-хімічних виробництв, вивчені ще недостатньо, і на основі досліджень пам'яток матеріальної культури далеко не завжди можливо судити як про коло речовин та матеріалів, що використовувалися ремісниками, так і про деякі хімічні процеси , що здійснювалися у процесі виробництва.

Деяке уявлення в цьому плані дає відомий твір Кая Плінія-Секунда (старшого), що з'явився в Римі в другій половині I століття під назвою "Природна історія" ("Historia naturalis") [5]. Цей твір є своєрідною енциклопедією, але лише в останніх розділах (книгах) автор наводить відомості з хімії, мінералогії та металургії (кн. 32-37). При складанні своєї праці Пліній використовував численні джерела: твори античних авторів і рецептурні збірки, які здебільшого не дійшли до нас.

Пліній називає досить багато мінералів, які, очевидно, служили вихідними та допоміжними матеріалами в хімічній ремісничій техніці, у тому числі алмаз, сірку, кварц, природну соду (нітрон), вапняк, гіпс, крейда, алебастр, азбест, глинозем та інші дорогоцінні камені. речовини, а також скло. Серед багатьох хімікатів і матеріалів Пліній згадує насамперед метали, що "народжені" в земних надрах під впливом тепла і поступово вдосконалюються 2 . Докладніше він говорить про золото, потім срібло. Він знає мідь, залізо, олово, свинець, ртуть. У творі Плінія згадуються також солі та оксиди та інші сполуки металів. Він знає купороси, кіновар, яр-медянку, свинцеві білила і сурик, галмей, "сурма" (мабуть, сірчисте з'єднання), реальгар, аурипігмент, галун і багато інших речовин. Пліній знає і багато органічних речовин - смоли, нафта, клей, крохмаль, цукристі речовини, віск, а також деякі рослинні фарби (крап, індиго та ін), бальзами, масла, різні запашні речовини.

2 Як побачимо пізніше (див. гл. IV),- це відбиток поглядів Аристотеля.- Прим. ред.

Описуючи різні операції із застосуванням перелічених речовин і висловлюючи міркування та дані про походження та переробку різних матеріалів, Пліній користується, очевидно, відомостями, почерпнутими у ремісників-хіміків, а також, як говорилося, і з деяких письмових джерел. Однак, не будучи сам знайомий з усіма прийомами хімічної ремісничої техніки, Пліній користується зібраними ним даними без належної критики та повідомляє поряд з цікавими та достовірними фактами безліч фантазій та неперевірених відомостей. Так, він повідомляє свою відому історію про винахід скла, цілком випадковий, на його думку. Однак за всіх недоліків викладу ''Природна історія'' Плінія є найважливішим джерелом для судження про рівень ремісничої хімічної техніки в Римській імперії на рубежі початку нової ери.

Епоха розквіту культури, зокрема і ремісничого 3 виробництва, у Римській імперії була нетривалою. Разом з падінням могутності імперії відбувалася деградація, а потім і повний занепад культури кваліфікованої майстерної ремісничої майстерності. Вже в ІІІ ст. римські володіння в Італії стали зазнавати постійних нападів напівдиких народів та племен Європи з півночі. У цю епоху у зв'язку з явищами, що супроводжували так зване "велике переселення народів" з Азії до Західної Європи і у зв'язку з цим переміщення європейських народів, а також у зв'язку з різким загостренням класових протиріч у Римській імперії, повстаннями рабів та іншими подіями столиця Римської імперії неодноразово опинялася на краю загибелі. У IV ст. столиця імперії була перенесена до Константинополя (Давня Візантія), культура Риму все більше і більше занепадала. Наприкінці V ст.під натиском варварів Рим упав, і Римська імперія (Західна Римська імперія) перестала існувати. Частина майстерних ремісників і вчених переселилася до Константинополя, де надалі, після потрясінь, пов'язаних із релігійною боротьбою, виник середньовічний центр ремісничої техніки.

Нам лишається сказати кілька слів про розвиток ремісничої хімії в інших регіонах. Держави Індії, Тибету та Китаю, що існували в давнину до III ст. н. е., майже не брали участь у політичних подіях, що відбувалися в країнах Середземноморського басейну. Розвиток культури та ремісничої техніки відбувався в цих країнах, якщо й не повністю ізольовано, загалом цілком незалежно, незважаючи на те, що торговельні зв'язки між Індією, Єгиптом і Грецією, а також і Римом, безсумнівно, існували. Північно-західна Індія з часу походів Олександра Македонського (IV ст. до н.е.(наша ера)) познайомилася з елліністичною культурою і частково з ремісничою технікою Стародавньої Греції. Однак зв'язки, що встановилися, були короткочасними і не мали серйозного впливу на розвиток науки і ремесел в Індії.

3 Масштаби багатьох виробництв навіть виходили за рамки ''ремісничих'': наприклад, при видобуванні та переробці металевих руд спільно працювали десятки тисяч рабів. - Прим. ред.

Культура та реміснича техніка в Індії виникли в дуже давні часи, за кілька тисячоліть до нової ери. Проте будувати висновки про досягнення давньоіндійського ремесла у досить віддалені часи ми можемо лише з вивчення археологічних пам'яток (культура Хараппі). Приблизно у другому тисячолітті до зв. е. в Індії виникли релігійно-поетичні гімни, що поповнювалися в наступні епохи і отримали назву "Веди".У історії культури Індії " " ведичний період " " належить до епохи 1500-800 гг. до зв. е. У цей період відокремилися чотири групи Вед (Рігведа, Самаведа, Яджурведа, Ахтарваведа). Незважаючи на специфічний зміст, веди дають деякі відомості про стан та хімічну ремісничу техніку, а також і про натурфілософські уявлення, що зародилися і отримали своєрідний розвиток в Індії [8].

Натурфілософські вчення увійшли також до складу канонів буддизму (Будда жив близько VII ст. До н. Е..) І виникли, мабуть, незалежно від античних та грецьких натурфілософських систем. У IV ст. до зв. е. в Індії була написана книга "Артхашастра", автор якої Каутілья був головним міністром в одного з імператорів династії Маур'єв (321-296 рр. до н. Е..). Хоча ця книга і присвячена в основному політичним, військовим та адміністративним питанням, в ній містяться деякі дані з економічних проблем, зокрема порушуються питання про рудники, про видобування та розробку мінеральних природних ресурсів, про метали, їх видобування та обробку та про деякі проблеми ремісничо -Хімічних виробництв. У книзі даються загальні відомості про метали: золото, срібло, мідь, залозу, олову та свинець, про отримання цих металів з руд. Далі є згадки про існування деяких ремісничо-хімічних виробництв, зокрема про приготування алкогольних напоїв.

Біля початку нової ери реміснича хімічна техніка Індії використовувала для різних виробничих цілей досить широке, але вже знайоме нам коло речовин та хімічних матеріалів.Так, у різних ремеслах застосовувалися залізний та мідний купороси, сірка (вона також застосовувалася для медичних цілей), природні сполуки миш'яку - аурипігмент та реальгар, для технічних цілей виготовлялися різні луги, а пізніше став застосовуватись і білий миш'як (півтораокис).

Великих успіхів досягло мистецтво фарбування тканин, у якому крім фарб застосовувалися різні допоміжні речовини: оцет, галун та ін. світу. Багато прийомів індійської ремісничо-хімічної техніки мали багато спільного з відповідними прийомами, що існували в країнах Середземноморського басейну та Месопотамії. Деякі види ремісничо-хімічної техніки набули значного розвитку і в Тибеті.

Про високий рівень металургійної техніки і техніки обробки металів свідчать пам'ятки індійської матеріальної культури, що збереглися. Наприклад, у Делі збереглася велика залізна колона із суцільного шматка заліза, вагою 6,5 т. Колона має висоту 7,3 м, діаметр біля основи 41,6 см, у вершини - 29,5 см. Колона була виготовлена, мабуть шляхом зварювання безлічі криць і наступного кування (близько IV ст. н. е.). У Делі вона була перенесена в 1050 р. Як показали спеціальні аналізи, колона складається з майже чистого заліза (99,7% Fe) з незначними домішками вуглецю, сірки та фосфору. Очевидно, залізо для колони було отримано в горнах із застосуванням деревного вугілля. Незначний вміст домішок і зумовило разючу корозійну стійкість цього виробу давньоіндійської металургійної ремісничої техніки.

Для індійських ремісників у давнину була характерна цехова організація ремісничих виробництв. Це сприяло накопиченню практичного досвіду та передачі його у спадок, розширення кола речовин та матеріалів, що застосовувалися у виробництві.

З наявних уривчастих даних випливає, що ремесла Стародавньої Індії розвивалися загалом тими самими шляхами, як та інших країнах Стародавнього світу.

Зупинимося тепер на стані ремісничої хімічної техніки у Стародавньому Китаї. Китайські металурги досягли великих успіхів у обробці металів. Так само як і в інших країнах Стародавнього світу, у Китаї набуло розвитку фарбування тканин, були створені різні фарби для цієї мети, а також і для цілей письма (китайська туш).

Великими досягненнями китайської ремісничої техніки давнини є винахід паперу, пороху та порцеляни. У 12 р. до зв. е. у китайських літописах вже згадується про папір, що виходив у вигляді листів з шовкової вати - відходів шовкового виробництва. У 105 р. чиновник Цай Лунь, який відав постачанням імператорського двору промисловими виробами, винайшов спосіб виготовлення паперу з різних непридатних матеріалів: деревної кори, ганчір'я, старих рибальських мереж тощо. буд. Цей спосіб був удосконалений і набув поширення в інших країнах. У 751 р. китайський спосіб виробництва паперу було здійснено у промисловому масштабі у Самарканді. У Китаї ж, мабуть, багато століть до Гутенберга. був винайдений і спосіб друкарства.

Ще в давнину в Китаї були відомі "вогняні склади" для феєрверків, що застосовувалися для розважальних цілей. У зв'язку з цим китайським піротехнікам були добре відомі складові пороху - селітра, сірка і вугілля, що застосовувалися також і в медичній практиці. У 682 р.китайський ремісник описав один з перших зразків пороху - суміш із сірки, селітри і деревного пилу, що добре горить. У 808 р. китайський алхімік Цінь Сюй-цзи повідомив про порох із селітри, сірки та вугілля. Близько VIII ст. порох став застосовуватися в Китаї та для військових цілей. Однак вогнепальна зброя в примітивних формах (бамбукова труба, що заряджається порохом і кулею) стала застосовуватися лише в XII столітті. Незважаючи на те, що китайці зберігали секрет пороху у великій таємниці, відомості про нього проникли в Західну Європу в XIII ст., і в наступному столітті з'явилася вогнепальна зброя.

Особливо великих успіхів китайські ремісники досягли у сфері виробництва керамічних виробів. Ще за два сторіччя до початку нової ери в Китаї розпочалося виробництво перших порцелянових виробів. Близько VII ст. у Китаї були введені спеціальні печі для випалу фарфорових виробів, і з цього часу почалося масове виробництво порцеляни, що високо цінувалася на зовнішніх ринках. Незабаром китайська порцеляна здобула популярність і в Європі.

Таким чином, реміснича хімічна техніка у Стародавньому Китаї досягла великих успіхів. Відомо також, що поряд з виробництвом різних матеріалів у Китаї процвітали і алхімічні заняття. Характерними для китайських алхіміків були пошуки, поряд зі способами трансмутації металів, так званого еліксиру молодості.

Хіміко-практичні знання та деякі прийоми ремісничо-хімічної техніки рано проникли і в країни Європи, що лежать за межами Середземноморського басейну, щоправда, не отримавши такого високого розвитку, як у Єгипті, Месопотамії, Вірменії, Греції та Римі.В епоху Римської імперії, коли Рим оволодів великими територіями в Галлії, Іспанії та на півдні Англії, у цих країнах виникли різноманітні ремісничі, в тому числі і хіміко-ремісничі та металургійні виробництва.

Ще раніше грецькі та римські колонії на північних берегах Чорного моря та в Криму (Ольвія, Пантікапея, Херсонес Таврійський та ін.) не лише власними силами стали великими центрами ремісничої техніки, а й виявилися передавачами хімікопрактичних знань народам Причорномор'я. Знову-таки у кочівників причорноморських степів отримали передусім розвиток металургія та обробка металів. Іншим шляхом передачі хіміко-практичних знань і ремісничих виробництв у давнину був Кавказ, що став свого роду "воротами", через які прийоми металургійної техніки древньої Вірменії та способи обробки металів і сплавів проникли на Північний Кавказ, у степові райони Причорномор'я та Пріка та на Нижню Волгу.

Розвиток хіміко-практичних знань та ремісничої хімічної техніки в Стародавньому світі стало першим і дуже важливим в історичному відношенні ступенем у виникненні та розвитку наукових та хімічних знань. Накопичений протягом багатьох століть найбагатший практичний досвід ремісників-хіміків послужив основою для знайомства наших предків з різноманітними речовинами та їх властивостями, з можливостями використання всіх цих речовин для задоволення практичних потреб і для вирішення безлічі практичних завдань, що висувалися життям.

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА. Глава I

1. Forbes R. У. Studies in Ancient Technologie. Vol. VIII. Leiden, 1971. Vol. IX, 1972; Levey M. Chemistry and Chemical Technology in Ancient Mesopotamia. Amsterdam, 1959; Lucas A., Harris R. У. Старовинні Egyptian Materials and Industries. London, 1962; Partington J.R. Origins aiiA Development of Applied Chemistry. London; Нью-Йорк, 1935.

2. Aitchison Leslie. A History of Metals. London, 1960. Vol. 1, 2.

3. Феспгер Р. Історія хімічної техніки. Харків: ДНТІ, 1938. 304 с.

4. Лукас А. Матеріали та ремісничі виробництва Стародавнього Єгипту. M.: Вид-во іностр. літ., 1958. 747 с.

5. The Elder Plinys Chapter on Chemical Subjects. Part 1. London. 1929. 249 с. Лат. та англ. текст. Ранній русявий. текст.: Кайя Плінія Секунда Природна історія копалин, перекладена російською мовою в азбучному порядку і примітками, доповнена працями В. Севергіна. СПб., 1819. 364 с.

6. Lippmann Е. О. Beitrage zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik. Берлін, 1923.

7. Діл'с Г. Хімія в античному світі. - У кн.: Антична техніка. M.; Л., 1934, 215 с. Див. 109 і далі.

8. Acharia Prafulla Chandra Ray. History of Chemistry Ancient and Medieval India. Calcutta, 1956. 494 p.

МЕТАЛИ І СПЛАВИ СТАРОДАЛЬНОСТІ

Пізнання людиною металу та початок його використання було пов'язане з накопиченими за тривалий період практичними знаннями, у тому числі відкриттям, приблизно за 100 000 років до цього, способів видобутку вогню та його вживання у побуті. Ще до пізнання металу людина навчилася розпізнавати деякі мінерали, особливо за зовнішніми ознаками і насамперед за привабливими кольорами: яскраво-червоними, зеленими, синюватими. Серед них: серпентин, бірюза, малахіт, азурит, гематит, реальгар, аурипігмент, галеніт та ін. Вироби з цих мінералів виявляються в найдавніших людських похованнях, що належать до епохи раннього використання металу. Малахітові намисто, наприклад, були виявлені у стародавньому поселенні Чайоню-Тепезі в Анатолії, датованому близько 7000 років до н. е.[I], а шматки мінералу азуриту знайшли у стародавньому поселенні, датованому близько 6000 р. до зв. е. на о-ві Кріт [2]. Слід зазначити, що мінерали - яскраво-зелений малахіт і галеніт, що володіє металевим блиском - також широко застосовувалися в давнину для фарбування очних ямок. Деякі мінерали червоних кольорів як яскраво-червоний реальгар (As4S4) наділялися магічними властивостями [З].

Відкриття металу відноситься до часу нового кам'яного віку (неоліту) і відбувалося в процесі пошуку відповідних порід каменів, коли для виготовлення кам'яних знарядь натрапили на самородки металу, і в першу чергу на мідні, які мають значно більше поширення в природі порівняно із золотими та самородками інших металів. Саме спостереження за зміною форми самородків під ударами твердого каміння наштовхнуло на думку використовувати їх для виготовлення дрібних прикрас шляхом кування в холодну. Пізніше людина почала виробляти кування самородків міді з попереднім відпалом. Який же з металів був першою, пізнаною та використаною людиною? Не виключено, що поряд з мідними самородками увагу людини в новому кам'яному столітті привернули також і золоті самородки [4, с. 20]. Проте золоті вироби у стародавніх похованнях, датованих часом остаточно V тисячоліття до зв. е., досі не виявлено. Можна лише припустити, що люди кам'яного або новокам'яного століття через велику цінність золота не клали його в поховання разом з іншими предметами, а продовжували використовувати його в побуті [5, с. 2]. Тому в даний час загальноприйнято, що в давнину на початок широкого використання заліза найбільше значення в матеріальній культурі людства грали мідь та її сплави з іншими кольоровими металами.

Згідно з новою схемою, запропонованою Когленом [6, с. 18], освоєння людиною міді та її сплавів проходило по фазах у такій послідовності:

1) використання самородної міді спочатку шляхом кування вхолодну, а потім із попереднім її відпалом;

2) одержання міді шляхом плавки руд;

3) сплавлення міді коїться з іншими металами.

Ця схема, проте, не враховує одночасне незалежне використання інших металів.

Обробка мідних самородків шляхом холодного кування мала, як тепер ясно, обмежені можливості. Згідно з експериментами, проведеними Когленом [6, с. 26-27], куванням вхолодну можна було надати форму лише малим за величиною предметам - шилам, шпилькам, дроту, гачкам, наконечникам стріл, ножам, що вимагали лише невеликий кування і шліфування, і то використовуючи самородки міді пластинчастої форми. Раніше проведені експерименти показали, що куванням одного самородка з району Верхнього озера (США) отримати листоподібну мідь виявилося неможливим внаслідок розтріскування матеріалу при холодному куванні.

У районі Верхнього озера США із самородної міді виготовлялися різні предмети (3000 років до зв. е.-1400 років зв. е.). Вивчення мікроструктури показало, що їх виготовляли шляхом кування самородків із попереднім відпалом. Плавка самородної міді, для чого була потрібна температура не нижче 1084 o С, не проводилася [5, с. 2; 47, с. 13-16].

У другій фазі людина почала використовувати мідь, одержувану відновлювальним плавленням її руд - мінералів, спочатку з окислених, наприклад малахіту СuСОз.Сu(ОН)2. Окислені руди не вимагали попереднього випалу порівняно з сульфідними рудами, випал яких був необхідний видалення хімічно пов'язаної сірки.

Досвідченим шляхом Коглен встановив, що з достатньому доступі кисню в печі суміші малахіту з вугіллям останній згоряє, утворюючи окис вуглецю, яка, вступаючи у реакцію з малахітом, відновлює хімічно зв'язану мідь до металу (CO + СуСОз = 2СОз + Су). Однак при надлишку кисню окис вуглецю окислюється до двоокису, і відновлення міді з природного карбонату не досягається.

Висувалася чимало гіпотез [6, с. 2] щодо відкриття можливості отримання міді шляхом відновлювальної плавки її руд. Але, мабуть, виявилося неможливим з'ясувати, як це відкриття було зроблено. Іноді зазначалося, що першим металургійним гірником з'явилося табірне багаття. Однак, щоб відновити руду до металевої міді, необхідні, по Коглену, принаймні дві умови: перша - температура повинна бути досить високою, щоб відбулося відновлення без примусового дуття; друге - руда повинна бути перемішана та покрита вугіллям або деревним паливом так, щоб вона знаходилася у відновлювальній зоні полум'я. Інакше відновлення до металевої міді не станеться.

Температура деревного вогню лежить близько 700 o С. Для відновлення міді з карбонатної руди - малахіту потрібна температура не нижче 700-800 o С. Тому якщо табірне багаття посилювалося при сильному вітрі, то температура нагріву виходила достатньою для відновлювального процесу. Проведені Когленом [там-таки, с. 28-29] досліди з плавки малахіту на багатті, подібному до табірного, показали, що хоча при цьому температура для виплавки міді була достатньою, але відновна здатність середовища для отримання металу виявилася все ж таки недостатньою. Малахіт лише кальцинувався, перетворюючись на окис міді.З'ясувалося, що для виплавки міді необхідно вести процес в ізоляції від надлишку кисню повітря: у мініатюрному горючому горі або в накритому тиглі. Таким чином, гіпотеза відкриття металургії міді внаслідок випадкового попадання шматків руди в табірне багаття не відповідає дійсності.

Очевидно, вміння древніх майстрів плавити мідь як самородків доти, як вони навчилися отримувати її плавкою руд, свідчить про те, що тоді існували печі, у яких досягалася температура не нижче 1084 o З. Стародавні печі для випалу кераміки, у яких температура нагрівання досягала 1100 o З, були виявлені в Тепе-Гавра (Північна Месопотамія). Там само, так само як і в Сузах (Іран), були знайдені керамічні судини, випалення яких було проведено при температурах в межах 1000-1200 o С. Те саме показали знайдені в Єгипті судини, датовані додинастичним періодом (5000-3400 рр. До н. Е..). Випалення їх було проведено при температурі 1100-1200 o С. Стародавні майстри тому могли отримувати мідь відновлювальним плавленням малахітових руд. Плавку виробляли в печах примітивного типу, наприклад, глиняний тигель з рудою і вугіллям поміщався в неглибоку ямку з насипаним поверх шаром деревного вугілля. У цих випадках, безсумнівно, могла бути досягнута температура, необхідна як відновлювальної плавки руди, так отримання розплаву міді, т.к. е. температура не нижче 1084°С.

У дослідних плавках, проведених Когленом в наш час, коли відновлення міді досягалося при істотно нижчій температурі, не вище 700-800 o С, вона виходила лише в губчастій формі, непридатною для безпосереднього використання; отриманий продукт необхідно піддавати додатковому нагріванню в окремому тиглі для плавки.Останнім часом висловлюються великі сумніви в тому, що людство в давнину використовувало самородну мідь як перший метал, тобто тим самим ставиться під сумнів існування так званого "мідного століття", хоча в місцях, де були великі скупчення самородної міді. , її справді могли широко використовувати, наприклад, у районі Верхнього озера (Північна Америка) [8].

Відсутність хіміко-аналітичних даних про склад найдавніших металевих виробів, які не піддавалися хімічному аналізу, зокрема через поганий стан металу, не дозволяє підтвердити, що вони виготовлені з самородної міді. До таких виробів належать насамперед дрібні вироби з міді, виявлені в найдавніших пам'ятках епохи раннього металу у Східній Азії.

На думку В. А. Пазухіна [3], чистота міді в найдавніших предметах пояснюється не тільки (і не стільки) тим, що вони виготовлені із самородків; мідь було простіше виплавляти з її окислених руд. При цьому в давнину плавильники, які не володіли ще технікою шлакування, мабуть, відбирали для плавки наскільки можна чисті мідні мінерали, як малахіт, азурит, куприт, по, можливо, і настільки помітний чорний чи землистий мелаконіт (СuО). Цим, мабуть, і пояснюється чистота міді у найдавніших виробах.

Очевидно, у різних районах світу історично мали місце обидва шляхи освоєння металу: в одних випадках людина вперше знайомилася з самородною міддю, в інших отримував метал плавкою окислених руд. Найдавніші металеві вироби знайшли на території Анатолії та Ірану [9] (див. нижче). І хоча повідомлялося [7] про одну нібито мідну овальну приважку, виявлену в 1960 р. в місцевості Шанідар (Північний Ірак) в одному похованні, датованому 9500 р. до н.е., однак згодом з'ясувалося, що вона виготовлена ​​не з самородної міді, а з мінералу серпентину [10].

Найдавнішим свідченням використання людиною металу є знахідки в докерамічному неолітичному поселенні на пагорбі Чайоню-Тепезі в Південно-Східній Анатолії (у верхів'ях р. Тигр) [21]. 8750+250 років до н. що всі металеві предмети виготовлені з самородної міді. Однак спектральний аналіз шила показав зміст близько 0,8% миш'яку [21], що вносить певні сумніви про самородне походження міді. Інші ж предмети аналізовані не були. . Питання про те, яка ж мідь використовувалася для виготовлення предметів у Чайоню-Тепезі, поки що обговорюється.

На думку Б. А. Колчіна [8, с. зокрема, про виявлення металевих виробів у неолітичному поселенні Чатал-Гуюк на плоскогір'ї Конья в Анатолії. цього багатошарового поселення, датованих 6400–5700 рр. до н.е.., були знайдені різні дрібні металеві прикраси: мідні бусини, трубочки, кільця, а також намистини та приважки зі свинцю. У руїнах одного житла, в горизонті, датованому 5900-5800 гг. до зв. е., виявлено шлак від плавки мідної руди [9].

Розкопки Чатал-Гуюка виявили обмежене використання населенням цього періоду керамічних виробів; основним матеріалом для начиння служило дерево; Використовувалися також плетені кошики та зброї з обсидіана.

Виявлення свинцевих виробів підтверджує існування в Анатолії наприкінці VII та на початку VI тисячоліття до н. е. металургійної виплавки міді та свинцю. Самородки свинцю в природі дуже рідкісні і дуже малі. Тому в давнину металевий свинець міг виходити лише відновлювальним плавленням галеніту.

У зв'язку з питаннями виробництва міді наприкінці V тисячоліття до зв. е. значний інтерес представляє пам'ятник Талі-Іблісу на території. Іран розташований поблизу Машиза в центральній частині Керманського гірського ланцюга. Дещо південніше від нього, біля Бафта, знаходиться родовище мідних руд, в якому виявлено залишки стародавніх рудних розробок у вигляді відкритих ям, де видобували малахіт та азурит [10, с. 42-45]. У горизонті цього поселення, датованому радіовуглецем 4091+/-74 гг. до зв. е., було знайдено невелику кількість мідних виробів та безліч фрагментів тиглів з окисленими залишками застиглої плавленої міді. Мабуть, у Талі-Іблісі проводилася пірометаллургічна виплавка міді, а самородну мідь, можливо, там не плавили. Судячи з великої кількості фрагментів тиглів, передбачається, що наприкінці V тисячоліття е. у Талі-Іблісі виплавляли мідь у кількості, що перевищує місцеве споживання; надлишок її переправляли до Південної Месопотамії.

Однією з найдавніших пам'яток раннього металоробства є також знахідки в районі Тепе-Сіалк, що поблизу р. Кашана, де у шарах, датованих у межах 5100-4900 рр. до зв. е., виявлено шила, наконечник стріли, мідна шпилька та інші металеві вироби невеликої величини. Усі вони виявились з міді з несуттєвими домішками інших металів. Було висловлено припущення, що вони виготовлені з міді, отриманої плавкою малахіту, хоча, зрозуміло, не можна заперечувати можливість походження їх із самородків міді, тим більше, що останні зустрічаються в Талмессі поблизу ТепеСіалк. Включення закису міді, знайдені в мікрошліфі одного з шпильок [II], свідчать, що метал був або литим, або шпилька була відкована в гарячу.

У Єгипті перші предмети з міді ставляться на час Бадарійського періоду, тобто. е. до IV тисячоліття до зв. е., хоча поблизу Каїра було знайдено шматок мідної руди, який, за всіма даними, був оброблений навіть у V тисячолітні до н. е. і відноситься до міднорудного родовища на Синайському півострові. У похованнях бадарійського часу було знайдено кілька намистин із згорнутої вузької мідної смужки та голки для закріплення похоронних килимків.

Очевидно, хіміко-практичні та металургійні знання були передані до Єгипту бадаріанцями - народами, які мігрували з Азії.

За А. Лукасу [12, с. 200-201; 18, с. 318-319], мідні вироби бадарійського часу в Єгипті виготовлені не з міді, а з міді, отриманої відновлювальної плавкою малахіту. Про застосування ж мінералу малахіту в Єгипті ще до початку використання самородного металу свідчать виявлені там найдавніші малахітові вироби.Крім того, стародавнє населення Єгипту використовувало косметичну малахітову пасту як фарбу для повік; малахітом же фарбували стіни житла. Вивчення стародавніх металевих предметів, знайдених в інших місцях Стародавнього світу, показало, що вони взагалі за віком "молодше" пам'ятники, в яких вони виявлені, не старше 6000 років до н. е. Вони також знайдено вироби з міді. Наприклад, у Телль Ес-Саван, у Північному Іраку (поблизу Багдада), у горизонтах, датованих 5600-5400 рр. до п. е., виявлено намисто і невеликий ніж із міді. А в Саммарі, вік якого 5000 років до н. е., крім мідних намист, виявлено також залізне долото [13, с. 878].

Мідна сковорода (бл. 3000 до н. е.)

У Південній Месопотамії найдавнішим металевим предметом з'явився наконечник списа, знайдений в Урі, в шарах, що належать до IV тисячоліття до зв. е. Хімічний аналіз встановив, що міститься 99,69% Сu, 0,16% As, 0,12% Zn і 0,01% Fe [14]. На Кавказі та Закавказзі метал почали використовувати з першої половини IV тисячоліття до зв. е. Це була мідь, яку отримували металургійною плавкою окислених мідних руд, часом разом із миш'яковими мінералами [15].

Ще пізніше метал почали використовувати у Центральній Європі, у разі не раніше III тисячоліття до зв. е. Плоска мідна сокира примітивної форми, знайдена в Горні Лефантовці в Західній Словаччині, датується приблизно серединою III тисячоліття до н. е. За даними спектрального аналізу, топірець виготовлений з міді, що містить домішки миш'яку (0,10%), сурми (0,35%) та незначної кількості інших металів [16], що говорить про те, що мідь, з якої виготовлена ​​топірка, була не самородного походження, а найвірогідніше, була отримана відновною плавкою малахітових руд.

Мідно-миш'якові сплави (миш'якова бронза)

Найновішими дослідженнями, із застосуванням хімічного та кількісного спектрального аналізів, встановлено, що багато древніх мідних і бронзових предметів, знайдених у різних регіонах Старого світу, виготовлено не з чистої міді, а з мідно-миш'якових сплавів [3]. Дзвін з миш'якової бронзи, датований приблизно початком другого тисячоліття до н. е.., знайдений в одному з курганів Ставропольського краю. Вміст миш'яку в міді цього дзвоника досягає 18%, що надало йому світло-сріблястого кольору (діаметр дзвіночка 7 см).

Найбільш давня виплавка миш'яковистої міді відноситься до середини V тисячоліття до в. е.; це довели виявлені металеві предмети з V культурного шару у стародавньому багатошаровому пам'ятнику Тепс-Яхья, на південному сході Ірану. Це найраніша з металургії миш'яковистої міді, що існували в Стародавньому світі, на всьому Близькому Сході [20]. В інших регіонах Близького Сходу знаряддя праці, зброя та прикраси, виготовлені з мідно-миш'якових сплавів, з'являються пізніше, наприклад, в Анатолії, за даними аналізу одного шила з Чайоню-Тепезі [21], з VII тисячоліття до н. е. У Закавказзі предмети з мідно-миш'якових сплавів з'являються також із IV тисячоліття до зв. е., що доводиться аналізами металевих предметів із зольного пагорба Кюльтепе в Нахічеванській АРСР. Локальність виробництва миш'яковистої міді підтверджена результатами хімічного дослідження знайдених там ливарних форм та залишків лиття [15].

Предмети, виготовлені з мідно-миш'якових сплавів, знайдено також у Німеччині, Іспанії, Португалії у пам'ятниках починаючи з III тисячоліття до н. е. [З].У тих областях, де не було родовищ олов'яних руд, миш'яковисту мідь продовжували виробляти у великій кількості на початок I тисячоліття до зв. е. Але серед найдавніших предметів, знайдених у Південно-Східній Азії, поки немає жодного предмета, який був би виготовлений з мідно-миш'якових сплавів 4).

4) Ці факти, підібрані та проаналізовані І. Р. Селпмхановим'' свідчать саме про навмисне введення миш'яку в мідний плав, а нс про випадкове влучення його, що стверджував Лукас (див. [18, с.341]).- Прим. ред.

Сокира-сокира з миш'якової бронзи, датування його - середина другого тисячоліття до н. е., знайдений у Казахському районі Азербайджанської СР

Миш'як у мідних сплавах покращував їх фізико-механічні властивості. Присутність у міді 0,5% миш'яку покращує її ковкість у холодному стані, дає можливість отримати більш щільні виливки, а також збільшує рідину сплаву. Таким чином, присутність миш'яку в міді полегшувала одержання щільних виливків у рельєфних ливарних формах; без присадок миш'яку або інших легуючих елементів це було складним завданням. Крім того, порівняно з чистою міддю, що плавиться при температурі 1083 o С, мідь, легована миш'яком, плавиться при більш низькій температурі, яка залежить від вмісту миш'яку в сплаві. Те саме стосується і твердості миш'яковистої міді, яка в результаті наклепу різко підвищується. Предмети з миш'якової бронзи легко піддаються холодному кованню і по твердості мало поступаються олов'янистій бронзі (твердість кованої миш'якової бронзи в умовних одиницях, за Віккерсом, від 100 до 245, олов'янистою - від 116 до 252).Зі збільшенням вмісту миш'яку до 8% пластичність миш'яковистої міді не погіршується, на відміну від мідно-олов'яного сплаву, але вище цієї межі пластичність падає і сплав стає тендітним. сплавів. Колір миш'яковистої міді. Розрізнений (від білого до червоних і золотистих відтінків). могли привернути увагу людини як магічні засоби, зокрема, і тому, що червоні мінерали з найдавніших часів наділялися чарівними властивостями [3]. в оголеннях. Тому використання енаргітової руди в якості вихідної сировини для отримання миш'яковистої міді, принаймні початкові історичні етапи її металургії, малоймовірно.

Припущення про застосування в давнину плавильниками реальгару і аурипігменту було підтверджено численними досвідченими лабораторними плавками.

Мідно-нікелеві сплави Великий вміст нікелю в деяких шумерських предметах із мідних сплавів вперше привернув увагу при дослідженні цих предметів спеціальним комітетом, організованим Британською асоціацією розвитку науки [14].

Вважали, що присутність нікелю дозволить встановити походження міді, що використовувалася шумерами, оскільки вважалося, що домішка нікелю в мідних рудах незвичайна. Незабаром у міднорудному родовищі в Омані на Аравійському півострові було знайдено руди, співвідношення міді та нікелю в яких становило 19:1. Однак родовище це було малопотужним і не могло забезпечити своєю міддю всю територію Межиріччя. Пізніше великий вміст нікелю було встановлено у мідних сплавах та з інших місць. Наприклад, серед анатолійських виробів виявилося чимало виробів, що містять до 4% нікелю, а окремих випадках навіть вище. Однак у всіх випадках високий вміст нікелю супроводжувався підвищеним вмістом миш'яку (до 3%) або олова.

Аналогічна картина була встановлена ​​для деяких мідно-м'якових предметів, знайдених на Північному Кавказі, наприклад у Великих Курганах нар. Кубань, і датованих серединою III-початком II тисячоліття до зв. е. [22], а також у Чечено-Інгушетії [23].

Мідно-миш'яково-нікелевий предмет - чотиригранна приколка, знайдена в Азербайджані, в поселенні на пагорбі Кюльтепе, містить 1,15% миш'яку та 1,6% нікелю. Датування її точно не встановлено, але, мабуть, близько 3000 років до зв. е. [22].

У Грузії знайшли ножа з могильника в Тквіаві, датованого III-II тисячоліттями до п. е.; у ньому виявилися підвищені домішки нікелю [24].

5) Така різка зміна забарвлення і властивостей металу при введенні малих добавок було, безсумнівно, одним з джерел, які пізніше алхімічні уявлення про трансмутацію металів і про "філософському камені", мала кількість якого "вдосконалює" велика кількість металу. Докладніше про це див. у ч. II цієї книги.- Прим. ред.

Бронзові предмети з високим вмістом нікелю (до 3,3%) знайдено і в Мохенджо-Даро, причому в Індії відомі й мідні руди, що містять близько 5% нікелю [19]. У світлі сказаного про древні східні зв'язки шумерських металургів не можна виключати ввезення в Шумер з Індії нікелістих бронз або руди, що йшла на їх виготовлення. Про досить широке поширення нікелістих бронз свідчить виявлений бронзовий предмет (XIII ст. до н.е., Троада), в якому 2,7% олова та 8,9% нікелю. Високий вміст нікелю, характерний для майкопської міді III тисячоліття до н. е.., пояснюють характером мідних руд із домішкою нікелю [22].

Латунь

Латунь - сплав міді з цинком, як передбачається, отримували в Стародавньому Ірані, а можливо і раніше, хоча цинк у вільному вигляді був виділений значно пізніше. Леві [30, с. 36] показує, що у III тисячолітті до зв. е. шумери розрізняли важчі сполуки цинку SU. НЕ (грец. ''сподос'') і летючий окис KU; НЕ (грецьк. ''помфолікс''), що виганялася при випаленні поліметалевих або цинквмісних сірчистих мідних руд. Латунь могла бути отримана випадково при виплавці міді з руд, що містять цинк, або при навмисному додаванні окису сульфіду або інших сполук цинку мідні шихту.

Безперечні письмові свідоцтва про латуні та латунні вироби в Єгипті на рубежі нової ери цитує Лукас [18, с. 350]. У Стародавньому Римі за Августа з латуні вже карбували монету.

Золото поряд із міддю було одним із перших металів, використаних людиною в побуті. У Єгипті золоті вироби були виявлені в похованнях бадарійської культури (5000-3400 років до н.е.(наша ера)), за якими виявилися "молодші" предметів з міді, знайдених там же.

Золото в давнину добувалося зазвичай з алювіальних пісків і гравію, що є продуктами руйнування золотоносних порід, які протягом тривалого часу піддавалися дії річкових потоків. Пізніше золото видобували також із жил, що пронизують кварцові породи (таке золото називається "жильним").

Видобуток жильного золота в Єгипті описаний грецьким автором II ст. до зв. е. Агатархід, але оригінал його праці не дійшов до наших днів. Його опис видобутку золота, проте, зберігся у праці римського автора Діодора Сицилійського (I в. зв. е.), який цитує Агатархіда.

Агатархід, який відвідав золоті копальні в Єгипті, бачив, як видобувають золото, розколюючи спочатку скелю, в якій були жили. Потім уламки породи нагрівали вогнем, різко охолоджували водою і дробили кирками та молотами безпосередньо у шахтах. Роздроблену породу витягали з шахти, товкли у великих кам'яних ступках "до величини гороху", а потім мололи в ручних млинах до дрібного порошку. Для відокремлення золота отриманий порошок промивали водою на похилій площині. Відмите золото сплавляли в невеликі зливки.

Зовсім недавно на місцях, де знаходилися стародавні копальні видобутку золота, виявлені млини, дробарки та залишки кам'яних столів для обробки подрібненої золотоносної породи [18, с. 3571.

На території Єгипту виявлено близько ста давніх розробок золота у кварцовій породі. Мабуть, для отримання золота використовувалися породи, що містять не менше десятих відсотка золота.За часів Агріколи, у XVI ст., нижча межа вмісту золота в породі для рентабельної його видобутку становила 0,188% [36] (зараз з успіхом використовуються породи, що містять навіть 0,0001% золота).

Золото, яке широко зустрічається в природі в самородному стані, рідко буває хімічно чистим. Основними домішками у великих концентраціях є срібло, мідь, у невеликих – інші метали, у тому числі залізо. Як показали сучасні аналізи, основна домішка в природному єгипетському золоті - це срібло, вміст якого в золоті, що видобувається, коливається приблизно від 10 до 30%, складаючи в середньому 15-18%. У династичний період практикувалося вже й сплавлення золота зі сріблом чи міддю, що у Стародавньому Єгипті який завжди було досконалим. Іноді на поверхні золотих предметів можна побачити включення срібла у вигляді розкиданих світлих плям, як, наприклад, в прикрасах, виявлених у єгипетських гробницях XXI-XXV династій (1085-664 рр. до н.е.).

Як показує Лукас [18, с. 358], результати хімічного аналізу деяких стародавніх єгипетських золотих виробів свідчать, що золото не піддалося рафінуванню, тобто спеціальної очистки. Проте, в стародавніх єгипетських текстах, наприклад XX династії (1200-1090 рр. до н. е.), є згадка про дворазове і навіть триразове його очищення. На письмових джерелах 1090-945 гг. до зв. е. згадується високопробне золото. Пізніше, у ІІ. до зв. е., очищення золота вже, безумовно, проводилася. Згідно з Агатархідом, у Давньому Єгипті процес рафінування проводили шляхом нагрівання золота зі свинцем, оловом, сіллю та ячмінними висівками.Мабуть, при цьому процесці повністю видалялося срібло, про виділення якого не повідомляється.

Процес отримання золота за допомогою ртуті був досить давно відомий і застосовувався в епоху римського панування, що підтверджує Пліній Старший (I ст. п. е.) [29]. породу відокремлювали від ртуті фільтрацією через шкіряний (замшевий) фільтр, а золото отримували з амальгами шляхом випарювання ртуті.

Сорти золота в давнину

У давньоєгипетських ієрогліфічних текстах на папірусах і шумеро-аккадських клинописних джерелах можна знайти згадки про різновиди золота, що вживався тоді. ', золото, ''річкове'' (очевидно, алювіальне) [26], а також і за кольором, та іншим властивостям. У папірусі Харріса (13-10 ст. 'Сріблясте'', ''гарне'' і ''витончене''. [27]. У клинописних табличках з Тель-ель-Амарни (1375 р. до н. е..) говориться про золото "червоне", "коричневе" і, далі, - "подвійне", "" потрійному'',''четверному'' і т. д. [30]. папірусі'' золото поділяється за кольорами:''жовте'',''червоне'' і т. д. [27].

Колір золота залежав переважно від вмісту природних або штучно введених домішок: міді, срібла, миш'яку, олова, заліза, що характерно, наприклад, для золотих виробів, знайдених у Єгипті. 28].Загалом, знайдені золоті вироби, що охоплюють велику гамму кольорів: від яскраво-жовтого, тьмяно-жовтого і сірого до різних відтінків червоного кольору (червоного, червоного, червоного, темно-пурпурового, рожевого).

Золото яскраво-жовте та тьмяно-жовте за своїм хімічним складом наближається до чистого золота та містить лише малі домішки срібла, міді чи інших металів. Сіре золото містить великий відсоток срібла, яке на поверхні виробу з віками перетворюється на хлорид, що розкладається на світлі з виділенням мікрокристалів срібла, що надають поверхні виробу сірого забарвлення. Рожевий колір золота обумовлений, як показав Р. Вуд, або природним вмістом, або навмисним додаванням невеликої кількості заліза [18, с. 363]. Як повідомляє Лукас, золото червонувато-коричневого відтінку містить залізо та мідь. У деяких випадках червоний або пурпуровий колір золотих єгипетських цаходок був обумовлений забарвленням невизначеним органічним барвником. 362].

У давнину вироби із золота виготовляли шляхом кування або лиття, що було легше, ніж лиття міді, температура плавлення якої на 20 o вище золота.

Широко застосовувалося, особливо у Єгипті, листове золото – фольга. Фольгою покривали різні предмети, як металеві, так і дерев'яні. Наприклад, фольгу накладали (і зміцнювали за допомогою паяння) на мідь, бронзу, срібло. Золотою фольгою покривали дерев'яні меблі. Листове золото вже у давнину використовувалося виготовлення зубних коронок. Покриття золотом виробів із міді рятувало їх від корозії. Як свідчить Лукас, давньоєгипетським майстрам були відомі та доступні майже всі сучасні способи обробки золота [там же, с. 360].

Позолочення за допомогою ртутного амальгамування стало відомим лише за часів римського панування, т.е. е. після 30 р. до зв. е.

Сплав золота зі сріблом (''електрон'')

У Стародавньому Єгипті широко застосовувалися вироби з природного сплаву золота зі сріблом, який єгиптяни називали азем, греки - "електрон", а римляни - "електрум". Вважали, що він названий так тому, що своїм світло-жовтим кольором нагадував бурштин, який древні грецькі автори Гомер (не раніше XI ст. до н. е.) та Гесіод (з посиланням на VIII ст. до н. е.) також називали електроном. Але оскільки сплав ''електрон'' був відомий раніше бурштину, то можливо і навіть ймовірно, навпаки: бурштин отримав свою назву завдяки колірній схожості зі сплавом золота зі сріблом [18, с. 364].

Грань між ''золотом'' і ''електроном'' дуже умовна. По Плінію Старшому (I ст. н. е.), ''електрон'' світло-жовтого кольору; золото набуває його, якщо вміст у ньому срібла сягає 20% і більше. Оскільки Єгипті є родовища золота із вмістом срібла навіть понад 30%, найдавніший ''електрон'', очевидно, був природним. Широке поширення в Стародавньому світі, особливо в Єгипті, ''електрона'' пояснюється його набагато кращими механічними властивостями в порівнянні з чистим золотом: він твердіший за золото, міцніший і не настільки піддається зносу, особливо при терті.

Металургія срібла виникла у прямому зв'язку зі здобиччю свинцю зі сполук, де свинець і срібло зустрічалися разом; археологічні знахідки цих двох металів синхронні [19, с. 194-259].

Протягом тривалого часу у Стародавньому світі із срібла виготовлялися різні предмети прикраси, ювелірні вироби - намисто, кільця, персні, у тому числі персні-печатки, вази, посудини, фурнітура для одягу та навіть для дверей. Зі срібла, як і із золота, виготовлялися тонкі листи і фольга, якими покривалися деякі дерев'яні предмети. Залишки тонкого листового срібла, наприклад, збереглися на шатах царя і цариці, зображених на троні Тутанхамона, а також на полозах скриньки та ковчегів у гробниці [18, с. 386-387].

Пізніше срібло широко використовувалося карбування монет, як, наприклад, в Ассирії в IX-VII ст. до зв. е. [30, с. 183-184].

Для комерційних і торгових цілей срібло застосовувалося у різних видах: масивні кільця, бруски, зливки, великі шматки металу, плитки, дріт, невеликі обрубки різної форми. Сріблом навіть у ранню епоху Єгипту (XVIII ст. до н. е.) іноді спаювали мідні вироби [18, с. 340].

У побуті срібло майже всюди з'явилося пізніше за мідь і золото, а в деяких регіонах - незадовго до появи заліза [31, с. 525]. Найдавніші срібні вироби виявлено на території Ірану та Анатолії. В Ірані їх знайшли у Тепе-Сіалку; це гудзики, датовані 4800-4500 рр. до зв. е., а в Анатолії, в Бейджесултані, знайдено кільце, датоване кінцем V тисячоліття до н. е. Джерела найдавнішого срібла не з'ясовані, але припускають, що його вперше було отримано під час випадкової купеляції свинцевого плава, що містить срібло [11, с. 1257-1267]. Втім, Лукас [18, с. 381-382] вважає, що вперше срібло потрапило до рук людини у вигляді самородних золото-срібних сплавів із вмістом золота менше 50%.Він підтверджує це аналізами давньоєгипетських срібних виробів, які містять золото, іноді до 38%.

У містах внутрішньої долини Інда (початок II тисячоліття до н. е.) виявлено срібну вазу та різне начиння. У Центральній Європі срібло з'явилося пізніше, але в Егейському просторі вже в III тисячолітті до н. е. Чимало срібних виробів знайдено в "Троє II" (близько 2000 років до н.е.) [26, с. 343]. На Кавказі найдавніші срібні вироби датуються III тисячоліттям до н. е. [22]. Відомостей про знахідки таких стародавніх виробів в інших регіонах немає.

У давній Південній Месопотамії срібло ототожнювалося з богом місяця - Сином і позначалося словом "зелене". Очевидно, ототожнення срібла і Місяця має дуже давнє походження (час ще встановлено). У Стародавньому Єгипті срібло позначалося словами ''хед'' або ''хат'', що означає ''білий'', ''біле'', ''блискуче''; шумерською мовою срібло називалося ''кубаббер'' [31, с. 527].

Згідно з клинописними джерелами, в Південній Месопотамії в основному існувало два сорти срібла, одне називалося "грошовим", а інше - "виробничим". Ці сорти срібла виходили різними методами, з'ясувати які вдалося, але різні позначення назв і сортів срібла у окремих клинописних текстах дозволяють висловити деякі припущення. Наприклад, назва срібла "месу", зазвичай відноситься до "грошового", може бути перекладено як "мите". В одному з ассирійських клинописних текстів зазначено: "п'ять шекелів срібла, втрачені при миття", що, ймовірно, відноситься до невідомого "мокрому" методу хімічного рафінування срібла.Інший же клинописний текст більш точно зазначає: ''10 хв вимитого (місо) срібла і 1 міна чистого золота (отримані) як штраф порушення договору''.

Інші назви срібла, наведені в клинописних текстах, відносяться до срібла, отриманого якимось термічним способом. А назва "муррука" також відноситься до "грошового" срібла і означає "очищене" [30, с. 181].

Пліній Старший [29] пише, що єгиптяни ''фарбували'' срібло, причому він зазначає, що ''як не дивно, але цінність срібла зростає, якщо його чудовий блиск потьмянів''. Судячи з рецептів із застосуванням сірки або яєчного жовтка, Пліній має на увазі чорніння срібла (перетворення на сірчисте срібло або суміш сірчистих сполук срібла та міді) [18, с. 384].

Дані хімічного аналізу показують, що древнє срібло зазвичай було сплавом з міддю, нерідко зі значними домішками золота. Вперше склад виробів із срібла систематично вивчав М. Бертло [27, с. 85]. Його аналіз фрагмента однієї вази, знайденої в Сузах (Іран), датованої, ймовірно, VII ст. до зв. е., показав, що у двох пробах, відібраних ним для дослідження, міститься 65,27 та 64,14% срібла. Міді в одній із проб виявилося 2,95%, золота 1,12%, "піску" 1,4-1,49%. В іншому зразку містилося 63% срібла, 15,5% міді, 0,34% золота, 0,27% окису заліза.

Аналізи срібних виробів Стародавнього Єгипту показали, що вони виготовлені зі сплаву срібла із золотом (від 1 до 38%) та міддю (від 0 до 8,9%) [18, с. 716]. Стародавнє срібло з Ура зустрічається і без золота, і з малою кількістю міді [26, с. 2361.]

У природі самородне срібло трапляється рідко.Його поширеність по відношенню до золотих самородків не перевищує 20%, а до міді – лише 0,2%. При цьому самородки срібла залягають у глибинних зонах рудних родовищ [13, с. 875-887]. Мабуть, уперше металеве срібло отримували з жил у породах, а не промиванням річкових пісків, бо, на відміну від золота, його витяг утруднений. Саме цим слід пояснити той факт, що в початкові періоди воно цінувалося дорожче за золото. У Єгипті, наприклад, срібло було дорожче за золото до 3000 років до н. е., але стало дешевше у VI ст. до зв. е. Очевидно, срібло стало дешевшим після того, як древні майстри освоїли процес його отримання зі свинцево-срібних руд [18, с. 379].

Склалася думка, що значну частину срібла в давнину отримували із сріблястих свинцевих руд, переважно галеніту. Процес отримання срібла і золота зі свинцю, званий купеляцією, практикувався вже до 4000 років до н. е. Однак переконливим доказом виплавки срібла зі свинцевих руд є виявлені в Махматларі, в Південній Месопотамії, гудзики, датовані III тисячоліттям до н. е. [26, с. 236]. Сріблясті свинцеві руди у ряді випадків містять значний відсоток срібла, як, наприклад, окремі зразки з родовища в Лаурі іоні (Греція) [13, с. 875-887].

Отримання срібла методом купеляції межі нової епохи описав Пліній Старший [29]. Згідно з Плінією, виплавку робили в спеціальному тиглі, в якому окислення свинцю велося за допомогою припливу повітря на поверхню розплавленого металу. При цьому свинець випалюванням перетворювався на гліт, який абсорбувався стінками пористого тигля, тоді як срібло залишалося незмінним 6. Для цієї мети виготовлялися пористі тиглі.Золото від срібла купеляцією не відокремлювалося; свинець відновлювали з отриманого ковта звичайним шляхом, як і з свинцевої руди,- прожарюванням з вугіллям. Свинцеві руди, що містять помітну кількість срібла, поширені у багатьох регіонах; вони є в Ірані та на Кавказі.

Страбон [34, с. 144-145], посилаючись на Полібія, пише про срібні копальні у Нового Карфагена, які займали площу 400 стадій в колі; там було зайнято 40 000 робітників, які приносили римській скарбниці 25 000 драхм щоденного доходу. Руду, що містить срібло, дробили, і у воді пропускали через сита. Потім осад після промивання часто дробили; злив воду, знову дробили; п'ятий осад плавили. При цьому виходило за його описом чисте срібло.

6) Пізніше цей процес міг бути одним із витоків алхімічних уявлень про " " вдосконаленні " " металів. Докладніше про це див. у ч. II цієї книги. - Прим. ред.

Свинець є одним із металів, початок використання якого, загалом, не настільки відстає за часом від міді. Але на відміну від міді, яка могла використовуватися і у вигляді самородків, свинець можна було тільки виплавляти з руд, бо, на відміну від золота та міді, самородки свинцю в природі дуже рідкісні та незначні за величиною.

Свинець у давнину отримували з мінералу галеніту (свинцевий блиск), що має характерний металевий блиск, який не міг не привернути увагу стародавніх майстрів.

Вилучення свинцю з руд шляхом відновної плавки є найпростішою з усіх металургійних операцій, що вимагає лише відновне прожарювання. Виплавка свинцю проводилася на багатті в неглибокій ямі, на дно якої стікав розплавлений свинець [18, с.374-377].

Через свою пластичність свинець було знайти самостійне широке застосування; це підтверджують результати археологічних розкопок. Зі свинцю та його сплавів з оловом або сурмою відливали культові фігурки, грузила для рибальських мереж, кільця, намисто, різні предмети прикраси, пробки, моделі тарілок, підносів. Свинцем також заповнювали порожнини бронзових статуеток та гир для ваг.

Свинцевий блиск, розтертий у пудру, широко застосовувався на Близькому Сході як фарба для підведення очей, а Єгипті з'єднання свинцю застосовувалися для фарбування матового скла у жовтий колір різних відтінків [13].

Деякі відомості про свинець наведені в клинописних табличках, в ієрогліфічних папірусних документах і написах, вигравіруваних на камені, хоча не завжди вдається встановити, чи йдеться про свинець, олову чи сурму. Наприклад, назви свинцю шумерською мовою абар або агар, а аккадською - анаку або аннакум в окремих випадках також відносяться і до олову [35]. Його сплави з оловом чи сурмою у стародавніх текстах не позначені. Така неясність пояснюється насамперед деякою подобою фізичних властивостей свинцю, олова та сурми, внаслідок чого в Стародавньому Єгипті та Дворіччя ці метали сприймали як різні різновиди саме свинцю, який став відомий людству раніше, ніж олово та сурма.

Пліній Старший (I ст. н. е.) розрізняє свинець та олово, використовуючи назви plumbum nigrum (чорний свинець) та plumbum album (білий свинець) [29]. До речі, назва plumbum свідчить про головне застосування свинцю в давнину – для закупорювання судин. Навіть у XVI ст. р.Агрікола [361] ще застосовує аналогічну термінологію: у нього plumbum nigrum – свинець, plumbum candidum – олово, a plumbum cinereum – вісмут.

Свинцеве кільце, просунуте через раковину "каурі", знайдене в Еларі (Вірменська РСР). Вік його близько 5000 років

Дані про свинцю, що збереглися, незважаючи на їх обмеженість, дають деяке уявлення про його роль у матеріальній культурі в давнину. Так, у клинописних табличках з стародавнього поселення Кюльтепе в Анатолії йдеться про виплавку свинцю та його використання у другій половині III тисячоліття до н. е. [25], а в клинописних табличках з Південної Месопотамії можна знайти запис про отримання з руд міді, срібла та значних кількостей свинцю. У клинописних табличках III династії Ура (XXII ст. до н. е.) згадується про свинець як про приплав до міді у співвідношенні 85,76% міді, 18,04% свинцю та 0,84% невідомого металу. Дані про використання свинцю в давнину містяться також у письмових працях пізніших авторів. Про широке використання свинцю писав грецький історик Геродот (V ст. е.) [37]. Він згадує про свинцеві позолочені монети. Мабуть, йшлося про монети зі свинцевого сплаву. В одному з ранніх центрів передміської цивілізації Малої Азії - Чатал-Гуюке в VII і VI шарах (кордон VII і VI тисячоліть до н. е.) знайдено свинцеві намисто і підвіски [38, 39]. У сусідньому географічному ареалі на островах Егейського моря, де поширені свинцеві руди, в середині III тисячоліття до зв. е. зустрічаються як магічні вироби зі свинцю - людські фігурки та моделі човнів, так і свинцеві скріпи для зміцнення розбитих судин. Серед найдавніших предметів зі свинцю, знайдених Єгипті, статуетка (3400-3900 рр. до зв.е.), а також сифон з фільтром з Тель-ель-Амарпи, де у III тисячолітті до н. е. існувала водопровідна система [26, с. 82].

Свинець у III тисячолітті до н.е. широко застосовувався як листів. Зі свинцю також відливались судини. Аналіз одного із знайдених у Південній Месопотамії предметів показав, що його метал - свинець (98,29%), що містить 1,3% Sn, яке, можливо, приплавляли до РЬ підвищення міцності вироби.

Археологічні розкопки у Закавказзі показали, що предмети зі свинцю, і навіть з його сплавів з оловом використовувалися там із III тисячоліття до зв. е. В Азербайджані, наприклад, знайдено предмет зі свинцю - "втулка", що належить поселенню на пагорбі Кюльтепе (біля м. Нахічевань). Аналіз показав, що предмет відлито із чистого свинцю. Домішок у ньому виявилося небагато: 0,001% олова, 0,06% срібла, 0,001% нікелю та 0,005% заліза, що можна пояснити виплавкою металу з місцевого галеніту. При розкопках у Вірменії виявили кільце зі свинцю з дуже невеликими домішками: 0,05% срібла, 0,01% вісмуту, 0,002% заліза [77, с. 34] (див. рис. на стор. 53).

На півдні Європи свинцеві предмети існували протягом усього бронзового віку. Широке використання свинцю в давнину в європейських країнах характерно для всього періоду римського панування. З нього виготовляли водопровідні труби, різні господарські судини, саркофаги. Для підвищення міцності виробу до свинцю іноді приплавляли трохи олова [14].

У стародавній металургії свинець використовувався переважно для легування міді замість дорогого олова. Іноді його приплавляли до міді разом із оловом. Аналіз показав, що свинець присутній також у деяких мідних сплавах.Мабуть, він додався для підвищення рідинної сплаву в процесі виливки з нього профільованих предметів, наприклад статуеток і різних фігурок. Приплав міг здійснюватися або безпосереднім внесенням металевого свинцю в розплавлену мідь, або спільною плавкою відновлювальної мідних і свинцевих руд. Виплавка мідно-свинцевих сплавів вимагала високої майстерності плавильників через ліквацію (розшарування) металів у процесі плавки внаслідок великої різниці у питомих терезах. Виплавка полегшувалась наявністю в міді інших металів-домішок.

Незважаючи на низьку точку плавлення свинцю (327 o С), його приплав до міді не викликає суттєвого зниження точки плавлення мідного сплаву. Діаграма плавкості системи мідь - свинець показує, що у сплаві 1 : 1 точка плавлення його нижче 950 o З.

У Стародавньому світі отримували сплави на основі міді та свинцю, з яких виготовлялися різні предмети: знаряддя праці та побуту, а також бойова зброя. В одному з предметів епохи пізньої бронзи, знайдених у Франції (в районі Нанта), аналіз виявив 36% свинцю та всього 5% олова. Такий високий вміст свинцю в сплаві, з якого виготовлені знайдені предмети, досі залишається незрозумілим [42].

Одним із металів, відомих з глибокої давнини, була сурма. Крихкий метал використовувався переважно виготовлення невеликих прикрас - підвісок, медальйонів, гудзиків. p align="justify"> Аналіз знайдених предметів показав, що матеріал, з якого вони виготовлені, містив, крім сурми, свинець, рідше - олово, а також інші метали.

У стародавніх письмових джерелах - папірусах та клинописних табличках - спеціальний письмовий знак для позначення сурми відсутній.Очевидно, сурму приймали за один з різновидів свинцю (з III тисячоліття до н.е.). Можливо, металева сурма не була ще широко відома ні в Єгипті, ні в Месопотамії: в обох регіонах було знайдено кілька намистин із сурми та один фрагмент вази (2500 р. до н. е.). Аналіз підтвердив, що матеріал, з якого була виготовлена ​​ваза, містив переважно сурму, з невеликими домішками інших елементів (0,57%) [43].

Відома поки що лише одна достовірна знахідка з металевої сурми в Стародавньому Єгипті: в Ель Лахуні було знайдено кілька намистин, що належать до 945-745 років. до зв. е. Очевидно, не застосовувався як такий і сульфід тривалентної сурми, а його сліди, що зустрічаються, обумовлені природною домішкою до свинцевої руди [18, с. 309].

Велика кількість предметів, виготовлених із сурми: приважень, медальйонів, намистин - знайдено біля Закавказзя, в похованнях, які стосуються II-1 тисячоліть до зв. е. Дослідження показали, що в них є домішки, характерні для серйозного блиску (антимоніту) місцевих родовищ. Сурм'яні руди видобувалися з родовища антимоніту в Зопхіто (Гірська Рача, Грузинська РСР), де досі збереглися залишки стародавніх гірських розробок. Предмети із сурми (намистинки, гудзики) знайдені також в Італії. Було висловлено навіть помилкову думку про те, що знайдені там предмети виготовлені із самородної сурми. Але самородна сурма зустрічається в природі дуже рідко, і слід вважати, що металеву сурму почали використовувати після того, як навчилися отримувати метал у процесі плавки із сурм'яних руд. У Стародавньому Єгипті та Месопотамії використовувалися серйозні бронзи.Але оскільки там відсутні родовища сурм'яних руд, передбачається, що матеріал привозили з Кавказу [43]. Крихкість металевої сурми не дозволяла широко використовувати сам метал для виготовлення предметів. Навіть у Стародавньому Закавказзі, де було багато розробок антимоніту та нестачі в сурмі не було, сам метал використовувався обмежено, а в основному застосовувалися його сплави, особливо медносурм'яні.

Лукас [18, с. 308-316] докладно аналізує різноманітні повідомлення про знахідки виробів або покриттів з металевої сурми в Стародавньому Єгипті і робить висновок, що ці повідомлення майже всі помилкові. Він вважає, що у всьому Стародавньому світі не вміли виділяти металеву сурму з руди і що цей процес став доступним лише у XV ст. н. е. Навіть специфічне використання сірчистої сурми (лат. Stibia) відноситься, на його думку, до початку нової ери. Проте на Кавказі знайдено чимало невеликих серйозних предметів, які служили прикрасами або мали ритуальне призначення. Більша частина належить до II-1 тисячоліть до зв. е. [43].

Документальні відомості про знайомство стародавніх з ртуттю відносяться до останніх століть до нової ери, проте, як вказує Фестер, ртуть була знайдена в одній із єгипетських гробниць XV або XVI ст. до зв. е. [76]. Леві [30, с. 36] повідомляє, що вавилоняни отримували ртуть в апаратах для сублімації, прожарюючи в них кіновар. І якщо пічну сажу чи сублімати вони називали IM.KAL, то ртуті існував термін IM.KAL.GUG. За свідченням Теофраста, греки знали ртуть у IV ст. до зв. е. У Лейденському та Стокгольмському папірусах, деякі рецепти яких сягають IV-III ст. до зв.е., описані різні застосування ртуті, зокрема, для виготовлення амальгам, підцвічування металів, ртутного золочення. У І ст. н. е. Вітрувій, Діоскорид та Пліній повідомляють про застосування та виробництво ртуті. Вихідний кіновар видобували переважно в Іспанії і використовували в основному як малярську фарбу. Для отримання металевої ртуті кіновар поміщали в залізну чашу, що закривається кришкою, яку накладали глину. Чашу сильно нагрівали; ртуть, що утворилася, конденсувалася у вигляді крапель на кришці чаші. Пліній звіряє самородну ртуть ("живе срібло"), що знаходиться в списах Іспанії, від ртуті, одержуваної з кіноварі ("гідаргірум"), вважаючи останню штучною. Пліній [29, кн. 33] згадує і про вилучення золота з породи за допомогою ртуті (див. вище). Як свідчить Фестер [76, з. 76], Теофраст (IV ст. до н. е.) повідомляє про отримання кіноварі.

Починаючи з III тисячоліття до зв. е. у більшості країн Старого світу стали з'являтися вироби з олов'яної бронзи, тобто з міді, в якій основним легуючим елементом було олово і яка поступово витісняла мідно-миш'якові сплави [44, с. 14]. Поява в давнину олов'яної бронзи ознаменувала початок нової епохи в історії розвитку людства, яка визначена як "бронзовий вік". Стародавні мідно-олов'яні предмети продовжують знаходити у пам'ятниках "бронзового віку" на величезному просторі Старого світу.

Поширення олов'яної бронзи у Стародавньому світі викликало багато цікавих питань та поставило чимало проблем. До них насамперед відноситься з'ясування походження олова як входив до складу давньої бронзи, так і використовуваного самостійно. Послідовність відкриття олов'яної бронзи та олова також залишається поки що нез'ясованою.Можна було б припустити, що до одержання олов'яної бронзи людина навчилася виплавляти олово з його руди - каситериту (SnO2), тим більше, що процес виплавки не становив труднощів завдяки низькій температурі плавлення олова (232 o С). Однак всюди олов'яні предмети з'явилися або одночасно з бронзовими, або пізніше. У Таїланді, де знайдено найдавніший у світі предмет з олов'яної бронзи, так само древні олов'яні вироби поки не знайдено [45]. Тим не менш, немає сумнівів у тому, що олово було знайоме людині в країнах Близького Сходу, принаймні, з середини III тисячоліття до н. е., але тоді вже використовувалися предмети з олов'яної бронзи [46, з. 38], а в Тепе-Яхья, у північно-східному Ірані, бронза з'явилася на кілька століть раніше [20].

Очевидно, перехід від мідно-миш'якових сплавів до мідно-олов'яних був поступовим, і спочатку олово сідали до міді разом з миш'яком. Цим, мабуть, пояснюється, що в країнах на Близькому Сході і в деяких інших регіонах у початковому періоді "бронзового віку" олов'яна бронза містить невелику кількість олова і разом з миш'яком. Винятком є ​​стародавні бронзи Таїланду, які містять домішки миш'яку [47].

У таблиці наведено деякі дані про найдавніші медноолов'яні предмети, цитовані з літератури [44, с. 15; 48]. Як уже згадувалося, виплавка олова з його природного двоокису - каситериту - з вугіллям досить проста, і виплавлене олово може бути додано до виплавленої міді для отримання бронзи. Інший варіант можливого отримання бронзи - спільне плавлення мідних руд, попередньо змішаних з каситеритом.Таким шляхом можна отримувати сплави з різним вмістом олова (чистий каситерит містить майже 80% Sn) [46, с. 38-41]. Слід, однак, враховувати, що спільне виплавлення міді та олова у великих масштабах вимагало доставки олов'яних руд до місць, де були джерела міді.

Відомості про найдавніші мідно-олов'яні предмети Легуюча Країна Пам'ятник Предмет Датування (р. до н.е.) домішка, % Sn As Таїланд Бан Чіанг Кінжал 3600 2,5 - Іран Тепс-Яхья '' 3000 3,0 1,1 СРСР Ба Гачок 3000 - 2500 0,97 1,3 (Азербайджан)Казахський р-н Ірак Ур Лезо 2800 - 2500 2,40 - Туреччина Троя II '' 2500 - 2000 2,18 0,97 Пакистан Мохенджо Даро '' 2100 - 170 Гробниця Тутан-'' 2000 - 1800 1,8 Сліди хамона Англія Ігмннтон Кінжал 1700 1,54 2,9

Рідкісне виявлення древніх олов'яних предметів у деяких регіонах вказує на те, що олово не завжди присаджували до міді у вигляді металу. Більш реально вважати, що спочатку олово сідали до міді як його двоокису, т.е. е. каситериту. Відновлення олова в шихті з мідною рудою та з деревним вугіллям та його, таким чином, одночасна присадка - процес більш простий, ніж ізольоване відновлення олова з подальшою його присадкою до міді. На користь цього ніби говорить виявлення близько 16 кг білої речовини, що має консистенцію пасти, в уламках стародавнього, датованого 1200 р. до зв. е.., торговельного судна, що затонуло біля берегів мису Гелідонія (Туреччина) [49]. Хімічним аналізом встановлено, що ця речовина у своїй основі містить 14% SnO2 та 71% СаСОз. Однак є суперечливі судження: чи це були зливки з металевого олова або ж це був мінерал - каситерит, що зазнав агресивної дії морської води [5, с. 15].Більше підстав на користь другої версії, оскільки двоокис олова в давнину застосовувалася у виробництві глазурі для глиняного посуду та фаянсових бус [5, с. 16].

Багато міркувань щодо можливих джерел олова в давнину часто виходять з помилкових і плутаних відомостей про олову в працях деяких давніх та середньовічних авторів. Родовища олова в порівнянні з іншими металами дуже рідкісні; тому передбачалося, що встановлення джерел олова у регіонах, де розквітала металургія, не уявити труднощів. Насправді ця проблема залишається невирішеною досі [50, с. 234-240].

Для виявлення джерел олова його часто шукали у тих районах, де виявлено багато древніх мідно-олов'яних предметів, наприклад, в Ірані та на Кавказі [51, с. 57]. Однак, судячи з сучасних геологічним дослідженням, в Ірані родовища олов'яних руд відсутні. Металогенними та геохімічними методами була також встановлена ​​неймовірність залягання в межах Кавказу промислових олов'яних руд як за запасами, так і за вмістом олова [52, с. 164]. Різні назви металів у стародавніх клинописних текстах іноді неправильно орієнтували у вирішенні питань встановлення центрів найдавнішого видобутку олова. Наприклад, про великі кількості "анаку" згадується в клинописних текстах, знайдених поблизу Іракського Курдистану. Невідомо, однак, чи дійсно назва "анаку" відноситься до олову [53].

Більшість відомих у світі родовищ каситериту (Sn02) знаходиться в Малайзії, Індонезії, Китаї, Болівії, Британських островах (на Корнуелл), Саксонії, Богемії, Нігерії. При цьому досить часто відзначається Богемія як один із центрів постачання оловом бронзової металургії.Але родовища олова там глибоко залягають у гранітах, тому навряд чи вони були доступні стародавньому рудокопу. Існує думка, що олово доставлялося з Корнуелла і з довколишніх островів, які раніше називалися "Касітериди". Однак важко припустити, чи мінерал каситерит отримав назву від назви островів або ж острови названі від грецького слова "каситерос" [37]. Це слово дійсно зустрічається в ''Іліаді'' Гомера, але невідомо, чи означало воно на той час олово чи бронзу. Доставка олова з Британських островів навряд чи була можлива в такі давні часи 7).

Вивчення древніх олов'яних предметів в Англії показало, що виплавка олова почалася на Британських островах пізніше, переважно в епоху Римського панування. Тому американські дослідники сумніваються у існуванні там древнього видобутку олов'яних руд [46]. Звідси обґрунтовані сумніви й у вивезенні олова з Британських островів означала ІІ тисячоліття до зв. е.

7) Касситеридами, мабуть, називали спочатку всі Британські острови. У V ст. до зв. е. про них згадує Геродот [37, с. 173J. Згідно з Страбоном [34, с. 169], на початку І ст. до зв. е. проконсул Риму в Іспанії П. Красі, вистежуючи фінікійські кораблі, що здавна привозили олов'яну руду в нинішній Кадіс, виявив і ці острови (нині о-ва Сіллі), і олов'яні копальні на них. Пізніше видобуток вели вже римляни. Деякі подробиці див. у кн.: Т. R. Holmes. Ancient Britain. Ox ord, 1907, p. 483-498. Очевидно, можливість видобутку олова на Кассітеридах у давнину залишається досить можливою. - Прим. ред.

Останнім часом наполегливо висловлюється міркування, що давня бронзова металургія на Близькому та Середньому Сході, а також на Кавказі постачалася оловом з алювіальних родовищ каситериту на Малайському архіпелазі та в сусідніх із ним країнах [52, с. 161-164]. Ці місце-народження розташовані в "олов'яному поясі", що простягається, починаючи з Індонезії, через Сінгапур, Малайський півострів (Малайзія), Південно-Східний Китай, в межах Східного Сибіру і далі 8). Металогенічна зона Малайського архіпелагу, розташовуючись на невеликому регіоні земної кулі, водночас разом із Болівією є основним джерелом олова у світі. Слід гадати, що доставка олова з країн Південно-Східної Азії відбувалася як морським шляхом, а й сухопутним - караванним.

Присадка олова до міді, починаючи з мінімальних часток відсотка, покращує її ливарні якості, але змінює пластичність металу. Бронзи, що містять до 5% олова, допускають кування і волочіння в холодну, при великих вмістах олова така обробка можлива тільки в гарячу. З підвищенням вмісту олова крихкість бронзи збільшується; бронзи, що містять до 30% олова, подрібнюються під молотком.

Невелика добавка олова до міді незначно знижує її точку плавлення, наприклад, мідь з 5% олова плавиться при 1050 o С, з 10% - при 1005 o С, з 15% - при 960 o С. У давнину через дорожнечу олова, яке в більшості країн було привізним і доставлялося нерегулярно, плавильники замінювали його, повністю або частково, іншими легуючими металами: миш'яком, сурмою, свинцем, нікелем, а пізніше - і цинком. Тому склад древніх олов'яних бронз різнорідний.Підвищені домішки металів, крім олова, пояснюються також хімічним складом мідних руд, використаних древніми плавильниками, і деяких випадках переплавкою з міддю брухту бронзових виробів. Різні причини, що пояснюють склад давніх бронз, викликали потребу класифікації давніх бронз [52, с. 45-50].

8) Менш значні родовища, доступні древнім рудокопам, були і є у Середній Азії, зокрема у Західному Памірі. Це дещо ближче до Месопотамії. Страбон і Пліній (I ст. н. е.) повідомляють про видобуток розсипної олов'яної руди в Іспанії та Португалії.- Прим.ред.

Як і щодо низки інших металів, освоєння людством заліза могло йти (і йшло) двома шляхами: використання природного металевого заліза та хімічне перетворення залізняку.

Природне металеве залізо зустрічається на Землі як самородне і як метеоритне. Самородне залізо зустрічається у вигляді дрібних листочків та лусочок, вкраплених у гірські породи, зокрема у базальти. Нерідко воно утворює також шматочки неправильної форми, інколи ж і суцільні маси досить значних розмірів. Зокрема, описані залізо-базальтові моноліти у сотні тонн. Самородне залізо завжди містить помітну кількість нікелю. Розрізняють два типи такого заліза: аваріт (вміст нікелю до 2,8%) та джозефініт (50% і більше нікелю). Самородне залізо ковке і тягуче, так що в принципі воно могло б бути використане людиною, якби не виключно рідкісні знахідки його мас, доступних механічному ручному переділу.

Значно доступніше природне металеве залізо неземного походження - метеоритне залізо, яке дійсно використовувалося на зорі "залізного віку".Другий шлях - шлях хімічного перетворення залізняку - вимагав освоєння досить високих температур. Взагалі кажучи, для відновлення заліза з його оксидів окисом вуглецю, що і відбувається у звичайному металургійному процесі, достатня температура лише трохи вище 700 o С - таку температуру дає навіть табірне багаття. Однак залізо, що виходить таким шляхом, є спеченою масою, що складається з металу, його карбідів, оксидів і силікатів; при куванні воно розсипається. Щоб практично реалізувати можливості процесу відновлення з метою отримання заліза, придатного для переробки, були потрібні три умови: 1) введення оксидів заліза в зону нагрівання в умовах відновлення; 2) досягнення температури, за якої виходить метал, придатний для механічної переробки; 3) відкриття дії добавок - флюсів, що полегшують відділення домішок у вигляді шлаків, що забезпечує отримання ковкого металу при не дуже високих температурах.

*) Цей розділ написаний В. В. Івановим.

Початкові досліди ранніх гончарів Близького Сходу з окислами заліза були пов'язані швидше за все з роллю останніх як барвника, від домішки якого залежить колір глини (зокрема, бурий) і колір кераміки (червоний при окисленні заліза, темно-сірий або чорний при відновленні заліза з окислів). Максимальний барвник досягався при температурі близько 900 o С. Як показав нещодавно здійснений хімічний експеримент Р. Меддіна, при 960 o С додавання флюсу того типу, який використовувався в печах Мецамора і Аргіштихінілі (Урарту), у тому числі 7% кісткової суміші (Ca0 , P205) призводить до отримання залізних криць, придатних для кування (без такого флюсу губчасті шматки заліза для кування, що виходять, не придатні) [54].

При температурах вище 1000 o З від суцільної спеченої металметалоксид-силікатної маси вже відділялася фаза штучних силікатів, що утворюються в цих умовах, що створювало передумови для розвитку стекловарения. При температурах 1075 o З і вище навіть без добавки кісткової суміші можливе утворення таких залізних криць, які можна кувати. Як відомо, мідь плавиться при 1083 o З, і звідси випливає, що теоретично можливий був прямий, минаючи період бронзи, перехід від металургії міді до металургії заліза.

При температурі 1174 o З металевого заліза, його окису (Fe0) і силікату заліза - фаяліту (FeO-SiO2) утворюється евтектична система, при куванні якої силікат і окис видавлюються, а частинки заліза зварюються в суцільну металеву масу. Додавання флюсу – кісткової суміші – помітно знижує евтектичну температуру.

Якщо ковці піддають евтектику, що утворилася в температурному інтервалі 900-1200 o С, то залізо, що утворюється, містить ще істотну кількість домішок і ще досить м'яко. Втім, при куванні криць від них могли відокремлюватися твердіші навуглерожені пластини, придатні для примітивного штучного виготовлення сталевих виробів.

Для отримання заліза шляхом прямого відновлення його оксидів сиродутним методом необхідна була температура вище 1400 o З більш точно вона залежала від використовуваної сировини. Так, для відновлення Fe0 достатньо 1420 o З, для Fe3O4 - 1538 o З, а для Fe2O3 - 1565 o З. Температура вище 1400 o З (до 1540 o З) потрібна і для виробництва скла.Тому майже одночасне відкриття у культурних центрах Стародавнього Сходу виробництва заліза за допомогою сиродутного способу (у Малій Азії) та виробництва скла (у Месопотамії та Єгипті) стало наслідком температурного потенціалу, досягнутого цивілізацією.

Залізо, як і скло, досить рано почали отримувати як шлаки - побічні продукти при керамічному виробництві або виробництві міді та бронзи. Про це свідчать, наприклад, залізні шлаки, виявлені, за даними До. X. Кушнарьової та Т. н. Чубінішвілі [55, с. 132], в залишках металу в тиглі на Південному Кавказі часу куро-аракської культури та в давній мідеплавильній печі (близько XVIII ст. до н.е.) з Аладжа-Гуюка [56].

Здавалося б, відносна простота технології отримання заліза, порівняно з технологією виплавки бронзи, і значно більша доступність сировини мали б сприяти швидкому витіснення бронзи залізом. Тим більше, могло б конкурувати з бронзою метеоритне залізо, яке у багатьох мовах Стародавнього Сходу називалося "металом неба". Цього, однак, не сталося з трьох причин. По-перше, як уже давно зазначалося, виробництво та деякі види застосування бронзи у багатьох регіонах мали обрядовий характер. Ця обставина, до речі, нагадує необхідність враховувати історії техніки позатехнічні - культурно-історичні - причини, уповільнили наступ " " залізного століття " " . Воно також позбавляє ''обов'язковості'' історичну послідовність камінь-мідь-бронза-залізо, щаблі якої розглядалися як типологічні, необхідні та ''природні''. Недарма низка пізніших культур минула етап бронзи [57]. По-друге, залізні руди менш яскраві, тому менш помітні, ніж мідні, отже, попри поширеність, їх пошук спочатку був складнішим.Крім того, з бронзи легко можна було робити виливки, тоді як плавка заліза вимагала дуже високих, не відразу досягнутих температур і особливої ​​техніки. По-третє, залізо, що виходило в примітивних горнах, було надто м'яким і не відразу могло змагатися з бронзою як матеріал для виготовлення знарядь праці та зброї. Найбільш ранні зразки обробленого заліза, знайдені біля Стародавнього Сходу, Єгипті та Месопотамії, виготовлені з метеоритного заліза, що встановлюється вмістом у яких нікелю (порядку 4-10%). Нещодавно підраховано, що на території Стародавнього Близького Сходу могло бути до 1 млн. r залізних метеоритів. Висновок про широке використання метеоритного заліза в давнину має один-єдиний виняток, який дозволяє точно визначити область, де в Євразії був відкритий спосіб отримання заліза з руди: за новітніми даними металографічного аналізу, залізні клинки з Аладжа-Гуюка (2100 р. до н. е., а можливо, і раніше) були виготовлені із земного заліза [58, 59]. Ці висновки істориків матеріальної культури можна прямо пов'язати з одночасними свідченнями староассірійських табличок із торгових колоній у Малій Азії рубежу ІІІ та ІІ тисячоліть до н. е. Основним предметом торгівлі були метали - мідь і срібло, які вивозили з Малої Азії, і олово, яке ввозили в цю область, що вирізнялася надзвичайно високим рівнем техніки виробництва металів (з чим пов'язане й таке раннє становлення торгового капіталу). Ассірійські купці утворювали також і спеціальні торгові товариства з метою придбання заліза (аккадське asi'u), яке цінувалося надзвичайно високо - у 40 разів дорожче за срібло і в 5 (а то й у 8) разів дорожче за золото.Надзвичайні труднощі, з якими зіткнулися заповзятливі ассирійські торговці, пов'язані з тим, що торгівля залізом цілком контролювалася владою місцевого анатолійського царства - Куссара. Зі староассірійських табличок випливає, що існувало виробництво залізних криць (аккадське amufcu), які далі оброблялися в кузнях.

В одному з документів описується, як криця, принесена автором, була проти його волі місцевою посадовою особою віддана ковалю для обробки, причому зазначена і втрата ваги в результаті обробки. Звідси, до речі, випливає, що у криці містилася значна кількість віддалених при куванні шлаків, що характерно для раннього етапу розвитку сиродутного способу виробництва.

У великій давньохетській написи Анітти (XVI ст. до н.е. згадані залізні предмети, зокрема залізний трон і залізний скіпетр, принесені Анітте правителем міста-держави) Пурусханда [60]. Предмети із заліза та залізні вироби (у тому числі залізне вогнище, залізні цвяхи, священні зображення із заліза) багаторазово згадуються у пізніших хетських текстах.

Особлива культова значимість заліза в ритуальній традиції хатті виділяє цю останню (і частково продовжує її давньохетську) з-поміж інших давньосхідних культур і об'єднує її з пізнішими західнокавказькими, зокрема абхазькою, що представляє особливий інтерес зважаючи на наявність ряду подібностей. У традиції хатті була відсутня та аксіологічна (ціннісна) перешкода для усвідомленого використання заліза як значущого металу, яка могла затримати розвиток металургії в інших областях [57, с. 726-727].Очевидно, в області розселення хатті, де були відсутні поклади олова, необхідні для виробництва бронзи, але вдосталь були залізні руди, не було і другої причини, що гальмувала використання заліза в тих областях, де раніше з'явилася бронза. Дані про малоазіатські мечі із земного заліза дозволяють припустити, що хаттські (і пізніше хетські) металурги і ковалі навчилися долати і третю труднощі, що заважала використанню заліза в давнину, - зайву м'якість цього металу, одержуваного сиродутним способом. Мабуть, спочатку виготовлення клинків могли використовуватися згадані вище відокремлюються при кованні від криць навуглерожені сталеві пластини, чим пояснюються висока вартість і рідкість клинків.

Висновок, згідно з яким металургія заліза в Передній Азії (а потім і в Євразії в цілому) поширюється в галузі культури хатті, підтверджується історією назв заліза та сталі. Усі давні мови Малої Азії та прилеглих областей (хетська, хуррітська, західні - левантійська, діалекти аккадської) запозичують назву заліза з хатті, де залізо називалося hapalki-hawakki - з характерною для мови хатті приставкою ha-, як у хатті ha's " Леопардовий " " , звідки назва барса - леопарда у різних мовах Євразії, зокрема й Росії. Запозичення назви леопарда - барса в мові Євразії з мови хатті пояснюється виключно культовою значимістю леопарда в традиції хатті, що тут продовжує традицію релігії жителів Чатал-Гуюка.Роль для останньої здвоєних символів леопардів дозволяє припустити малоазійське походження залізного меча із зображенням двох леопардів, знайденого в Дораку і що відноситься до культури Йортан, синхронної з часом, коли в Аладжа-Гуюку вже знали виробництво заліза, так що було б неправильно описувати цей предмет поза ним культурно-історичного малоазіатського контексту [61, с. 94].

Хаттська назва заліза або сталі (через можливе посередництво однієї з мов заходу Малої Азії) проникло в давньогрецьку мову у двох формах. Більш рання з них - calpoz - основний метал - мідь, сталь зустрічається вже в мікенській како, звідки ка-ке-u і calpenz коваль, що вказує на запозичення епохи, коли греки ще не знали металургії заліза, і пізнішої caluy - сталь, що зустрічається вже в Есхіла і в імені народу "залізоробців" - халібов - calubez , що мешкали на чорноморському березі Малої Азії, де, судячи з новітніх даних, знаходився центр ранніх поселень хатті [62].

Якщо техніка одержання з руди заліза, а можливо й сталі, (''доброго заліза'' для мечів) була винайдена хатті, то, як вважає більшість дослідників, роль хетів - прямих спадкоємців засвоєної ними культури хатті, полягала скоріш у тому, що вони сприяли затримці поширення заліза. Передбачається, що у хетів в епоху Нового Царства (XIV-XIII ст. до н. е.), як раніше в царстві Куссар в епоху староассірійських колоній і як пізніше в Китаї (I ст. до н. е.), здійснювалася державна монополія на залізо [63]. Безперечно, що залізо залишалося у хетів дорогим металом, доступним для виготовлення одиничних ювелірних виробів, які зберігалися на царських складах ("будинках друку") в обмеженій кількості.

У XII ст. до зв.е.., після падіння Хетської імперії, залізо поширюється серед зруйнували її народів (''народів моря'', як їх називають єгипетські джерела) і сусідніх народів. Характерно, що у ІХ ст. до зв. е., коли для Ассирії констатується класичний залізний вік, основні кількості заліза ассірійці отримують або з області Хатті (15 т при Ашшур-націрапалі, 24 т при Салманассарі III), або з Наїрі (18 т при першому з цих царів) та з інших областей біля історичної Вірменії. Вважають, що виробництво заліза у Стародавній

Вірменії, що безпосередньо примикає до Хетського царства, починається в XIII-XIV ст. до зв. е. [64]. Дещо пізніше металургія заліза починається в Західній Грузії - близько XII ст. до зв. е. Зв'язок закавказьких центрів з хаттськими (і пізнішим хетським) доводиться і мовними даними: грузинське rkina - залізо пов'язане з одним з похідних від назви хаттського заліза, збереженим в хаттській назві міста Hawarkiпа (варіант Hawalkina від hawaiki - залізо); у грузинському відображена форма без приставки ha-). До іншого похідного від тієї ж хатсько-хетської назви сходить і вірменське егkat/ - залізо.

Свідчення мови видаються дуже суттєвими і для того, щоб простежити подальше просування заліза Євразією в тисячолітній період, що пройшов після падіння Хетського царства на рубежі XIII і XII ст. до зв. е. Передбачається, що у Китаї виробництво заліза було розпочато у VII ст. до зв. е., якщо не двома-трьома століттями пізніше; у давньокитайську та тибетську мови західноазіатську назву заліза, що сходить до hawaiki, проникла у формі *khlek. Це звучання подібне до грецького calpoz - метал, мідь, сталь, що йде з того ж джерела. Далі - архаїчне китайське thiet/: *thek (cek). Дещо раніше, до рубежу II і I тисячоліть до н. е. (Зважаючи на нові радіовуглецеві датування), залізо почали виробляти в Індії [65].Передбачуване у свій час більш раннє датування залізної пам'ятки з Кутуба не підтвердилося. У І тисячолітті до зв. е. виробництво заліза поширюється також Єгипті, до 600 р. до зв. е., перемагаючи бронзу, і далі в Мерое та інших областях в Африці, починаючи приблизно з 1000 року. до зв. е. До речі, у Центральній Африці ще донедавна зберігався архаїчний спосіб виплавки заліза із руди. У І тисячолітті до зв. е. ''залізний вік'' приходить до Європи. Перші зразки кельтського (а частково і німецького) заліза досить примітивні, але далі методи виробництва поступово вдосконалюються.

Археологічна різниця між деякими західноєвропейськими та східноєвропейськими традиціями виробництва заліза і стали цікаво зіставити з різницею термінів. У той час як слов'янські і балтійські назви типу російського залізо в кінцевому рахунку пояснюються з давньої форми хатсько-хетського походження, подібної до грецького calpoz, древні кельтські та німецькі назви типу англійської iron, німецької Eisen з *isarnim можуть свідчити про місцеву пери відмінною від первісної. Навпаки, про стародавні зв'язки Риму з близькосхідними центрами металургії заліза свідчить латинське ferrum, споріднене позначення заліза, запозиченого ще в II і I тисячоліттях до н. е. також у ряді давньосемітських мов (аккадське parzillu, давньоєврейське barzal, угаритське brsl) та у сванський (berez). Для порівняння з археологічною датуванням початку виробництва заліза в Грузії (близько XII ст до е.) істотно розходження між сванським та іншими картвельськими мовами, до XII ст. до зв. е. вже відокремилися від сванського.

У Стародавньому Єгипті, як вказує Лукас [18, с. 365-374], перші вироби із заліза мали або культове, або ювелірне призначення.Найбільш ранні їх - повністю окислилися на момент виявлення намисто, виготовлені з метеоритного заліза (вони містили 7,5% Ni). Ця знахідка налічує понад 3500 років до зв. е. Ще кілька дуже невеликих амулетів, датування яких достовірно відносить їх до періоду до середини тисячоліття II до н. е., також виготовлені з метеоритного заліза. У гробниці Тутанхамона (XIV в. е.) знайдено кілька мініатюрних виробів із заліза, зокрема невеличкий кинжал. З часу цього фараона число залізних виробів поступово збільшується, але, судячи з знахідок, справжнє поширення залізо отримує в Єгипті тільки в VII ст. до зв. е.., а виробництво в самому Єгипті і відносну рівноправність заліза та бронзи настає ще років на 100 пізніше. За даними письмових джерел, у ІІІ ст. до зв. е. робітникам на єгипетських каменоломнях вже видавали залізний інструмент. Письмові ж джерела свідчать про те, що в середині II тисячоліття єгиптяни, що перемагали у війнах, накладали на підкорені малоазіатські народи данину залізом.

У Стародавню Грецію залізо поширилося помітно раніше, ніж у Стародавньому Єгипті. Так, Гомер (XI-Х ст. до н. е.) згадує про залізні вироби та залізі як предмет обміну.

Римляни володіли мистецтвом виготовлення високоякісних видів заліза та сталі, що давало їх металевій зброї перевагу над примітивним кельтським. Масштаби видобутку залізняку в римський час свідчать про зростаючу значущість металургії заліза [66].

Передбачається, що першим соціально значущим використанням заліза було саме виготовлення зброї, що, до речі, спричинило переворот у військовій справі.Однак для того щоб перейти від виготовлення із заліза та сталі ювелірних (і взагалі унікальних) дорогоцінних виробів (у тому числі і клинків) до використання заліза та сталі для масового виготовлення різних видів зброї, а потім і знарядь праці (зокрема, сільськогосподарської), знадобилися і технічний прогрес, і мутаційний стрибок у ціннісній орієнтації. У цьому сутнісно і перебував перехід до так званого " " залізному віці " " .

Початок " " залізного віку " " історія знарядь праці знаменується виготовленням цілих серій залізних (і залізних) предметів різноманітного призначення, подібно до того що такі серії предметів виготовлялися з чистої мод й у Єгипті, та якщо з бронзи - в Шумері й у древніх містах долини Інда . Найбільш ранні свідчення таких серій знарядь із заліза дають розкопки у Гордіоні (Фригія), що належать до VIII ст. до зв. е. Цікаво, що ця рання серія залізних знарядь засвідчена на тій території центру Малої Азії, де за півтори тисячі років до цього виникла металургія заліза, а ще за п'ять тисяч років до цього - початок металургії міді. Подібним чином остаточне настання залізного віку у Східній Європі першої половини I тисячоліття до н. е. характеризується серіями залізних предметів Черняхівської культури[67].

У ранньому ''залізному столітті'' процес прямого відновлення заліза з його оксидів здійснювався за допомогою так званого сиродутного способу, основні особливості якого реконструюються досить точно на підставі порівняння археологічних знахідок з етнографічними даними про племена і народи (зокрема, африканські), до XX ст. . які зберегли цей спосіб виробництва заліза. Сиродутний горн споруджувався з глини або з каменів, обмазаних глиною. У стінах горна залишалися отвори для дуття, зазвичай два, на протилежних сторонах. У ці отвори вставлялися глиняні трубки - сопла, на які одягали шкіряні хутра, що рухалися, як правило, важелями.Горн засипався деревним вугіллям та залізною рудою. Частинки заліза при сиродутном способі його отримання зварюються в крицю - грудка заліза, що являє собою, після проковування його молотом, попередній матеріал для ковальської роботи.

У окремих місцях Західної Європи ремісниче виробництво заліза у такий спосіб тривало до XVIII в., а країні басків, в Іспанії - і пізніше. На початку нової ери в Західній Європі використовувалися найпростіші ями для плавки заліза діаметром близько 1,5-1,6 м, глибиною 0,6-1 м. Ями були обмазані двома шарами глини відповідно завтовшки 16 і 8 см. Збереглися сліди глиняних сопел примусового дуття.

В іншому типі давньоєвропейських залізоробних споруд, відомих починаючи з римського часу, для дуття використовували природний вітер (зокрема, гірський). При слабкому вітрі доводилося створювати рух повітря, розмахуючи віялом із гілок дерев.

Металургійні процеси в залізоплавильній печі сиродутного типу були вивчені країни басків. Для виготовлення 100 кг заліза потрібно 312 кг руди (з вмістом 63,99% Fе2Оз, 5,13% Мn2Оз, 12,2% Si02) та 340 кг вугілля. У залізоплавильні печі з примусовим дуванням процес відновлення заліза починався в зоні, що прилягає до зовнішнього шару. У зонах, розташованих у глибині печі, енергійно протікали процеси відновлення заліза з оксидів, шлакоутворення та сплавлення крапель заліза. У верхній зоні руда містила 49,21% Fe2Оз, 26,95% Fез04, 4,13% Мnз04.

У наступній зоні, де виділялися вже крапельки відновленого заліза, хімічний склад змінюється та характеризується вмістом 1,04% відновленого заліза, 59,51% Fe0, 22,91% Fe2Оз та 4,03% Мnз04. У нижчележачій, третій, зоні, ще віддаленішою від зовнішнього шару, йшло інтенсивне відновлення заліза, шматочки якого сплавлялися разом, а залізні кристали з'єднувалися, утворюючи кірку товщиною 2 мм на поверхні м'якої залізної маси чорного кольору.При температурі 1000 o З шлаках містилося 41,2% Fe0, 11,7% Mn0 і 27,5 SiO2; крапельки заліза становили 7,55% шлаків. У четвертій, нижній, зоні при температурі 1200-1300 o З шлаки відокремлювалися від шматків заліза [68].

З археологічних розкопок у середньовічній Європі вивчення подібних досконалих методів виробництва заліза сиродутним способом значний інтерес представляє слов'янська домниця VIII-IX ст. н. е. у Желеховицях (Чехословаччина), вивчена Р. Плейнер [69]. Домниця включала цілу систему сиродутних горнів. Загальний для всієї системи горнів шлаковий випуск одночасно служив і повітряним отвором для перехоплення західних вітрів, що часто дмуть у гірських місцях Північної Моравії. У кожному горні було повітродувне сопло для примусового дуття. Від вогнища навскіс вгору йшла лійкоподібна шахта печі, нахилена на 70 o на захід. Внутрішність шахти і вогнище обмазувалися кількома шарами речовин різного ступеня вогнетривкості: піщаний шар червоного кольору був менш щільний, але вогнетривкість його була 1730 o С (за своїми якостями цей шар може бути зіставлений з сучасними вогнетривкими обмазками), більш щільний глинистий 1200 o С).

Процес плавки у домниці реконструюється так. Для відновлення заліза з руди (магнетиту Fез04 і гематиту Fе2Оз) використовували деревне вугілля, отримане з ясена, клена та липи. До попередньо нагрітим горнам доставляли роздроблену дрібну частину руду. У горнах запалювали деревне вугілля, у вогонь, що розгорівся, кидали руду і виробляли примусове дуття з хутра, розташованого за гірським, разом з тим користувалися і природним вітром. Як свідчать дослідження шлаків, температура в горнах досягала 1450 o З. Відновлення заліза починалося за нормальної температури 500-600 o З.

I. C + O2 = CO2 III. ЗFе2Оз + СО = 2Fез04 + СО2

ІІ. C02 + C = 2CO IV. Fез04 + СО = ЗFеО + С02.

При 900 o З здійснювалося виділення частинок заліза.

При температурі 1100-1200 o С закис заліза Fe0, що утворився на попередньому етапі, брала участь у шлакоутворенні.

Частинки заліза сплавлялися при 1300-1400 o З залізні криці. Рідкий шлак оберігав залізо, що утворилося, від нового окислення.

Подібний температурний потенціал було досягнуто при виготовленні заліза в середньовічній Польщі [70] та Стародавній Русі [71]. Ранні етапи сиродутного способу виробництва заліза моделювалися у серії експериментів Б. А. Колчина. На території розкопок у Новгороді було побудовано глиняну піч давньоруського типу. Руда доставлялася з відвалів стародавніх виробок старої сосновської копальні на Уралі. Було враховано такі суттєві технологічні подробиці, як попередній розігрів печі, сушіння руди. У 17 дослідах плавки було отримано губчасте залізо. Багаторазові спроби перетворити залізну губку на крицю - на монолітний шматок заліза без шлаку і пустот (у такому вигляді залізо й мало надходити до ковалів для обробки) - не увінчалися успіхом [72]. Крайня складність отримання крици (високотемпературний режим та зрідження шлаків спеціальними зварювальними флюсами) була підтверджена й іншими дослідами моделювання сиродутного способу виробництва заліза. Очевидно, ці труднощі були подолані кельтами, не знали у всьому обсязі технічних досягнень древніх металургів Близького Сходу; цим і пояснюється ламкість ранніх залізних виробів кельтів, які ще не вміли реалізувати всі можливості, закладені в сиродутном способі.

Сиродутний спосіб виготовлення заліза в його найбільш технічно досконалих формах давав не тільки можливість виробляти досить великі кількості металу, але також і створював необхідні передумови для виробництва чавуну (для плавки якого був потрібний високий температурний потенціал) і сталі (одержуваної або з навуглероджених пластин у сиродутної печі, або із заліза в ковальському горні, або, нарешті, безпосередньо із залізної руди).Розвиток ранньої металургії заліза у цьому напрямі виявлено як у Східній Європі, так і на матеріалі середньовічних східноазіатських традицій, зокрема давньояпонської. Чжурчженьська металургія заліза, бронзи та золота на Далекому Сході [73] становить особливий інтерес через сліди (зокрема, мовні) зв'язки чжурчженьської металургійної техніки з центральноазіатською - іранською. Такі чжурчженьські терміни, як 'ап-c^'un (золото) [74], сягають субстратної центральноазіатської назви металу, що виплавляється *ansuwan, припущеному на підставі порівняння тохарського Aancu ''залізо'', Ben'cuwo ''залізо'' ( у пам'ятниках другої половини I тисячоліття до н.е. Очевидно, з іранськими продовженнями цієї центральноазіатської традиції початку нової ери пов'язано і майстерність виготовлення сталі у Стародавній Осетії - Аланії.

Всі зазначені локальні (ареальні) терміни для "заліза" і "сталі", відмінні від первісного хаттського та його прямих продовжень, пов'язані з деякими технічними нововведеннями та місцевими удосконаленнями в технології залізоплавильного та сталеливарного виробництв, пізнішими в порівнянні з першим сиродутним способом. Дослідження історії виробництва є винятковим інтересом як той випадок, коли спільне використання археологічних та лінгвістичних даних дозволяє дійти однозначного рішення щодо місцезнаходження центру, з якого поширюються технічні досягнення.

Розглянутий нами матеріал показує, що у Стародавньому світі широко поширені метали і що людям тієї епохи були добре відомі різні операції з них. У ІІІ-ІІ тисячоліттях до н. е. виявляється основний набір тих хімічних елементів та речовин, оперування з якими підготувало основу для технічних досягнень наступних тисячоліть.Пліч-о-пліч з цими хімічними експериментами йдуть керамічні, а також ранні досліди скляного виробництва, з якими пов'язане суттєве підвищення температурного потенціалу, досягнутого цивілізацією. До другої половини III тисячоліття до зв. е. було досягнуто суттєвих успіхів і у підборі деревного палива для печей, і в конструюванні печей, зокрема печей для виплавки металів зі штучним дуванням. Однак залишається відкритим питання: які були знання давніх про метал як речовину? Існуючі джерела нічого прямо не говорять про це. Тож спробуємо реконструювати ці знання. Сама відсутність праць, що містять натурфілософські роздуми про природу металу, говорить про те, що такого підходу до металу ще не існувало. Проте мало бути якесь осмислення емпіричного матеріалу, хоча на рівні повсякденного свідомості. Намагаємося з'ясувати це за допомогою термінологічного аналізу.

Перше, що впадає у вічі,- відсутність у давніх мовах терміна " " метал " " у сенсі слова. Слова, які перекладаються нині як ''метал'', означали, наприклад, в мовах Месопотамії і в давньоєгипетській мові - 'руда', 'камінь'.

Метал виділявся з інших класів речовин за своїми фізичними властивостями, а, по способу отримання. Поняття виникало не з теоретичного осмислення речовини, та якщо з практичних дій з нього. Однак при цьому існували однозначні найменування конкретних металів-золото, срібло, мідь і т. п. Причому термін ставився і до всіх різновидів даного металу. Вище зазначалося, що у древніх текстах існували такі поняття, як " " жовте " " , " " біле " " , " " витончене " " золото. Всі ці сорти явно сприймалися як різновиди того самого металу, а не як різні метали. Те саме можна сказати і про срібло чи залозу.При цьому метал підрозділявся за способом отримання: "небесне" і "земне" залізо; за способом вживання: ''грошове'' і ''виробниче'' срібло; за фізичними властивостями: ''жовте'' і ''біле'' золото. Отже, різницю у фізичних властивостях різновидів одного металу усвідомлювалося майстрами. Усвідомлювалися також різні фізичні властивості видів металів. Найбільш яскраво свідчать про це помилки древніх у визначенні металів. Свинець, олово та сурма, як зазначалося вище, сприймалися як один метал різного ступеня чистоти, що можна пояснити лише близькістю їхніх фізичних властивостей. ''Електрон'' ж, навпаки, приймався за самостійний метал, оскільки він за своїми зовнішніми даними відрізнявся як від золота, і від срібла.

Такі погляди на подібність і відмінність металів відкривали шлях до думки, що метали можуть перетворюватися один на одного. Справді, сплавляючи два різні метали - золото і срібло, майстер отримував третій - електрон. При добавках міді до золота ремісники отримували сплав, що зовнішнім виглядом нагадував золото, - для них він і був золотом. Отже, мідь, поєднуючись із золотом, сама стає ним. Спостереження над тим, що метал може перетворюватися один на інший, відкривали шлях до думки, що в основі всіх металів лежить щось спільне, не лише спосіб їхнього одержання.

Отже, ми бачимо, що розвиток знань про метал йшов від одиничного (кожний різновид одного і того ж металу є окремою речовиною) через особливу (усі різновиди одного металу, наприклад золота, належать до одного виду - золоту) до загального (всі види металів - золото, срібло, мідь, залізо тощо - належать до одного класу речовин - металів взагалі).

При обробці різних металів виявилися різні їх фізико-хімічні властивості. Саме метали виявились тими природними об'єктами, на основі яких виникло поняття про речовину.Постійність властивостей окремих металів наштовхувало на думку про існування цілого ряду індивідуальних речовин зі своїми специфічними властивими їм властивостями. Метали виявилися, таким чином, першим найзручнішим наочним прикладом різноманіття речовин. Метал піддається різноманітним видозмінам і цим давав наочний приклад перетворення речовин.

Зрозуміло, все сказане вище не означає, що у стародавніх була розвинена хімічна теорія, наприклад уявлення про трансмутацію, про загальну для всіх металів основу і т.д. буд. Ми бачили, що навіть спільність металів усвідомлювалась ще слабко. Емпіричний матеріал дозволяв зробити всі зазначені вище висновки, але це означає, що це висновки було зроблено.

Щоб всі зазначені нами тенденції в усвідомленні природи металів виявилися, перетворилися на чіткі поняття, які могли бути зведені в теорію, необхідно було натурфілософське осмислення матеріалу, накопиченого практикою.

З іншого боку, отримання металу з найбільш підходящими властивостями потреб практики зажадало від багатьох поколінь ремісників-металургів ретельного вивчення режиму відновлення металів з руд, зокрема правильного підбору шихти, температурних умов, дуття тощо. буд. Опанування процесом виплавки металів з руд і шляхом подальшої обробки отриманих металів призвело зрештою до постановки суто наукових питань про горіння та її природу, про сутність реакцій відновлення і окислення та інших хімічних проблем.

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА. Глава II

1. Braid-wood R. J. Paleo-Enviroment of Western Asia and Appearance of Food Production. A Report to the National Foundation. Oriental Institute. Chicago, 1966. 176 p.

2. Evans D. Knossos і Neolithic of Crete. II, Comunicazioni Sezioni I-IV. Roma, 29 Agosto, 1962, p. 220-224.

3. Пазухін В. А. Про походження найдавнішої миш'якової міді. - Изв. АН СРСР, 1964, серія.Гірська справа та металургія. 1, с. 151-165. 4. Marechal J. R. Reflections upon Prehistoric Metallurgy. Lammersdorf, 1963. 200 p.

5. Tylecot Л. F. A History of Metallurgy. London: Metal Soc., 1976. 147 p.

6. Coghlan H. H. Політичні відомості про історичні металургії корпорації і бронзи в останньому світі. Oxford: Univ. Press, 1975, p. 4.

7. The Metalsmiths/Ed. P. Knauth та ін. New York: Little Brown and Co., 1974.

8. Колчин Б. А. Проблеми вивчення технології найдавніших виробництв. - У кн.: Нариси технології найдавніших виробництв. М: Наука, 1975, с. 5-13.

9. Neuninger H., Pittioni R., Siegl W. Fruhkeramische Kupfergewinnung in Anatolien.- Archaeol. Austriaca, 1964, Bd. 35, S. 98-110.

10. Терехова H. H. Металообробне виробництво у найдавніших землеробів Туркменії. - У кн.: Нариси технології найдавніших виробництв. М.: Наука, 1975, с. 42.

11. Wertime T. A. Man's First Encounters with Metallurgy.- Science, 1964, vol. 146, p. 1257-1267.

12. Lucas Л., Harris J. R. Старовинні Египетські матеріали та промисловості. London: Edward Arnold, 1962. 1200 p. Див. 201.

13. Wertime T. A. The Beginning of Metallurgy: New Look.- Science, 1973, vol. 182, p. 875-887.

14. Desch С. H. Sumerian Copper. Interim Rept. Brit. Assoc. Adv. Sei. Glasgow, 1936. 38 p.

15. Селімханов І. Р., Торосян Р. M. Металографічний аналіз найдавніших металів у Закавказзі. - Радянська археологія, 1969, 3, с. 229-294.

16. Selimkhanov I. R., Marechal J. Д. Nouvelles conceptions sur les debuts de la metallurgie ancienne en Europe et au Caucase.- Bull. Soc. prehist. franc., Etudes et Traveaux, Paris, 1966, fasc. 65-2, p. 432-449.

17. Mellink M. J. Ancient Metals Trade. - Science, 1974, vol. 185, p. 52-53.

18. Лукас А. Матеріали та ремісничі виробництва Стародавнього Єгипту. М: Вид-во іностр. літ., 1958. 747 с.

19. Forbes Д. J. Studies in Ancient Technology. Leiden: Brill, 1964. Vol. 8.

20. Ламберг-Карловскій С. С. і Марта.An Early City in Iran.- Sei. Amer., 1972, vol. 224, N 6, p. 102-111.

21. Ufuk Esin. Kuantitativ spektral analiz yardimiyla Anadoluda baslangicidan Asur koloniler cagina kadar bakir ve tune madencigi. Stanbul: Tas matbaasi, 1969. 243 p.

22. Селімханов І. Р. Історико-хімічні та аналітичні дослідження стародавніх предметів із мідних сплавів. Баку: Вид-во АН АзРСР, 1960.

23. Чорних Є. H. Спектральні дослідження металевих виробів з могильника Гатин-кале. - У кн.: Стародавності Чечено-Інгушетії. М: Вид-во АН СРСР, 1963, с. 136-138.

24. Тавадзе Ф., Сакварелідзе Т. Бронзи Стародавньої Грузії. Тбілісі: Вид-во АН ГрузССР, 1960.

25. Forbes Ji. J. Studies in Ancient Technology. Leiden: Brill, 1972. Vol. 9.

26. Partingion J. 7?. Origins and Development of Applied Chemistry. New York; London, 1935.

27. Berthelot M. Introduction etude de la chemie des anciens et du Moyen Age. Paris: Steinheil, 1889.

28. Lepsius З. R. Les metaux dans les inscriptions Egyptiennes. (Traduit par W. Berend). Paris, 1977.

29. Кайя Плінія Секунда. Природна історія копалин тел. СПб., 1819. 364 с.

30. Levey M. Chemistry and Chemical Technology in Ancient Mesopotamia. New York; Princeton: Eisevier Publ. Co., 1959. 164 p.

31. Lippmann Е. Entstehung und Ausbreitung der Alchemie. Berlin, 1919. 742 S. Див. с. 528.

32. Селімханов І. Р., Марешаль Ж. Р. Про ранні етапи давньої металургії міді на території Європи та Кавказу у світлі нових понять та результатів аналізу. - VII Міжнародний конгрес доісториків та протоісториків. Доповіді та повідомлення археологів СРСР. М: Наука, 1966, с. 138-147.

33. Tylecot R. F. Metallurgy in Archaeology. London: Edward Arnold Ltd., 1962.

34. Страбон. Географія. У 17 кн. М.: Наука, 1964. Див. кн. ІІІ, с. 144-145.

35. Limet Henry. Le travail du metal au pays de Sumer a temps de la IIIe dynastie d'Ur. Paris: Soc. ''Les Belles Lettres'', 1960.

36. Агрікола Г. Про гірничу справу та металургію, у дванадцяти книгах / Под ред. З. Ст. Шухардіна.М: Вид-во АН СРСР, 1962.

37. Геродот. Історія. У 9-ти кн./Під загальною ред. З. А. Утченко. Л.: Наука, 1972.

38. Mellaart J. Catal Huyuk, Neolithic Town in Anatolia. London, 1967.

39. Масою Ст. M. Неоліт Південної Туреччини.- У кн.: Археологія Старого та Нового Світу. М: Наука, 1966.

40. Renfrew З. Cycladic Metallurgy and the Aegean Early Bronze Age.- Amer. J. Archaeol., 1967, vol. 71, N 1.

41. Aitchison L. History of Metals. London, 1960. V. 1, pp. 43.

42. Coghlan H. Я. An Examination of Groop of French Socketed Axes and Palstaves in the Borough of Newbury Museum.- Sibrium, 1972, vol. 11, Varese, p. 349-365.

43. Selimkhanov I. R. Sur l'etude du fragment de vase de Telo appartenant в Musee Louvre et le probleme de l'utilisation de l'antimoine dans l'an* tiquite.- Ann. Lab. Rech. Musees de France, 1975, p. 45-52.

44. Tylecot R. F. A History of Metallurgy. London: Metals Soc., 1976, p. 14.

45. Gorman Chester, Charoenwongsa Pisit. Ban Chiang: A Mosaic of Impressions from the First Two Years.- Expedition, 1976, vol. 18 N 4, p. 14-26.

46. ​​Maddin R., Weeler Р. S., Muhly JD. Tin in the Ancient Near East: Old Questions and New Finds.- Expedition, 1977, vol. 19, N 2, p. 38.

47. Селімханов І. Р. Чи існував мідний вік перед бронзовим? - Кур'єр Юнеско, 1976, 3, с. 13-16.

48. Наріманов І. Р., Селімханов І. Р. До застосування перших металів у побуті населення Східного Закавказзя.- Докл. АН АзССР, 1965, 4, с. 95-99.

49. Bass Georg F. Cape Gelidonya: A Bronze Age Schipwreck.- Trans. Amer. Phil. Soc. N. S., 1967, 57/8.

50. В ер Д. ч. Звідки видобувало олово, що входить до складу найдавнішої бронзи? - Давності, Праці / Московське археологічне об-во, т.д. VII, 1877, вип. 3, с. 234-240.

51. The Metalsmiths/Ed. Knauth P. та ін. New York: Little Brown and Co., 1974.

52. Кашкай M. Л., Селімханов І. Р. З історії давньої металургії Кавказу. Баку: ЕЛМ, 1973. 84 с.

53. Кашкай З. М. Про метал аннакит приурмійських областей. - Вісник давньої історії, 1972, 3, с.150-153.

54. Maddin R. Early Iron Metallurgy в Near East.- Trans. Iron and Steel Inst. Jap., 1975, vol.

55. Кушнарьова До. X., Чубінішвілі Т. н. Стародавні культури Південного Кавказу (V-III тис. е.). Л.: Наука, 1970. 56. Mellink M. J. Archaeology m Asia Minor. - Amer. J. Archaeol., 1974, vol.

57. Kroeber A. L. Anthropology. Rev. ed. Нью-Йорк, 1948.

58. Wertime T. A. Pyrotechnology. Man's First Industrial Uses of Fire.- Amer. Sei., 1973, vol. 61;

59. Marschall V. Transpazifische Kulturbeziehungen: Studien zu ihren Geschichte. Munchen, 1972.

60. Neu Е. Der Anitta-Text (Studien zu den Bogazkoy-Texten 18). Wiesbaden, 1974.

61. Арешян Г. е. Перші залізні вироби Близького Сходу та Балканського півострова. - Вісник суспільних наук АН АрмССР, 1974, 12.

62. Berein D. Pour une voie cimerienne de diffusion de la metallurgie du fer. - Archeol. Rozhledy, vol.16, 1964

63. Zaccagnini C. ''Monopolo'' hittito del ferro.- Riv. degli study orient., 1970, vol. 1/2.

64. Гогінян З. До історії давньої металургії заліза у Вірменії. - Історико-філолог. ж., 1964, 3.

65. Triparihi V. Introduction of iron India - a chronological perspective.- In: Radiocarbon and Indian archaeology / Ed. by Е. P. Agrawal, A. Ghosh. Bombay, 1973, pp.

66. Davidson W. 7., Harper J. Е. European Economic History. Now York, 1972. Vol. 1. The Ancient World.

67. Вознесенська Г. А. Техніка обробки заліза та сталі. - У кн.: Барцева Т. Би., Вознесенська Г. А., Чорних Е. н. Метал Черняківської культури. М: Наука, 1972, с. 72-113.

68. Neumann Ст. Die altesten Verfahren der Erzeugung technischen Eisens durch direkte Reduktion von Erzen mit Holzkohle в Rennfeuern und Stuckkofen und hie Stahlerzeugung unmittelbar aus dem Eisenerz. Mit einem Nachwort von H. Wilsdorf.- Freiberg. Forschungsh. D. 1954, N 6.

69. Pleiner R. Vyroba zeleza ve slovanske huti u Zelechovic na Unicovsku.- Rozpr. Ceskosl. Akad. ved, 1955, rocn.65, рада SV, sesit 6.

70. Krupkowski Л., Reyman T. Badania metalloznawcze над przekutym poifabrykatem zelaza z Witowa, pow. Pincow i zuzlem dymarkowym z Igoiomi, pow. Miechow, Sprawozdania P. М. A. V., Warszawa, 1954.

71. Колчин Б. А. Чорна металургія та металообробка у Стародавній Русі. М: Вид-во АН СРСР, 1953.

72. Колчин Б. А., Коло о. 70. Фізичне моделювання сиродутного процесу виробництва заліза. - У кн.: Археологія та природничі науки / За ред. Б. А. Колчина. М: Наука, 1965, с. 196-215.

73. Лен'ков В. Д. Металургія та металообробка у чжурчженів у XII столітті. Новосибірськ: Наука, 1974. 173 с.

74. Порівняльний словник тунгусько-маньчжурських мов. Матеріали до етимологічного словника. / За ред. Ст І. Цинціус та ін Л., 1975. Т. I, A - І.

75. Іванов В. В. Історія металів на Стародавньому Сході у світлі лінгвістики. - Історико-філолог. ж., 1977, 1.

76. Фестер Р. Історія хімічної техніки. Харків: ДНТІ, 1938. 304 с.

77. Рагімова M. H. З історії використання свинцю в стародавньому та середньовічному Азербайджані. Баку: ЕЛМ, 1978. 99 с.

Ця книга присвячена виникненню та розвитку хімічних знань з найдавніших часів до XVII ст.

У книзі наведено нові відомості про метали та сплави, про техніку фарбування, скляну справу та інші хімічні ремесла в давнину. Вперше висвітлюється питання міфологічних витоках вчення про елементи. Цікавий аналіз дано античної натурфілософії. Великий розділ книги присвячений розвитку хімічних знань у середні віки. Аналіз алхімії дозволяє зрозуміти процес становлення хімії епохи Відродження, хімічної технології, наукового експерименту, які підготували основу створення хімії як науки.

Книга розрахована на широке коло хіміків усіх спеціальностей. Табл. 3. Іл. 51. Бібл. 266 назв.

Загальна історія хімії. М: Наука, 1980, 399 с.

доктор хімічних наук Р.Б. ДОБРОТИH,

доктор хімічних наук В.І.КОВАЛЬІВ,

доктор хімічних наук Ю.І. СОЛОВ'ЄВ,

доктор хімічних наук Я.П. СТРАДІНЬ,

доктор хімічних наук Д.М. ТРИФОНІВ,

доктор хімічних наук H.A. ФІГУРІВСЬКИЙ

Відповідальний редактор доктор хімічних наук Ю. І. СОЛОВ'ЄВ

УДК 54(091) ''. /16'' У 20501-096 БЗ-95-65-78.' 1801000000

c Видавництво ''Наука'', 1980 р. (''55(02)-80 ----------------------- (Останні виправлення - 7.12.2001 )