Istoria metalelor. Cele mai vechi metale ale omenirii Care metal a fost folosit înaintea altora

După cum se știe, materialul principal din care oameni primitivi făceau unelte, era piatră. Nu degeaba sutele de mii de ani care au trecut între apariția omului pe pământ și apariția primelor civilizații se numesc Epoca de Piatră. Dar în 5-6 milenii î.Hr. e. oamenii au descoperit metalul.

Cel mai probabil, la început oamenii tratau metalul în același mod ca piatra. A găsit, de exemplu, pepite de cupru și a încercat să le prelucreze exact în același mod ca piatra, adică prin tăiere, măcinare, presare fulgi etc. Dar diferența dintre piatră și cupru a devenit foarte repede clară. Poate că, inițial, oamenii au decis că nuggetele de metal nu vor fi de nici un folos, mai ales că cuprul era destul de moale, iar uneltele care erau făcute din el au eșuat rapid. Cui i-a venit ideea de a topi cuprul? Acum nu vom ști niciodată răspunsul la această întrebare. Cel mai probabil, totul s-a întâmplat întâmplător. Un om frustrat a aruncat în foc o pietricică, care părea nepotrivită pentru a face un topor sau un vârf de săgeată, apoi a observat cu surprindere că pietricica s-a extins într-o băltoacă strălucitoare, iar după ce focul a ars, a înghețat. Apoi a fost nevoie doar de puțină gândire - și ideea de topire a fost descoperită. Pe teritoriul Serbiei moderne a fost găsită un topor de cupru, creat cu 5.500 de ani înainte de nașterea lui Hristos.

Adevărat, cuprul, desigur, era inferior în multe caracteristici chiar și pietrei. După cum am menționat mai sus, cuprul este un metal prea moale. Principalul său avantaj a fost fuzibilitatea, care a făcut posibilă realizarea unei varietăți mari de obiecte din cupru, dar în ceea ce privește rezistența și claritatea a lăsat mult de dorit. Desigur, înainte de descoperirea, de exemplu, a oțelului Zlatoust (articolul „Oțel damasc rusesc din Zlatoust”), au mai trebuit să treacă câteva milenii. Până la urmă, tehnologiile au fost create treptat, la început - cu pași incerti, timizi, prin încercări și nenumărate erori. Cuprul a fost înlocuit curând cu bronz, un aliaj de cupru și staniu. Adevărat, staniul, spre deosebire de cupru, nu se găsește peste tot. Nu degeaba, în antichitate, Marea Britanie a fost numită „Insulele de staniu” - multe popoare au trimis acolo expediții comerciale pentru cositor.

Cuprul și bronzul au devenit baza civilizației grecești antice. În Iliada și Odiseea citim constant că grecii și troienii erau îmbrăcați în armuri de cupru și bronz și foloseau arme de bronz. Da, în antichitate, metalurgia a servit în mare parte armata. Adesea au ara pământul la modă veche, cu un plug de lemn și, de exemplu, scurgerile puteau fi făcute din lemn sau lut, dar soldații mergeau pe câmpul de luptă cu o armură metalică puternică. Cu toate acestea, bronzul ca material pentru arme avea un dezavantaj serios: era prea greu. Prin urmare, de-a lungul timpului, omul a învățat să topească și să prelucreze oțelul.

Fierul era cunoscut în vremurile când epoca bronzului avea loc pe Pământ. Totuși, fierul brut, obținut ca urmare a prelucrării la temperatură scăzută, era prea moale. Fierul de meteorit era mai popular, dar era foarte rar și putea fi găsit doar întâmplător. Cu toate acestea, armele din fier meteoriți erau scumpe și era foarte prestigios să le ai. Egiptenii numeau pumnalele forjate din meteoriți căzuți din cer cerești.

Este general acceptat că prelucrarea fierului s-a răspândit printre hitiții care trăiau în Orientul Mijlociu. Ei sunt cei din jurul anului 1200 î.Hr. e. a învățat cum să topească oțel adevărat. Pentru o vreme, puterile din Orientul Mijlociu au devenit incredibil de puternice, hitiții au provocat Roma însăși, iar filistenii, menționați în Biblie, au controlat teritorii vaste în Peninsula Arabă modernă. Dar în curând ei avantaj tehnologic a ajuns la nimic, deoarece tehnologia de topire a oțelului, după cum sa dovedit, nu a fost atât de dificil de împrumutat. Problema principala a fost crearea unor forje în care se putea ajunge la temperatura la care fierul se transforma în oțel. Când popoarele din jur au învățat să construiască astfel de cuptoare de topire, producția de oțel a început literalmente în toată Europa. Bineînțeles, multe depindeau de materiile prime. La urma urmei, oamenii au învățat doar relativ recent să îmbogățească materiile prime cu substanțe suplimentare care conferă noi proprietăți oțelului. De exemplu, romanii i-au batjocorit pe celți pentru că multe triburi celtice aveau oțel atât de sărac încât săbiile lor s-ar îndoi în luptă, iar războinicii ar trebui să alerge în rândul din spate pentru a îndrepta lama. Dar romanii admirau produsele armerilor din India. Și unele triburi celtice aveau oțel care nu era inferior celebrului Damasc. (Articolul „Oțelul de Damasc: mituri și realitate”)

Dar, în orice caz, omenirea a intrat în epoca fierului și nu a mai putut fi oprită. Chiar și cea mai largă răspândire a materialelor plastice care a avut loc în secolul al XX-lea nu a putut înlocui metalul din majoritatea sferelor activității umane.

Material suplimentar pentru elevii nr.2

pe tema „Minerale și aliaje în proiectare

stația „Piața Revoluției”

metroul din Moscova"

Cuprul este primul metal stăpânit de om

Rolul cuprului în dezvoltarea culturii umane este deosebit. Folosirea cuprului și a bronzului ca materiale esențiale a durat mii de ani. Cuprul, ca și metalele nobile, formează uneori pepite. Oamenii de știință cred că din ei au fost făcute primele unelte metalice în urmă cu 10 mii de ani. Datorită moliciunii și apariției destul de răspândite a cuprului în natură, oamenii au început să-l folosească cu mult înainte de fier.

Istoricii au stabilit că în Egiptul antic, la construirea piramidelor, artizanii foloseau unelte de piatră (din granit și dolerit) și unelte de cupru. Metalul era uimitor de dur. Acest lucru a permis egiptologilor să presupună că deja în mileniul III î.Hr. e. Egiptenii aveau o rețetă specială pentru prelucrarea mecanică a cuprului, care conferea metalului o rezistență ridicată.

Adăugarea staniului la cupru crește semnificativ rezistența și duritatea materialului. Acest lucru era cunoscut acum 5000 de ani și poate chiar mai devreme. Producția de aliaje de cupru a fost cea mai mare realizare a metalurgiei antice și a dat numele întregii epoci - epoca bronzului.

Schimbarea erelor între diferite popoare și în diferite părți ale globului s-a produs în mod inegal, iar cadrul cronologic al erelor nu poate fi indicat decât aproximativ:

PIATRA → EPOCA CURURU → BRONZ → FIER
SECOLUL (Calcolitic) SECOLUL SECOLUL

IV-III mileniu IV-I mileniu începutul mileniului I

î.Hr e. î.Hr e. î.Hr e.

Răspândirea bronzului în centrele culturale avansate ale metalurgiei a început la sfârșitul mileniului al IV-lea î.Hr. e. Cele mai vechi obiecte de bronz au fost găsite în Mesopotamia (Sumer), Turcia și Iran. La sfarsitul mileniului III i.Hr. e. bronzul a apărut în Egipt, India și la mijlocul mileniului II î.Hr. e. - în China și Europa. În America, epoca bronzului acoperă perioada cuprinsă între secolele IV și X. n. e. Prezentatori centre metalurgice aici erau situate pe teritoriul Peruului și Boliviei moderne.

Pe lângă bronzuri - aliaje de cupru și staniu, anticii foloseau și aliaje de cupru și zinc - alamă, care erau mai durabile și maleabile decât bronzul. Este de remarcat faptul că oamenii din antichitate nu erau familiarizați cu zincul ca substanță. Acest metal a fost izolat în forma sa pură abia la mijlocul secolului al XVIII-lea prin electroliză. Astfel, în timpul săpăturilor de la Teba, au fost găsite papirusuri care descriu secretul de a face „aur” din cupru. De fapt, ei vorbesc, după toate probabilitățile, despre obținerea alamei prin adăugarea de compuși naturali de zinc la cupru. Cu culoarea și strălucirea ei, alama seamănă cu aurul.

Metode de obținere a cuprului

Activitatea chimică scăzută a cuprului face posibil ca acesta să existe în natură în stare nativă.

Sunt cunoscute peste 200 de minerale care conțin cupru, inclusiv calcopirită (pirită de cupru) CuFeS2, malachit (CuOH)2CO3, calcocit (lustru de cupru) Cu2S, cuprită Cu2O.

Cuprul pur este obținut prin diferite metode. Metoda hidrometalurgică este extragerea metalelor din minereuri folosind reactivi (H2SO4, KCN etc.) sub formă de compuși solubili în apă, urmată de prelucrarea acestor soluții pentru izolarea metalelor în formă liberă.

Când minereul care conține CuO este tratat cu acid sulfuric diluat, cuprul intră în soluție sub formă de sulfat:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Este apoi îndepărtat din soluție fie prin electroliză, fie îndepărtat din sulfat cu fier:

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

Toate metodele de obținere a cuprului din compuși se bazează pe procese redox.

Proprietățile chimice ale cuprului

În formă uscată și la temperaturi obișnuite, cuprul rămâne aproape neschimbat. La temperaturi ridicate, cuprul poate reacționa cu substanțe simple și complexe.

Interacțiunea cu substanțe simple:

Cu + Cl2 = CuCl2

2CuO + O2 = 2CuO

Interacțiunea cu substanțe complexe:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Cu + 4HNO3 = Cu(NO)3 + 2NO2 + 2H2O

Cuprul și aliajele sale

Cuprul are un punct de topire de 1083oC.

Există două grupe de aliaje de cupru: alamă– aliaje de cupru și zinc, bronz– aliaje de cupru cu alte elemente (cu excepția zincului).

Aluminiu" href="/text/category/alyuminij/" rel="bookmark">aluminiu, Mn - mangan, C - plumb, B - beriliu, Mg - magneziu, Wed - argint, F - fier, Msh - arsenic, Su – antimoniu, K – siliciu, N – nichel, T – titan, Kd – cadmiu, O – staniu, F – fosfor, X – crom, C – zinc.

Tot bronzul este marcat cu abrevierea „Br”, indicând această categorie de aliaje de cupru. După desemnarea clasei aliaj de cupru„Br” sunt litere care ajută la identificarea elementelor adăugate.

De exemplu, BrO5Ts6 înseamnă că acest aliaj de bronz conține 5% staniu și 6% zinc, iar denumirea BrO5Ts2N5 indică faptul că aliajul conține 5% staniu, 2% zinc și 5% nichel. Marcajul BrO10Ts2 identifică un aliaj de bronz care conține 10% staniu și 2% zinc.

La uzina de prelucrare a cuprului din Leningrad „Krasny Vyborzhets” (1924) a fost folosit pentru turnare așa-numitul bronz roșu artistic cu un aditiv de zinc care nu depășește 6% Bronzul roșu nu este sensibil la schimbările de temperatură.

Dar 80 de figuri sculpturale au fost turnate la uzina pentru stația din Piața Revoluției a metroului din Moscova.

Soiuri de marmură în designul stațiilor de metrou

Fiecare stație de metrou este ca un muzeu mineralogic, fiecare dintre ele având propria expoziție.

Subsolul stației de metrou Ploshchad Revolyutsii este căptușit cu calcar de dalu asemănător marmurului armean negru, cu vene „aurii” și s-a transformat într-un piedestal imens, iar arcurile sunt din calcar shrosha asemănător marmurei roșu închis. Arcurile erau realizate din pietre solide tăiate din blocuri de marmură. Pereții stâlpilor sunt căptușiți cu shrosha roșu, ufale gri-albastru, calcar asemănător marmură galben-roz Biyuk-Yanka. Pereții pistei ai gării au fost decorați cu marmură gri Ufaley, cu o cornișă din shrosha roșu și un mozaic de bază din calcare asemănătoare marmurului negru-măsliniu de la Sadakhlo și Dalu. Podeaua sălii stației este un model de șah din granit gri închis Zhezhelev și gabro negru, iar peroanele sunt finisate cu același granit și labranit.

Săgeți de bronz cu inscripția „Ieșire în oraș” sunt fixate pe pereții platformelor - acestea sunt cele mai vechi semne supraviețuitoare ale metroului din Moscova.

Cele mai comune tipuri de marmură în practica construcțiilor sunt:

Ufaleysky(Ufaley), culoare gri-albastru.

Marmura din Georgia. Shroshinsky (Shrosha), roșu închis cu vene albe.

Sadakhlinsky(Sadakhlo), de culoare neagră închisă cu vene albe și gălbui-aurii.

Marmura din Armenia. Davalinsky (Davalu), negru cu vene aurii. Această marmură este de obicei folosită în combinație cu marmură de alte tonuri pentru piedestale și părți de bază ale placajului de marmură.

Căutare rapidă de text

Categorii de metale

Metalele prețioase sau nobile includ o serie de substanțe care au rezistență crescută la uzură și nu sunt susceptibile la coroziune și oxidare. In plus, pretiozitatea lor este determinata de raritatea lor. Există 8 tipuri în total și acestea sunt:

. Plastic, nu se corodează, ρ (densitate) = 19320 kg/m3, temperatura de topire – 1064 Cᵒ.
. Are ductilitate și maleabilitate, are reflectivitate mare, conductivitate electrică, ρ = 10500 kg/m3, punct de topire – 961,9 Cᵒ.
. Element vâscos, refractar, maleabil, ρ = 21450 kg/m3, temperatura de topire – 1772 Cᵒ.
. Este moale și maleabil, are o culoare alb-argintie, cel mai ușor, fuzibil, element plastic, nu se corodează, ρ = 12020 kg/m3, topire t – 1552 Cᵒ
. Duritatea și refractaritatea sunt peste medie, se remarcă prin fragilitatea sa, neafectate de alcalii, acizi și amestecurile acestora, ρ = 22420 kg/m3, temperatura de topire – 2450 Cᵒ
. Asemănător extern cu platina, însă, are o duritate, fragilitate și refractare mai mare, ρ = 12370 kg/m3, punct de topire – 2950 Cᵒ.
Rodiu. Duritatea este peste medie, refractară, casantă, are reflectivitate mare, nu este afectată de acizi, ρ = 12420 kg/cm3, temperatura de topire – 1960 Cᵒ
Osmiu. Greu, are refractaritate crescută, duritate peste medie, fragil, nu susceptibil la acizi, ρ = 22480 kg/m3, punct de topire – 3047 Cᵒ.

Elemente asemănătoare în structura lor chimică și culoare (alb-argintiu). Există 17 tipuri de aceste metale. Au fost descoperite în 1794 în Finlanda de chimistul Johan Gadolin. Până în 1907, existau deja 14 dintre aceste elemente. Numele modern „pământ rar” a fost atribuit acestui grup până la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Multă vreme, oamenii de știință au presupus că elementele aparținând acestui grup sunt rare. Sunt cunoscute următoarele metale pământuri rare:

Tuliu;

În ceea ce privește proprietățile chimice, metalele formează oxizi refractari și insolubili în apă.

Prima explorare a metalelor

Mileniul al IV-lea î.Hr. a adus schimbări fatidice omenirii. Cel mai important proces a fost dezvoltarea metalelor. În acest moment, o persoană descoperă metale precum cuprul, aurul, argintul, plumbul și staniul. Cuprul a fost stăpânit cel mai repede.

Inițial, metalul a fost extras din minereu prin prăjire la foc deschis. Această tehnică a fost stăpânită în jurul mileniului VI-V î.Hr. în India, Egipt și Asia de Vest. Cuprul a fost utilizat pe scară largă pentru fabricarea de unelte și arme. După ce a înlocuit uneltele de piatră, cuprul a facilitat foarte mult munca umană. Ei au făcut obiecte de muncă folosind forme de lut și cupru topit, l-au turnat în forme și au așteptat până s-a răcit.

În plus, dezvoltarea cuprului a dat noua rundaîn dezvoltarea sistemului social. Aceasta a marcat începutul stratificării societății după bogăție. Cuprul a devenit un semn de bogăție și prosperitate.

Până în mileniul al V-lea, oamenii s-au familiarizat cu metalele prețioase, și anume argintul și aurul. Oamenii de știință sugerează că primul a fost un aliaj de cupru-argint, numit billon.

Produsele realizate din aceste metale sunt descoperiri din înmormântări antice. În antichitate, aceste elemente erau exploatate în Egipt, Spania, Nubia și Caucaz. Mineritul a avut loc și în Rusia în mileniul II-III î.Hr. Dacă metalele erau extrase din placeri, acestea erau spălate cu nisip pe piei de animale tăiate. Pentru a extrage metalul din minereu, acesta era încălzit, crăpa, apoi era zdrobit, măcinat și spălat.

În Evul Mediu, cea mai mare parte din minerit era argint. Cea mai mare parte a exploatării s-a făcut în America de Sud(Peru, Chile, Noua Granada), Bolivia, Brazilia.
La începutul secolului al XVI-lea, locuitorii Spaniei au descoperit platina, care amintea foarte mult de argint și, prin urmare, versiunea sa diminutivă a cuvântului spaniol „plata” - „platina”, care înseamnă argint mic sau argint. Din punct de vedere științific, platina a fost considerată în 1741 de William Watson.

1803 – descoperirea paladiului și a rodiului. În 1804 - iridiu și osmiu. Patru ani mai târziu, a fost descoperit Vestium, redenumit mai târziu ruteniu.

În ceea ce privește metalele pământurilor rare, până în anii 60 ai secolului XX acestea nu au fost de interes în comunitatea științifică. Cu toate acestea, tocmai în acest moment a apărut tehnologia de izolare a metalelor pure. În același timp, au fost descoperite proprietățile magnetice puternice ale acestor metale. De-a lungul timpului, a devenit posibilă creșterea monocristalelor din aceste metale. Astăzi, metalele pământurilor rare fac posibilă producerea multor articole de uz casnic fără de care oamenii nu își pot imagina existența, de exemplu, lămpi de economisire a energiei. Precum și echipamente militare și auto.

Exploatarea modernă a metalelor prețioase

ÎN timpuri moderne Aurul este considerat cel mai valoros metal. Cea mai mare cantitate de resurse este dedicată producției sale. Primele „mine de aur” au fost dezvoltate în Africa, Asia și America.

Astăzi aurul este extras în America de Sud, Australia și China. Rusia este una dintre cele mai mari țări extractive de aur și ocupă locul patru în lume. Exploatarea este efectuată de 16 companii din Magadan, regiunea Amur, regiunea Khabarovsk, teritoriul Krasnoyarsk, regiunea Irkutsk și Chukotka.

Metode de extracție

Până când a fost inventat tehnologie moderna producție metale pretioase, au fost extrase manual. Și a spune că acesta este un proces extrem de intensiv în muncă înseamnă a nu spune nimic.

Asa de, proceselor moderne exploatarea aurului:

Screening. Acest tip de exploatare a aurului a fost popular în timpul goanei aurului din America. Această metodă a necesitat mult efort, răbdare și pricepere. Uneltele principale erau site, găleți cu grătare la fund sau pungi. Pentru a găsi chiar și o picătură de aur, o persoană a intrat în râu până la brâu, a scos apă și a turnat-o pe o sită și într-o găleată cu fundul zăbrelei. Astfel, pe suprafața sa au rămas pietre mari și particule de aur. În acest caz, o sită sau un fund de zăbrele trebuia ținut constant pe suprafață pentru a spăla pietrele inutile, nisipul și apa și pentru a lăsa doar particule de metal prețios. Astăzi această metodă este rar folosită.
Extracția din minereu de aur. Aceasta este, de asemenea, o metodă manuală de extracție. Aici instrumentele erau o lopată, un ciocan pentru zdrobirea minereului și un târnăcop. Această metodă implică escaladarea munților, săparea solului, tranșee și mine. O astfel de exploatare a fost efectuată în principal în Rusia.
Metoda industriala. Datorită dezvoltării științei și descoperirii anumitor compuși chimici, rata de extracție a crescut semnificativ și mici și echipamente mari. Acest proces este automat și nu necesită practic nicio intervenție umană.

Producția industrială, la rândul ei, este împărțită în:

Almagalmirovaniye. Sens aceasta metoda constă în interacțiunea dintre mercur și aur. Mercurul are proprietatea de a atrage și de a învălui metalul prețios. Pentru a detecta metalul, minereul este turnat în butoaie cu mercur în partea de jos. Aurul a fost atras de mercur, iar restul, minereul devastat, a fost aruncat. Această metodă a fost solicitată și eficientă la mijlocul secolului al XX-lea. A fost considerat destul de ieftin și simplu. Cu toate acestea, mercurul este încă un element toxic și, prin urmare, metoda a fost abandonată. Particulele aderente de metal prețios nu pot fi întotdeauna separate complet de mercur, ceea ce nu este practic și duce la pierderea unei părți a metalului extras.
Leşierea. Această metodă este produsă folosind cianura de sodiu. Cu ajutorul acestui element, particulele de metale prețioase se transformă într-o stare de compuși de cianuri solubili în apă. După aceasta, sunt readuse la starea solidă folosind reactivi chimici.
Flotația. Există varietăți de particule purtătoare de aur care sunt rezistente la apă și nu se udă. Ele plutesc la suprafață ca bulele de aer. Acest tip de rocă se zdrobește, apoi se toarnă cu ulei lichid sau de pin și se amestecă. Particulele de aur necesare plutesc în sus ca bulele de aer, sunt purificate și se obține rezultatul final. Dacă vorbim de o scară industrială, atunci uleiul de pin este înlocuit cu aer.

Tehnologii moderne de prelucrare

Există două moduri de prelucrare a metalelor prețioase.

Casting

Această metodă este relativ simplă. Într-adevăr, tot ceea ce este necesar este să turnați metalul topit într-o matriță pre-preparată din cupru, plumb, lemn sau ceară. După răcirea completă, produsul este scos din matriță și lustruit.

Pentru a înmuia metalul se folosesc cuptoare speciale de topire. Sunt inducție și muffle.

Cuptorul cu inducție este considerat cel mai popular și vedere functionala topire. În ea, încălzirea are loc datorită influenței curenților turbionari.
Un cuptor cu mufă vă permite să încălziți anumite materiale la o temperatură specificată.

Cuptoarele cu mufă sunt împărțite în tipuri diferiteîn funcție de tipul elementului de încălzire (electric, gaz), de modul de tratare de protecție (aer, cu atmosferă de gaz, vid), de tipul de proiectare (încărcare verticală, tip clopot, încărcare orizontală, tubulară).

monedă

Această metodă este considerată mai complexă. Aici metalul nu este topit, ci încălzit până la starea necesară pentru lucrări ulterioare. Apoi, folosind ciocane, materia primă înmuiată este transformată într-un strat subțire pe un substrat de plumb. Apoi, viitorului produs i se dă forma necesară.

Aplicații și tipuri de produse

Primul lucru care vine în minte când vine vorba de utilizarea metalelor prețioase este industria bijuteriilor. Astăzi vedem o mulțime de diferite Bijuterii si produse pentru toate gusturile. Acestea includ atât decorațiuni, cât și articole de uz casnic, de exemplu, vesela și vesela. Fiecare bijuterie are un semn distinctiv care corespunde autenticității și unui anumit standard. Cu toate acestea, aceasta este doar o mică parte din domeniul de aplicare a metalelor prețioase.

Utilizarea lor este solicitată în industria auto.

Platina, iridiul, paladiul și aurul sunt indispensabile în domeniul medical. Acele medicale sunt un prim exemplu în acest sens. De asemenea, protezele, diverse instrumente, piese și preparate sunt realizate pe bază de metal alb.

În plus, dispozitivele de înaltă rezistență și stabile în domeniul electric sunt fabricate folosind metale valoroase. De exemplu, dispozitivele anticorozive și dispozitivele care rezistă la formarea unui arc electric. Proprietățile catalitice ale platinei sunt utilizate în producerea acidului sulfuric și azotic. Formalina este produsă folosind proprietățile chimice ale argentului. Este greu de imaginat industria de rafinare a petrolului fără aur.

Mai mult metale durabile folosit pentru topirea pieselor folosite in conditii mai agresive. De exemplu, când vine vorba de lucrul cu temperaturi ridicate, reacții chimice agresive, electricitate și așa mai departe.

Pulverizarea acestor metale este, de asemenea, utilizată pentru a acoperi altele. Acest lucru ajută la eliminarea coroziunii și conferă proprietățile de protecție inerente metalelor prețioase.

Prețuri

Prețul metalelor prețioase este determinat de multe procese, inclusiv tehnice, fundamentale și speculative. Cu toate acestea, cel mai mult factor important este cererea și oferta. Acest factor este luat în considerare la stabilirea prețurilor pentru bijuterii. Cererea este generată de cumpărători. Ei folosesc metale în diverse industrii - medicală, inginerie, inginerie radio, bijuterii. De asemenea, prezența produselor din metale prețioase determină adesea apartenența unei persoane la un anumit statut. Cel mai popular printre altele este aurul. Acest lucru se datorează și faptului că fiecare stat are propria sa rezervă de aur, iar scara sa determină parțial ponderea statului pe scena mondială.

Potrivit Băncii Centrale Federația Rusă costul unui gram de aur este de 2686,17 ruble, argint – 31,78 ruble/gram, platină – 1775,04 ruble/gram, paladiu – 2179,99 ruble/gram.

După cum sa indicat în capitolul anterior, meșteșugurile individuale din cupru (în principal bijuterii) au apărut foarte devreme. În prezent, arheologia nu poate indica cu exactitate unde au fost topite minereurile pentru prima dată sau unde a fost obținut pentru prima dată bronzul, un aliaj de cupru cu alte metale. După toate probabilitățile, oamenii au folosit mai întâi cuprul de origine nativă, care a fost prelucrat ca un tip special de piatră care avea proprietăți ductile. Dar când au descoperit că bucăți de minereu de cupru au început să se topească atunci când sunt încălzite puternic, iar când s-au răcit au devenit din nou solide, a fost descoperit procesul de topire a metalelor. Noua proprietate a cuprului a început să fie folosită pentru a crea unelte cu o formă preconcepută, adică a fost inventat procesul de turnătorie.

Odată cu dezvoltarea topirii cuprului, interesul pentru acesta a crescut ca material nou pentru fabricarea de unelte și nu doar bijuterii. Cu toate acestea, cuprul nativ se găsește rar pe suprafața pământului. În mileniul al V-lea î.Hr. e. a început să dezvolte minereuri de cupru oxidate, ale căror vene au ieșit la suprafață. Dezvoltarea minereurilor sulfurate datează de o perioadă ulterioară. Lucrările au fost crăpături înguste care s-au format ca urmare a săpăturii filoanelor purtătoare de minereu. Dacă un miner ar întâlni o lentilă puternică de minereu, golul s-ar transforma într-o cavitate la locul minei. În mileniul al IV-lea î.Hr. e. a început să treacă la dezvoltarea zăcămintelor subterane. În Peninsula Balcanică, de exemplu, lucrările miniere au atins o adâncime de 27 m. Pentru a rupe bucăți de minereu, a fost necesar să se încălzească mai întâi roca și apoi să se toarne apă pe ea. Au rezultat crăpături în care au fost introduse pene de lemn înmuiate în apă. Când pene de lemn s-au umflat, au rupt minereurile în bucăți. În Peninsula Balcanică, s-au descoperit pene înfundate din coarne de cerb. Se crede că minerii le foloseau pentru a extrage minereul de cupru din vene.

Procesul de îmbogățire cu minereu a avut loc în apropierea minelor. La început, era cunoscută metoda de ameliorare uscată: minereul extras era separat de roca sterilă și zdrobit cu ciocane de piatră. Mai târziu au început să folosească metoda de îmbogățire umedă. Minereul zdrobit era pus în tăvi de lemn cu apă. Ca urmare, tăvile s-au scuturat, bucățile mai grele de minereu s-au așezat în partea de jos, iar roca sterilă mai ușoară a plutit în sus. A fost greblat, iar bucăți de minereu de cupru au rămas în tavă. Minereurile sulfurate de cupru au fost arse mult timp în incendii înainte de topire.

De asemenea, minereul era topit lângă mine în cuptoare speciale de lut. Pentru a obține mai mult la cuptor temperatura ridicata oamenii suflau aer prin tuburile suflantei. În mileniul III î.Hr. e. S-au inventat suflantele din piele. Lingourile de metal topite din minereuri de cupru au servit ca obiect de schimb; De regulă, metalurgiștii nu s-au angajat în bijuterii și fierărie.

În mileniul al V-lea î.Hr. e. oamenii au făcut cunoştinţă cu alte metale neferoase: argint şi aurul.

Primul aliaj, după cum sugerează cercetătorii, a fost billon - un aliaj de cupru și argint. Din aceasta în sudul Turkmenistanului la începutul mileniului 5-4 î.Hr. e. au falsificat bijuterii (ace). Aliajul de cupru și arsenic a devenit cunoscut în mileniul IV î.Hr. e. Aliajele de arsen apar în Transcaucazia cu o mie de ani mai devreme decât bronzurile de staniu Europa de Vest. Din mileniul III î.Hr e. În țările din Orientul Antic, bronzul a fost obținut mai des dintr-un aliaj de cupru cu proporții diferite de staniu. În comparație cu cuprul, aliajele de bronz se disting prin fuzibilitate scăzută, calități ridicate de turnare și rezistență mare. În funcție de scopul turnării, s-a adăugat metalului de la 1-2% la 8-10% staniu. Cu cât s-a adăugat mai multă staniu, cu atât produsul era mai fragil.

Dacă minereul era topit în imediata apropiere a site-urilor miniere, atunci în așezări erau turnate produse din cupru și bronz. Pentru a obține un aliaj de bronz, cuprul și staniul sau cuprul și arsenul, luate în anumite proporții, se puneau în creuzete de lut, care se puneau într-un cuptor. Metalul topit din creuzete a fost turnat în forme din nisip, piatră și lemn. În primul rând, s-au folosit forme de batran deschis și apoi închis. Arme, unelte și diverse unelte au fost turnate în matrițe. artistice şi Bijuterii turnat după un model de ceară. Modelul a fost sculptat din ceară, pe care s-a aplicat în straturi argilă măcinată fin până când peretele de lut a devenit puternic. Au fost lăsate găuri speciale în matrița de lut pentru a topi ceara și pentru a turna aliajul de bronz înăuntru. După răcire, pentru a îndepărta obiectul, lutul a fost spart, iar pentru a obține o nouă turnare, întregul proces a trebuit să fie repetat din nou. Produsele turnate dintr-un model de ceară au valoare artistică.

Minereurile de metale neferoase erau slab accesibile pentru dezvoltare; Depozitele de staniu - principala materie primă pentru aliajele de bronz - erau cunoscute în antichitate la scară destul de limitată. Metalul a trebuit să fie transportat de la locul de extracție a minereului pe distanțe foarte mari. Toate acestea au împiedicat introducerea pe scară largă a metalelor neferoase în producție. Potrivit lui F. Engels, „...bronzul a furnizat unelte și arme adecvate, dar nu a putut înlocui uneltele de piatră; numai fierul putea face asta și ei încă nu știau să mine fierul” (Marx K., Engels F. Soch., vol. 21, p. 161).

Proprietățile speciale ale noului material au fost stăpânite rapid, au fost create unelte și arme mai productive, care nu au putut decât să afecteze dezvoltarea agriculturii și meșteșugurilor.

La fel ca aurul și argintul, cuprul se găsește uneori în scoarța terestră sub formă de pepite. Poate că primele unelte metalice au fost făcute din ele în urmă cu aproximativ 10 mii de ani. Răspândirea cuprului a fost facilitată de proprietăți precum capacitatea sa de a forjare la receși ușurința de topire din minereuri bogate. În Cipru, deja în mileniul al III-lea î.Hr. existau mine de cupru și s-a efectuat topirea cuprului. De aici provine numele latin al cuprului – cuprum. Minele de cupru au apărut pe teritoriul Rusiei la două milenii î.Hr. e. Rămășițele lor se găsesc în Urali, Caucaz și Siberia. În scrierile istoricului grec antic Strabon, cuprul este numit chalkos, de la numele orașului Chalkis. Mulți termeni din geochimie și mineralogie provin din acest cuvânt, de exemplu, elemente calcofile, calcopirită. cuvânt rusesc cuprul se găsește în cele mai vechi monumente literare și nu are o etimologie clară. Unii cercetători referă originea termenului la numele vechiului stat Media, situat pe teritoriul Iranului modern.

Substanța simplă cuprul este un metal ductil de culoare auriu-roz. În Tabelul Periodic ocupă celula numărul 29 (simbol Cu) cu o masă atomică de 63,55 amu.

Cristal de calcopirită 4x5x4 cm.Mina Nikolaevsky, Primorsky Krai.

Conform datelor pentru 2016, liderul mondial în rezervele de cupru este Chile cu o pondere de 34%, locurile doi și trei sunt împărțite de SUA și Peru - 9% fiecare, locul patru este Australia - 6%, locul cinci este Rusia cu o pondere de 5%. Alte țări mai puțin de 5%.

Rezerve de minereu de cupru pentru 2016

Cea mai mare țară producătoare de cupru este Chile. Pe teritoriul său se află cel mai mare zăcământ de cupru din lume, Chuquicamata (în spaniolă: Chuquicamata), unde este extras minereul de cupru. metoda deschisa din 1915. Cariera este situată în Anzi centrali la o altitudine de 2840 m și este în prezent cea mai mare carieră din lume: lungime - 4,3 km, lățime - 3 km, adâncime - 850 m.

Cariera Chuquicamata, Chile.

Cuprul este utilizat pe scară largă în inginerie electrică pentru fabricarea cablurilor de putere și a altor cabluri, fire și alți conductori. În 2011, costul cuprului a fost de aproximativ 9.000 USD pe tonă. Din cauza crizei economice globale, prețul majorității tipurilor de materii prime a scăzut, iar costul unei tone de cupru în 2016 nu a depășit 4.700 de dolari.