Металлы - дар небесных богов

Недавние эксперименты продемонстрировали, что простым способом выделения металлов из сульфидных руд является совместная плавка с оксидной рудой. В этом процессе, сера выступает в роли восстановителя, как показано в следующем уравнении:

8CuCO 3 + Cu 3AsS 4 → Cu, As + 4SO 2 + 8CO 2

Сера окисляется и выводится в виде газа SO 2.

Совместная плавка – одностадийный прямой режим плавки. Вполне вероятно, что она использовалась в Андах и в других местах, так как при добыче продуктов выветривания первичных сульфидных руд, то есть оксидов, примеси окисленных руд неизменно и часто встречаются. Эти два типа минералов загружались в печь вместе. Металлурги, привыкшие к прямой плавке руды, подошли бы к совместной плавке таким же образом, как они традиционно плавили оксидную руду» (А.Алунни, «Исследование остатков медеплавильного производства в Сан-Бартоло, Чили»).

Заметим, что данный вывод подкрепляется результатами аналитических исследований отходов древнего металлургического производства, обнаруженных в Сан-Бартоло на севере Чили…

И к тому же выводу пришли российские исследователи:

«В ходе экспериментальных работ некоторые гипотетически выявленные вероятности отсеиваются. Особенно это касается идей, базирующихся на традиционных «мифах». Вот только один пример. В свое время, кочуя из статьи в статью, в археологии утвердилась идея многоступенчатой плавки медных руд. В той или иной степени ей уделяли внимание многие авторы. Взята же она была из письма И.Т.Савенкова, которое опубликовал Д.Н.Лев. Савенков же записал ее со слов горного техника Г.Г.Тихонова. Первые же наши эксперименты убедили нас в том, что предположение о многоступенчатой плавке в древности не подтверждается практикой» (С.Григорьев, И.Русанов, «Экспериментальная реконструкция древнего металлургического производства»).

Рис. 35. Экспонат в Карагандинском историко-краеведческом музее

Обрушение стереотипов

А теперь обратим внимание на одну маленькую, но весьма важную деталь. В приведенной выше цитате Алунни речь идет о сернистых рудах, содержащих мышьяк. Мышьяк достаточно часто встречается в медных рудах в качестве примеси. Вообще практически невозможно встретить абсолютно «чистую» руду. Примеси в ней – обычное дело. Но мышьяк – примесь особенная.

Дело в том, что в уравнении химической реакции из этой же цитаты запись в виде (Cu, As) означает уже не просто медь, а мышьяковистую бронзу!..

Когда историки и археологи говорят о наступлении бронзового века по той схеме освоения металлов человеком, которая фигурирует в учебниках, они подразумевают оловянную бронзу – сплав меди и олова. Причем процесс получения оловянной бронзы представляется в виде нескольких этапов – сначала получение отдельно меди и олова, а затем сплавление этих двух металлов. Именно таков стереотип, засевший в наших головах с детства.

Выводы же Григорьева и Русанова, а также американских исследователей, указывают на то, что нескольких этапов здесь вовсе не требуется. Гораздо проще получать, в частности, ту же оловянную бронзу сразу при одновременной плавке смеси медной и оловянной руды. Хотя бы так, как это проделал в уже упоминавшемся ранее опыте 1910 года Гоулэнд, смешавший для плавки малахит (медную руду) с касситеритом (оловянной рудой). Так что наше традиционное представление о том, что получение оловянной бронзы было связано именно со сплавлением чистых металлов – устаревший миф, не имеющий никакого отношения к реальности.

Рис. 36. Бронзовая статуэтка «Амур с лютней»

Мышьяковистая же бронза разрушает другой стереотип – миф о связи бронзового века именно с оловянной бронзой. Миф, порожденный тем, что историки и археологи на определенном этапе просто запутались в терминологии.

По самому определению этого термина, бронза – сплав меди с другими металлами. Не обязательно только с оловом. А и с мышьяком в том числе.

Присутствие даже небольших количеств мышьяка в шихте заметно облегчает процесс выплавки металла из медной руды. А наличие мышьяка в итоговом сплаве заметно меняет его свойства. В частности, по механическим свойствам мышьяковистая бронза вообще практически не отличается от бронзы оловянной. У нее есть лишь два недостатка. Во-первых, производство мышьяковистой бронзы связано с испарениями мышьяка, очень вредного для здоровья человека. А во-вторых, при переплавке мышьяковистой бронзы мышьяк, обладая высокой подвижностью при высоких температурах, просто улетучивается, что сопровождается потерей качества бронзы.