Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 1. От первобытных времен до промышленной революции

Производство гончарных изделий и другой ремесленной продукции способствовало благодаря первому естественному разделению труда возникновению торгового обмена. В дальнейшем, принимая все более регулярные формы, этот обмен происходил вначале между близко живущими племенами, а затем и между народами различных частей земного шара. Необходимое для торгов и широкое использование эквивалентов оценки разнообразных товаров, таких, как раковины, янтарь или жемчужины, подготовило возникновение денежного хозяйства. Развитие торгового обмена стимулировало также расширение потребностей людей в товарах. Оно сильно повлияло не только на становление ремесел, но также на совершенствование язык и письменности, развитие поэзии и искусства.

Результаты наблюдений за процессом обжига керамических изделий и совершенствования разнообразных конструкций печей для обжига способствовали развитию методов регулирования силы огня и достижения высокой температуры, что в свою очередь привело к повышению прочности сосудов после обжига. Достижение высоких температур имело очень важные последствия — оно позволило широко использовать новый вид минерального сырья — металлы.

Первые металлы, получен ые из руд в нагревательных печах,- золото и серебро — не применялись для изготовления орудий труда. Эти металлы использовались лишь для выделки украшений и сосудов: чаш, кубков, бокалов. Изучение плавления металлов позволило развить представление о "земле", которая ведет себя совершенно по-иному при нагреве, чем различные виды глины. Глины, по своей природе мягкие и формующиеся, в огне становились твердыми. Другие "земли" (в основном загрязненные примесями) были хрупкими, но при нагреве становились жидкими — возникал расплав. Расплавленная очищенная "земля" (образовавшийся чистый металл или очень часто сплав золота и серебра) легко приобретала форму изделия, а после охлаждения становилась твердой, как камень.

Уже около 3000 лет до нашей эры искусство плавления металлов было известно в Египте, Вавилоне, Персии, Индии, Китае. Так огонь приобрел еще одно важное значение как орудие труда. Огонь использовали не только для получения металлических "земель", но и для разрушения скал, освещения рудников и шахт.

В результате многовекового опыта работы с печами для обжига люди научились подбирать и использовать горючие и огнеупорные материалы, а также создали устройства для подачи воздуха в печи. Древесный уголь и кузнечные мехи были "волшебным средством", позволившим уже в древности создать основы металлургической техники, которая вплоть до конца XVIII в. в принципе мало изменилась (за исключением объемов производства). Результатом вначале разрозненных, а затем систематических наблюдений за горением различных видов древесины в открытых, полуоткрытых или закрытых печах было создание способов получения древесного угля. Только использование древесного угля позволило достичь высоких температур, с помощью которых оказалось возможным расплавить медь, олово и свинец. Древесный уголь люди смогли получить лишь после осознания роли воздуха при горении и при достижении довольно высокого уровня развития техники обжига. Наблюдения показали, что в процессе получения древесного угля образуются и другие продукты. Из них наибольшее значение для развивающейся техники того времени имели смола и вар. Они использовались для пропитки древесины при постройке судов, а также для обработки природных волокон при изготовлении водонепроницаемой одежды.

Получение металлов из руды и древесного угля в яме. Воздух вдувается кузнечными мехами

Дальнейшее развитие способов воздействия огня на вещество привело к становлению металлургии меди и особенно бронзы. Это в свою очередь оказало громадное влияние на всю историю человечества.

Медь, из которой изготовляли сосуды и украшения, была практически непригодной для изготовления инструментов и оружия. Ее можно было использовать для этих целей, лишь предварительно соединив в довольно твердом сплаве с мышьяком (как это делали, например, в Древнем Египте). Достижение высоких температур и изучение расплавов "земель" привели людей в дальнейшем к использованию других металлов: олова, свинца, ртути и железа. Металлурги древности, установившие, что из определенной смеси меди и олова (жители Вавилона вместо олова использовали свинец) можно изготовить сплав по пластичности и твердости не хуже сплава меди с мышь ком, по своей наблюдательности вряд ли уступали С. Томасу или Г. Бессемеру — реформаторам металлургии XIX в. В металлургии бронзы воплотились с наибольшей силой знания о свойствах металлов, накопленные ранее при развитии металлургии золота и серебра. Это в первую очередь знания и дивидуальных свойств золота и серебра, а также представления об изменении свойств при смешении этих металлов.