Prvi metali koje su ljudi počeli vaditi. Bakar: Najstariji metal čovječanstva

Brzo pretraživanje teksta

Kategorije metala

Plemeniti ili plemeniti metali uključuju niz tvari koje imaju povećanu otpornost na trošenje, nisu podložne utjecajima korozije i oksidacije. Štoviše, njihova dragocjenost proizlazi iz njihove rijetkosti. Ukupno postoji 8 vrsta i razlikuju se:

... Plastika, ne korodira, ρ (gustoća) = 19320 kg / m3, talište - 1064 Cᵒ.
... Ima duktilnost i duktilnost, ima visoku refleksiju, električnu vodljivost, ρ = 10500 kg / m3, talište - 961,9 Cᵒ.
... Duktilni, vatrostalni, kovani element, ρ = 21450 kg / m3, talište - 1772 Cᵒ.
... Ima mekoću i duktilnost, ima srebrno -bijelu boju, najlakši, topljivi, plastični element, ne korodira, ρ = 12020 kg / m3, talište - 1552 ° C
... Tvrdoća i vatrostalnost su iznad prosjeka, odlikuje se krhkošću, ne podliježe djelovanju lužina, kiselina i njihovih smjesa, ρ = 22420 kg / m3, talište - 2450 ° C
... Izvana je sličan platini, međutim ima veću tvrdoću, lomljivost i vatrostalnost, ρ = 12370 kg / m3, talište - 2950 Cᵒ.
Rodij. Tvrdoća je iznad prosjeka, vatrostalna, lomljiva, ima visoku refleksiju, nije izložena kiselinama, ρ = 12420 kg / cm3, talište - 1960 ° C
Osmij. Težak, ima povećanu vatrostalnost, iznadprosječnu tvrdoću, lomljiv, ne reagira na kiseline, ρ = 22480 kg / m3, talište - 3047 ° C.

Elementi slični po kemijskoj strukturi i boji (srebrno-bijeli). Postoji 17 vrsta ovih metala. Otkrio ih je 1794. u Finskoj kemičar Johan Gadolin. Do 1907. ti su elementi već bili 14. Suvremeni naziv "rijetka zemlja" dodijeljen je ovoj skupini do kraja 18. stoljeća. Dugo su znanstvenici pretpostavljali da su elementi koji pripadaju ovoj skupini rijetki. Poznati su takvi rijetki zemni metali:

Tulij;

S obzirom na kemijska svojstva, metali tvore vatrostalne i u vodi netopljive okside.

Prvi razvoj metala

Četvrto tisućljeće prije Krista donijelo je sudbonosne promjene čovječanstvu. Najvažniji proces bio je razvoj metala. U to vrijeme osoba otkriva metale poput bakra, zlata, srebra, olova i kositra. Bakar se najbrže razvio.

U početku se metal vadio iz rude prženjem na otvorenoj vatri. Ova je tehnika savladana otprilike u VI-V tisućljeću prije Krista u Indiji, Egiptu i zapadnoj Aziji. Bakar se najviše koristio za proizvodnju oruđa i oružja. Zamjenjujući kameni alat, bakar je uvelike olakšao ljudski rad. Radne predmete izrađivali su od kalupa od gline i rastopljenog bakra, sipali u kalupe i čekali da se ohladi.

Osim toga, razvoj bakra dao je novu rundu u razvoju društvenog sustava. To je označilo početak raslojavanja društva u smislu blagostanja. Bakar je postao znak bogatstva i prosperiteta.

Do 5. tisućljeća osoba se upoznaje s plemenitim metalima, naime srebrom i zlatom. Znanstvenici sugeriraju da je prva bila legura bakra i srebra, zvala se billon.

Predmeti napravljeni od ovih metala nalaze se iz antičkih ukopa. U davna vremena ti su elementi minirani u Egiptu, Španjolskoj, Nubiji i na Kavkazu. U Rusiji se također dogodilo rudarstvo, u II-III tisućljeću pr. Ako su se metali vadili iz posteljica, tada su se ispirali pijeskom na obrezanoj životinjskoj koži. Za vađenje metala iz rude, on se zagrijavao, pukao, zatim se drobio, trljao i prao.

U srednjem vijeku najvećim dijelom vadilo se srebro. Većina rudarenja je izvedena u Južnoj Americi (Peru, Čile, Nova Granada), Boliviji, Brazilu.
Početkom 16. stoljeća stanovnici Španjolske otkrili su platinu koja je jako podsjećala na srebro pa prema tome i njezinu umanjenu verziju španjolske riječi "plata" - "platina", što znači - malo srebro ili srebro. Znanstveno, platinu je 1741. ispitao William Watson.

1803 Otkriće paladija i rodija. Godine 1804. - iridij i osmij. Četiri godine kasnije otkriveni su Vesti, kasnije preimenovani u rutenij.

Što se tiče metala rijetkih zemalja, sve do 60 -ih godina dvadesetog stoljeća, oni nisu bili zanimljivi u znanstvenim zajednicama. Međutim, u to se vrijeme pojavila tehnologija odvajanja čistih metala. Istodobno su postala jasna moćna magnetska svojstva ovih metala. S vremenom je postalo moguće uzgajati monokristale ovih metala. Danas metali rijetkih zemalja dopuštaju proizvodnju mnogih predmeta za kućanstvo, bez kojih osoba ne može zamisliti svoje postojanje, na primjer, žarulje za uštedu energije. Kao i vojna i automobilska oprema.

Suvremeno rudarstvo plemenitih metala

U moderno doba zlato se smatra najvrjednijim metalom. Njegov se plijen daje najveći broj resursi. Prve "zlatne žile" razvijene su u Africi, Aziji i Americi.

Danas se zlato vadi u Južnoj Americi, Australiji i Kini. Rusija je jedna od najvećih zemalja za iskopavanje zlata i četvrta je u svijetu. Proizvodnju obavlja 16 tvrtki u Magadanu, Amurskoj oblasti, Habarovskoj oblasti, Krasnojarskom području, Irkutskoj oblasti i Čukotki.

Metode rudarstva

Sve dok nije izmišljeno Moderna tehnologija vađenje plemenitih metala, vadili su se ručno. A reći da je ovo izuzetno dugotrajan proces znači ništa ne reći.

Tako, suvremeni procesi vađenje zlata:

Skrining. Ova vrsta vađenja zlata bila je popularna tijekom "zlatne groznice" u Americi. Ova metoda zahtijevala je mnogo truda, strpljenja i vještine. Glavni alati bila su sita, kante s rešetkama na dnu ili vreće. Kako bi pronašla barem kap zlata, osoba je ušla u rijeku do pojasa, uzela vodu i izlila je na sito i u kantu s rešetkastim dnom. Tako su veliko kamenje i zlatne čestice ostale na njegovoj površini. U tom slučaju sito ili rešetkasto dno moralo se stalno držati na površini kako bi se ispralo nepotrebno kamenje, pijesak i voda i ostavile samo čestice plemenitih metala. Ova se metoda danas rijetko koristi.
Vađenje iz zlatonosne rude. To je također ručna metoda rudarstva. Ovdje su alati bili lopata, čekić za drobljenje rude i kramp. Ova metoda uključuje penjanje po planinama, kopanje tla, rovove i mine. Takvo se rudarstvo provodilo uglavnom na teritoriju Rusije.
Industrijska metoda. Zahvaljujući razvoju znanosti i otkriću određenih kemijskih spojeva, stopa ekstrakcije se značajno povećala, te su se počele koristiti mala i velika tehnologija. Taj se proces odvija automatski i praktički ne zahtijeva ljudsku provedbu.

Industrijsko rudarstvo se, pak, dijeli na:

Almagalizacija. Poanta ove metode je interakcija žive i zlata. Merkur privlači i obavija plemeniti metal. Za otkrivanje metala, ruda se sipa u bačve sa živom na dnu. Zlatu je privukla živa, a ostatak devastirane rude je odbačen. Ova je metoda bila tražena i bila je učinkovita sredinom 20. stoljeća. Smatralo se prilično jeftinim i jednostavnim. Međutim, živa je i dalje otrovni element pa je metoda napuštena. Prilijepljene čestice plemenitog metala nisu uvijek bile potpuno odvojene od žive, što nije praktično i dovodi do gubitka dijela vađenog metala.
Ispiranje. Ova metoda se proizvodi pomoću natrijevog cijanida. Uz pomoć ovog elementa, čestice plemenitog metala pretvaraju se u stanje spojeva cijanida topljivih u vodi. Nakon toga se uz pomoć kemijskih reagensa ponovno vraćaju u čvrsto stanje.
Flotacija. Postoje sorte čestica koje nose zlato i koje se ne prepuštaju vodi i ne vlaže se. Plutaju na površinu poput mjehurića zraka. Ova vrsta stijene se drobi, zatim prelije s tekućim ili borovim uljem i pomiješa. Potrebne čestice zlata lebde poput mjehurića zraka, pročišćavaju se i dobiva konačni rezultat. U industrijskim razmjerima borovo ulje zamjenjuje se zrakom.

Suvremene tehnologije obrade

Postoje dva načina obrade plemenitih metala.

Lijevanje

Ova metoda je relativno jednostavna. Doista, sve što je potrebno je uliti rastaljeni metal u unaprijed pripremljeni kalup, koji je izrađen od bakra, olova, drveta ili voska. Nakon potpunog hlađenja, proizvod se uklanja iz kalupa i polira.

Za omekšavanje metala koriste se posebne peći za taljenje. Oni su indukcija i prigušivač.

Indukcijska peć smatra se najpopularnijom i najfunkcionalnijom vrstom taljenja. U njemu dolazi do zagrijavanja zbog djelovanja vrtložnih struja.
Mućna peć omogućuje zagrijavanje određenih materijala na unaprijed određenu temperaturu.

Prigušne peći podijeljene su u različite vrste ovisno o vrsti grijaćeg elementa (električni, plinski), o načinu zaštitne obrade (zrak, s plinskom atmosferom, vakuum), o vrsti dizajna (okomito punjenje, zvonasto, vodoravno utovarni, cjevasti).

Jurnjava

Ova se metoda smatra težom. Ovdje se metal ne topi, već se zagrijava do stanja potrebnog za daljnji rad. Nadalje, uz pomoć čekića omekšala se sirovina pretvara u tanak sloj na olovnoj podlozi. Nadalje, budući proizvod dobiva potreban oblik.

Primjena i vrste proizvoda

Prvo što mi pada na pamet kada je u pitanju upotreba plemenitih metala je industrija nakita. Danas vidimo obilje različitih nakit i proizvoda za svaki ukus. To su i ukrasi i kućanski predmeti, na primjer, posuđe, posuđe. Svaki komad nakita ima žig koji odgovara autentičnosti i određeni uzorak. Međutim, ovo je samo mali dio upotrebe plemenitih metala.

Njihova uporaba tražena je u automobilskoj industriji.

Platina, iridij, paladij i zlato neophodni su u medicini. Najbolji primjer za to su medicinske igle. Također, na bazi bijelog metala izrađuju se proteze, razni instrumenti, dijelovi, preparati.

Osim toga, uređaji velike čvrstoće i stabilnosti u električnom polju izrađeni su uz pomoć plemenitih metala. Na primjer, uređaji protiv korozije i uređaji koji su konstantni u stvaranju električnog luka. Katalitička svojstva platine koriste se u proizvodnji sumporne i dušične kiseline. Formalin se dobiva korištenjem kemijskih svojstava Argentuma. Teško je zamisliti naftnu industriju bez zlata.

Jači metali koriste se za topljenje dijelova izloženih agresivnijim uvjetima. Na primjer, kada je u pitanju rad s visokim temperaturama, agresivnim kemijskim reakcijama, električnom energijom i još mnogo toga.

Sprej ovih metala također se koristi za premazivanje drugih. To pomaže u uklanjanju korozije, daje zaštitna svojstva svojstvena plemenitim metalima.

Cijene

Cijenu plemenitih metala određuju mnogi procesi, uključujući tehničke, temeljne i špekulativne. Međutim, najvažniji faktor su ponuda i potražnja. Od tog faktora polaze pri formiranju cijena nakita. Kupci stvaraju potražnju. Koriste metale u raznim industrijama - medicini, strojarstvu, radiotehnici, nakitu. Također, prisutnost predmeta od plemenitih metala često određuje pripadnost osobe određenom statusu. Najpopularnije među ostalim je zlato. To je također posljedica činjenice da svaka država ima vlastitu zlatnu rezervu, a njezina ljestvica djelomično određuje težinu države u svjetskoj areni.

Prema podacima Centralne banke Ruske Federacije, cijena jednog grama zlata iznosi 2686,17 rubalja, srebra - 31,78 rubalja / gram, platine - 1775,04 rubalja / grama, paladija - 2179,99 rubalja / gram.

Podrijetlo metalurgije. Razvoj i širenje metalurgije imali su veliki značaj za razvoj proizvodnih snaga materijalne kulture čovječanstva. S izvornim metalom (bakar, zlato, meteorsko željezo, olovo) ljudi su, sudeći prema arheološkim nalazima, bili poznati u kamenom dobu. Nuggets su se koristili kao nakit, amajlije itd. U davna vremena otkrivene su metode hladnog kovanja metala, ali su grumenci bili rijetki, što nije moglo biti od gospodarske važnosti. Umijeće taljenja metala otkriveno je, najvjerojatnije slučajno. Grude rude uhvaćene u požaru ili peći tijekom proizvodnje keramike mogle bi potaknuti ideju metalurgije.

Početak obrade metala nastao je na područjima gdje je bilo izdanaka na površini rudnih stijena. No, gdje se i kada to dogodilo nije poznato. Postoji pretpostavka da je domovina metalurgije regija od Transcaucasia do Male Azije, iako postoje nalazišta bakra u Karpatima, na Balkanu, Kavkazu, Altaju i Tien Shanu te na Uralu. Što se tiče vremena nastanka metalurške proizvodnje, sa svakim novim arheološkim nalazom on mora biti sve stariji. Do VIII tisućljeća pr. NS. (to jest, kada su mezolitske kulture još uvijek postojale u većini naseljenih zemalja) uključuju slojeve spomenika Chayenu-Tepezi u Anadoliji (Turska), gdje su pronađene bakrene i brončane perle, tetraedarsko šilo i žičane igle. U VII tisućljeću pr. NS. metal su vadili i obrađivali stanovnici naselja Chatal-Guyuk (Turska). U slojevima naselja Yarym-Tepe I u dolini Sinjar (Irak), koji datiraju iz VI tisućljeća pr. e., pronađeno bakreni nakit i troske od taljenja metala.

Zavičajni bakar vrlo je rijedak pa su ga ljudi, kad je postao rijedak, počeli vaditi uz pomoć vatre. Područje na kojem se nalazila ruda zagrijano je vatrom, a zatim zalijevano vodom; ruda je napuknuta, a zatim iskopana kopačima kostiju, a veliki su komadi odlomljeni kamenim sjekirama. Udarci su odvojili rudu od okolnih otpadnih stijena. Sirovine su transportirane u centre za topljenje bakra. Ovdje se metal topio na najprimitivnije načine: ruda je gomilana, prekrivena drvom i zapaljena. Dakle, kemijski sastav i svojstva gotovog metala ovisili su o sastavu rude, nečistoćama i njihovoj količini, kao i o temperaturi taljenja.

Valja napomenuti da je ruda mogla imati različite nečistoće, zbog čega se nije topio čisti bakar, već neke vrste bronce. Tradicionalno se vjeruje da je osoba naučila izrađivati legure bakra s nečistoćama (ligatura), najčešće arsenom, antimonom i olovom. Kasnije (otprilike u 3. tisućljeću prije Krista) čovjek je stvorio "klasičnu" broncu - s dodatkom kositra. Mogu se razlikovati četiri glavne faze u razvoju metalurgije bakra: hladno (tada vruće) kovanje, lijevanje izvornog bakra, taljenje bakra iz rude (to je početak same metalurgije), brončane legure na bazi bakra.

Unatoč prednostima bakra, a osobito bronce, metal ne samo da nije zamijenio kamen, kost i drvo u proizvodnji alata, već je ostao prilično rijedak i skup materijal do brončanog doba. Može se dodati da su dugo proizvodi od bakra uglavnom bili mali - igle, šila, nakit, noževi i bakreni alati ponavljali su oblik kamenih. Pred kraj eneolitika počeli su se proizvoditi masivni proizvodi od bakra, prvo kovanjem, a kasnije i lijevanjem. Sljedeće razdoblje naziva se brončano doba i njegov se kronološki okvir za svako područje određuje zasebno.

Prilikom lijevanja na proizvod se troši manje metala, oblici alata postaju elegantniji. Lijevaju se sjekire, čekići, igle, šila, dlijeta, udarci, ukrasi. Za lijevanje je potrebna temperatura preko 1000 stupnjeva. Do III-II tisućljeća pr NS. metalurška proizvodnja se donekle poboljšala. Taljenje bronce počelo se provoditi u pećima, na ugljenu, što je poboljšalo proces oporabe. Poboljšano je lijevanje, uključujući i model od voska, te su poboljšane tehnike kovanja, utiskivanja i kaljenja bronce.

No, prijelaz na limenu "klasičnu" broncu uzrokovao je određene poteškoće povezane s vađenjem kositra, što je prilično rijetko. Njegova ležišta udaljena su od drevnih metalurških središta. Za prevladavanje ovih poteškoća bilo je potrebno proširiti trgovačke odnose, vozila itd., Što je pak dovelo do daljnjeg razvoja proizvodnih snaga.

Uz bakar i broncu, ljudi su poznavali i koristili i druge metale: olovo, zlato, srebro. No, područje primjene olova tada je bilo ograničeno. Plemeniti metali, zbog svoje visoke cijene, korišteni su samo za ukrase; drevni majstori postigli su veliko savršenstvo u obradi. Znali su izrađivati lijevane predmete, ukrašavati ih utiskivanjem, a površine predmeta od jeftinijih materijala prekrivati najfinijim zlatnim listićima. Poznavali su i leguru zlata i srebra - elektrinu, koja je bila prilično rasprostranjena (takva legura se nalazi u prirodi).

Bronca je donijela novi način života. Novi alati i oružje, razvoj novih dotad neupotrebljivih zemljišta, povećanje mobilnosti stanovništva, širenje razmjene, osobito metala, bilo je popraćeno kompliciranjem društvene strukture društva, širenjem nejednakosti, povećanjem broj vojnih sukoba i pojava ropstva. Teritoriji koji se nalaze u blizini ležišta bakra u svom razvoju nadmašili su druge regije. I samo je pojava željeza ubrzala napredak, a novi metal postao je od 1. tisućljeća pr. NS. glavni materijal za proizvodnju oruđa i oružja, konačno istiskujući kamen, kost, bakar i broncu.

Ljudsko poznanstvo sa željezom dogodilo se mnogo prije toga. Da ne govorimo o meteorskom željezu (moguće domaćem), koje su znali topiti u III, a možda i u IV tisućljeću pr. NS. No, nalazi se još rjeđe od bakra, a prvi su željezni predmeti bili rijetki i skupi, korišteni za nakit u rangu s plemenitim metalima. Poznati su slučajevi umetanja nakita od željeznog zlata i svečanog pribora. Željezo je postalo široko rasprostranjeno kao jeftin materijal mase na prijelazu iz 2. u 1. tisućljeće pr. NS.

Najstariji nalazi proizvodnje željeza zabilježeni su na području iranskog Azerbajdžana, datiraju oko 2800. PRIJE KRISTA NS. Iskustvo taljenja bakra omogućilo je čovjeku da ovlada taljenjem željeza, iako to zahtijeva višu temperaturu. Da bi izvukli željezo iz rude, drevni metalurzi pronašli su izlaz - smanjenje metala puhanjem kisika u peć tijekom kuhanja željeza ("metoda sirovog puhanja"). Za to su korištene male peći u kojima se metal, moglo bi se reći, kuhao, a ne topio. Tijekom procesa taljenja sve strane nečistoće i otpadna stijena plutaju (ovo je troska), a metal se nakuplja na dnu peći u obliku spužvaste mase zasićene tekućom troskom (kora). Ovaj je metal bio mekan, pa je nekoliko puta kovan. No svejedno, željezo je ostalo mekše od bronce. Tek je razvoj takvih tehnoloških procesa kao što su karburizacija (cementiranje), kaljenje i kaljenje, dopustio da se željezo uzdigne iznad bronce.

Osim tvrdoće, željezo je imalo još jednu vrlo važnu prednost: željezna ruda se nalazi gotovo posvuda, uključujući močvare, šumske zone, planinska područja itd. Zemlje siromašne bakrom brzo su sustigle druga područja u svom razvoju. Brončano doba zamjenjuje željezno doba.

Ukupno:

Ovladavanje taljenjem metala postalo je najveće tehničko postignuće čovjeka u eneolitiku i brončanom dobu, ali prava tehnička revolucija dogodilo tek s razvojem metalurgije željeza krajem 2. tisućljeća pr. Željezna ruda je češća od bakra, zbog čega je željezo postalo raširen metal. Metalurgija je ubrzala napredak društva, poboljšala obradu zemlje, izdvajanje zanata u neovisnu proizvodnju, razvoj trgovine i uporabu metala u vojnim poslovima, potaknula je formiranje klasnog društva i nastanak države.

Temu "Metali u antici" nismo slučajno odabrali. Sada ne možemo zamisliti svoj život bez metala. Koristimo metale i njihove legure - kao jedan od glavnih građevinskih materijala moderne civilizacije. To je prvenstveno zbog njihove velike čvrstoće, ujednačenosti i nepropusnosti za tekućine i plinove. Osim toga, promjenom formulacije legura moguće je promijeniti njihova svojstva u vrlo širokom rasponu.

Metali se koriste i kao dobri vodiči električne energije (bakar, aluminij) i kao materijali s povećanom otpornošću za otpornike i električne grijaće elemente (nikrom itd.).

Metali i njihove legure široko se koriste za izradu alata (njihov radni dio). To su uglavnom alatni čelici i legure karbida. Dijamant, bor -nitrid i keramika također se koriste kao alati.

Broj 7 često se nalazi u raznim mističnim učenjima, pa čak i u svakodnevnom životu: 7 boja duge, 7 metala iz davnine, 7 planeta, 7 dana u tjednu, 7 bilješki.

Zadržimo se na 7 antičkih metala - bakru, srebru, zlatu, kositru, olovu, žive, željezu, kao i nekim legurama na njihovoj osnovi.

Drevni filozofi identificirali su različite metale s kostima božanstava. Egipćani su željezo promatrali kao kosti Marsa, a magnet kao kosti Horusa. Prema njihovom mišljenju, olovo je bilo kostur Saturna, a bakar Venera. Drevni filozofi pripisivali su živu kosturu Merkura, zlato - Sunce, srebro - Mjesec, antimon - Zemlju.

Dugo je čovjek vjerovao da planeti utječu na funkcije ljudskog tijela.

Vjerovalo se da se uz pomoć metala možete boriti protiv štetnih učinaka zvijezda.

Od davnina su se iscjelitelji koristili metalima. No, njihov omiljeni lijek i dalje su bile biljke. Liječenje mineralima u prahu, uzeto interno, počelo se koristiti tek u srednjem vijeku. U tom se smislu uobičajena upotreba metala u davna vremena sastojala od nošenja ili korištenja njih kao talismana, zajedno s kamenim talismanima. Eliphas Levi, opisujući čarobnjaka u svom ruhu, kaže:

„U nedjelju (dan Sunca) u rukama je držao zlatnu šipku, ukrašenu rubinom ili krizolitom; u ponedjeljak (mjesečev dan) nosio je tri niti - bisere, kristal i selenit; u utorak (dan Marsa) imao je čeličnu šipku i prsten od istog metala; u srijedu (na dan Merkura) nosio je ogrlicu od bisera ili staklene perle sa živom i prsten od ahata; u četvrtak (dan Jupitera) imao je gumenu šipku i prsten sa smaragdom ili safirom; u petak (dan Venere) imao je mjedenu šipku, tirkizni prsten i krunu s berilima; u subotu (dan Saturna) imao je štap od oniksa, kao i prsten od ovog kamena, te lanac od kositra na vratu. "

Kad se razvila astrologija, sedam tada poznatih metala počelo se uspoređivati sa sedam planeta, što je simboliziralo vezu između metala i nebeskih tijela i nebeskog podrijetla metala.

Svaki metal djelovao je kao posrednik između bogova i zemaljskih pojava, pa su bili povezani sa znakovima planeta: zlato - sa Suncem, srebro - s Mjesecom, bakar - s Venerom, željezo - s Marsom, olovo - sa Saturnom , kositar - s Jupiterom i živom - s Merkurom. Ova je usporedba postala uobičajena prije više od 2000 godina i u literaturi se stalno susreće do 19. stoljeća.

Očigledno, osoba se prvi put upoznala s onim metalima koji su pronađeni u prirodi u izvornom stanju. To su zlato, srebro, bakar, meteorsko željezo. S ostalim metalima - kako ih je naučio dobivati iz spojeva smanjenjem taljenja.

Tijekom rada na projektu saznali smo da su prvi metalni alati, nakon kamenih, ljudi koristili nekoliko tisućljeća prije naše ere. Napravljeni su od izvornog bakra i stoga su bili bakar. Zavičajni bakar u prirodi se nalazi prilično često. Preradu bakrenih grumena prvi su izveli stari ljudi uz pomoć kamenja (tj. U stvari, on je koristio hladno kovanje metala za dobivanje proizvoda od njih). Zašto je to moguće? Našli smo odgovor na ovo naše pitanje. Bakar je prilično mekan metal.

U teorijskom dijelu projekta Antique Metals nudimo odgovore na druga pitanja koja su se pojavila tijekom našeg rada:

Zašto je bakar bio prvi metal koji je osoba počela koristiti u svom životu?

(već smo odgovorili, vidi gore)

Zašto bakar nije mogao potpuno istisnuti kameni alat? U kojoj su se povijesnoj prošlosti pojavila "metalna doba" - bakar, bronca i željezo? Zašto je brončano doba zamijenilo bakreno i željezno doba? Koja je nova svojstva metala i legura čovjek otkrio za sebe, što mu je dalo priliku za izradu naprednijih alata, oružja, predmeta za kućanstvo? Zašto je osoba koristila talismane? Kako je i koje starine osoba koristila u svom svakodnevnom životu? O kakvoj bi koristi ili šteti mogli govoriti o pokušajima liječenja "starim metalima"? Kako su se u davna vremena dobivali ili vadili metali? Odakle potječe naziv starih metala?

U praktičnom dijelu našeg rada odlučili smo istražiti:

Koja su svojstva metala ili legura antikviteta osigurala njihovo očuvanje do danas?

Zašto je stupanj očuvanosti predmeta različit?

Kako bismo riješili praktične probleme, mi smo: 1) proveli kemijski pokus kako bismo utvrdili kemijsku aktivnost starih metala i njihovu kemijsku otpornost na određene kemijske i atmosferske utjecaje; 2) donio odgovarajuće zaključke.

2.1 BAKAR. BAKRENO DOBA

Simbol Cu dolazi iz latinskog cyprouma (kasnije, Cuprum), budući da su se rudnici bakra starih Rimljana nalazili na Cipru.

Čisti bakar je viskozan, viskozan metal svijetlo ružičaste boje, lako se valja u tanke limove. Vrlo dobro provodi toplinu i električnu struju, u tom pogledu je odmah iza srebra. Na suhom zraku bakar se gotovo ne mijenja, budući da najtanji oksidni film koji nastaje na njegovoj površini daje bakru više tamne boje a služi i kao dobra zaštita od daljnje oksidacije. No, u prisutnosti vlage i ugljičnog dioksida, površina bakra prekrivena je zelenkastom prevlakom od bakrenog hidroksokarbonata - (CuOH) 2CO3.

Bakar se široko koristi u industriji zbog visoke toplinske vodljivosti, visoke električne vodljivosti, savitljivosti, dobrih svojstava lijevanja, visoke vlačne čvrstoće, kemijske otpornosti

Bakar je prvi metal koji su ljudi prvi put počeli koristiti u antici, nekoliko tisućljeća prije Krista. Prvi bakreni alati izrađeni su od prirodnog bakra, što je u prirodi prilično uobičajeno, budući da je bakar neaktivan metal. Najveći grumen bakra pronađen je u Sjedinjenim Državama, težio je 420 tona.

No s obzirom na činjenicu da je bakar mekan metal, bakar u davna vremena nije mogao u potpunosti zamijeniti kameni alat. Tek kada je čovjek naučio topiti bakar i izumio broncu (slitinu bakra i kositra), metal je zamijenio kamen.

Široka upotreba bakra započela je u 4. tisućljeću prije Krista. NS.

Vjeruje se da se bakar počeo koristiti oko 5000. godine prije Krista. NS. U prirodi se bakar rijetko nalazi u obliku metala. Prvi metalni alati izrađivani su od bakrenih grumena, vjerojatno uz pomoć kamenih sjekira. Indijanci koji su živjeli na njegovoj obali jezera. Gornja (Sjeverna Amerika), gdje ima vrlo čistog domaćeg bakra, metode njegove hladne obrade bile su poznate sve do Kolumba.

Bakreno doba je prijelazno doba između neolitika i brončanog doba. Karakterizira ga pojava prvih bakrenih alata uz široku uporabu kamenih. Za južne regije Volge, 4 tisuće pr. NS. , za šumarstvo - 3 tisuće pr. NS. U šumskim predjelima Volge ribolov i lov ostaju glavna trgovina, na jugu se specijalizirani lov na konje zamjenjuje njihovim uzgojem i poljoprivredom. Oko 3500. pr NS. na Bliskom istoku naučili su vaditi bakar iz ruda, dobiven je redukcijom ugljenom. U starom Egiptu postojali su i rudnici bakra. Poznato je da su blokovi za poznatu Keopsovu piramidu obrađeni bakrenim alatom.

U južnoj Mezopotamiji najstariji metalni predmet bio je vrh koplja pronađen u Uru, u slojevima koji datiraju iz 4. tisućljeća pr. NS. Kemijskom analizom utvrđeno je da sadrži 99,69% Cu, 0,16% As, 0,12% Zn i 0,01% Fe. Na Kavkazu i u Zakavkazju metal se počeo koristiti od prve polovice 4. tisućljeća pr. NS. Bio je to bakar, koji je dobiven metalurškim taljenjem oksidiranih ruda bakra, ponekad zajedno s mineralima arsena.

Čak i kasnije, metal se počeo koristiti u srednjoj Europi, barem ne prije III tisućljeća prije Krista. NS. Primitivna ravna bakrena sjekira pronađena u Gornim Lefantovcima u zapadnoj Slovačkoj datira otprilike od sredine 3. tisućljeća prije Krista. NS. Prema spektralnoj analizi, sjekira je izrađena od bakra koji sadrži nečistoće arsena (0,10%), antimona (0,35%) i malu količinu drugih metala, što ukazuje da bakar od kojeg je izrađena sjekira nije izvornog podrijetla. , a najvjerojatnije je dobiven smanjenjem taljenja ruda malahita.

Preci starih Slavena, koji su živjeli u slivu Dona i u Dnjepru, koristili su bakar za proizvodnju oružja, nakita i predmeta za domaćinstvo. Ruska riječ "bakar", prema nekim istraživačima, potječe od riječi "mida", koja je među starim plemenima koja su naseljavala istočnu Europu značila općenito metal.

MEDICINSKA SVOJSTVA BAKRA

Ljekovita svojstva bakra poznata su jako dugo. Stari su vjerovali da je ljekovito djelovanje bakra povezano s njegovim analgetskim antipiretskim antibakterijskim i protuupalnim svojstvima. Čak su i Avicenna i Galen opisali bakar kao lijek, a Aristotel je, ističući jačajući učinak bakra na tijelo, radije zaspao s bakrenom kuglom u ruci. Kraljica Kleopatra nosila je najfinije bakrene narukvice, preferirajući ih u odnosu na zlato i srebro, dobro poznavajući medicinu i alkemiju. U bakrenim oklopima drevni ratnici bili su manje umorni, a njihove su se rane manje gnojile i brže su zacjeljivale. Sposobnost bakra da pozitivno utječe na "mušku snagu" primijećena je i naširoko se koristila u starom svijetu.

Lutajući su narodi u svakodnevnom životu koristili bakreni pribor koji ih je štitio od zaraznih bolesti, a Cigani su u iste svrhe nosili bakreni obruč na glavi. Povijesna činjenica: epidemija kolere i kuge zaobišla je ljude koji rade s bakrom ili žive u blizini rudnika bakra. Bez slučajnosti ranije kvake na vratima u bolnicama su bili izrađeni od bakra kako bi se isključio prijenos infekcije sa zaraznih pacijenata na zdrave osobe.

Kao dijete, primjenjujući bakreni novčić na kvržicu prema savjetu naše bake, smanjili smo bol i upalu, iako je u novčiću od 5 kopija izdanom u sovjetsko vrijeme sadržaj bakra bio nizak.

Danas je uporaba proizvoda od bakra raširena. U srednjoj Aziji proizvodi od bakra se troše i praktički ne obolijevaju od reume. U Egiptu i Siriji čak i djeca nose bakrene proizvode. U Francuskoj se bakar koristi za liječenje poremećaja sluha. U Sjedinjenim Državama bakrene narukvice nose se za artritis. U kineskoj medicini bakreni diskovi se primjenjuju na aktivne točke. A u Nepalu se bakar smatra svetim metalom.

2. 2 Bronca. Brončano doba

Do 3000. godine pr NS. u Indiji, Mezopotamiji i Grčkoj kositar se dodavao bakru radi taljenja čvršće bronce. Otkriće bronce moglo se dogoditi slučajno, ali su njegove prednosti u odnosu na čisti bakar brzo dovele ovu leguru na prvo mjesto.

Tako je započelo "brončano doba".

Brončano doba karakterizira širenje brončane metalurgije, brončanog alata i oružja na Bliskom istoku, Kini, Južnoj Americi itd.

Riječ "bronca" zvuči gotovo isto u mnogim europskim jezicima. Njegovo podrijetlo povezuje se s imenom male talijanske luke na obali Jadranskog mora - Brindisi. Kroz ovu je luku bronca dostavljana u Europu u stara vremena, a godine stari Rim ta se legura zvala "es brindisi" - bakar iz Brindisija.

Asirci, Egipćani, Hindusi i drugi narodi u antici imali su predmete izrađene od bronce. Međutim, drevni majstori naučili su lijevati čvrste brončane kipove najranije u 5. stoljeću. PRIJE KRISTA NS. Oko 290. pr NS. Kolos sa Rodosa stvorio je Hares u čast boga sunca Heliosa. Bio je visok 32 metra i stajao je iznad ulaza u unutarnju luku drevne luke Rodos u istočnom Egejskom moru, ovo je divovski brončani kip.

Zašto se bakreno doba promijenilo u brončano doba?

Bronca ima veću čvrstoću i otpornost na trošenje od bakra; dobra duktilnost, otpornost na koroziju, dobra svojstva lijevanja

Bronca i mjed u moderni svijet

Po kemijski sastav razlikovati jednostavan i složen mjed, au strukturi-jednofazni i dvofazni. Obični mesing legiran je s jednom komponentom: cinkom.

Mjedici s nižim udjelom cinka (tombaci i polukompakti) inferiorni su od mjedi L68 i L70 po duktilnosti, ali ih nadmašuju po električnoj i toplinskoj vodljivosti.

Limene bronze

Bronca je po čvrstoći i otpornosti na koroziju (osobito u morskoj vodi) superiornija od mjedi.

Limene bronze - imaju visoka svojstva lijevanja. Nedostatak odljevaka od limene bronce je njihova značajna mikroporoznost. Stoga se aluminijske bronze koriste za rad pri povišenim tlakovima.

Zbog visoke cijene kositra češće se koriste bronze u kojima se dio kositra zamjenjuje cinkom (ili olovom).

Aluminijske bronze

Ove bronze sve više zamjenjuju brončane i kositrene bronze.

Koriste se za lim i štancanje sa značajnim deformacijama. Oni su izdržljiviji i otporniji, ne tvore poroznost, što omogućuje gušće odljevke. Svojstva lijevanja poboljšavaju se uvođenjem ovih bronza male količine fosfor. Sve aluminijske bronze, poput kositra, dobro su otporne na koroziju u morskoj vodi i u vlažnoj tropskoj atmosferi, pa se koriste u brodogradnji, zrakoplovstvu itd. U obliku vrpci, limova, žica, koriste se za elastične elemente, osobito za opruge koje nose struju.

Silikonske bronze

Ove se bronze koriste za fitinge i cijevi koje rade u alkalnim (uključujući otpadnim) okruženjima.

Berilijeve bronze

Berilijeve bronze kombiniraju vrlo visoku čvrstoću (do 120 kgf / mm2) i otpornost na koroziju s povećanom električnom vodljivošću. Međutim, zbog visoke cijene berilija, te se bronze koriste samo u posebno kritičnim slučajevima u proizvodima malog presjeka u obliku vrpci, žice za opruge, membrana, mijeha i kontakata u električnim strojevima, aparatima i uređajima.

2. 3 Zlato. Srebro

Uz bakrene grumene, grumenčići od zlata i srebra također su privukli pažnju ljudi u novom kamenom dobu. Ljudi su vadili zlato od pamtivijeka. Čovječanstvo se sa zlatom susrelo već u 5. tisućljeću pr. NS. u doba neolitika zbog svoje rasprostranjenosti u izvornom obliku. Prema arheolozima, početak sistemskog rudarstva postavljen je na Bliskom istoku, odakle se zlatni nakit isporučivao, posebno u Egipat. Upravo u Egiptu u grobu kraljice Zer i jedne od kraljica Pu - Abi Ura u sumerskoj civilizaciji pronađen je prvi zlatni nakit koji datira iz 3. tisućljeća prije Krista. NS.

U davna vremena glavni centri za vađenje plemenitih metala bili su Gornji Egipat, Nubija, Španjolska, Kolhida (Kavkaz); postoje podaci o proizvodnji u Srednjoj i Južnoj Americi, u Aziji (Indija, Altaj, Kazahstan, Kina). Na teritoriju Rusije zlato se vadilo već u 2. - 3. tisućljeću pr. NS.

Metali su izvađeni iz posteljica ispiranjem pijeska na kožu životinja podrezanom vunom (za hvatanje zrna zlata), kao i korištenjem primitivnih korita, tacni i kutlača. Metali su se vadili iz ruda zagrijavanjem stijene do pucanja, nakon čega je uslijedilo drobljenje grudvica u kamenim mortovima, abrazija mlinskim kamenom i pranje. Odvajanje veličine provedeno je na sitima. U starom Egiptu bila je poznata metoda odvajanja legura zlata i srebra s kiselinama, odvajanja zlata i srebra od olovne slitine kupeliranjem, vađenja zlata spajanjem s živom ili skupljanja čestica pomoću masne površine (Stara Grčka). Kupelacija je provedena u glinenim loncima, kojima je dodano olovo, kuhinjska sol, kositar i mekinje.

U XI-VI stoljeću pr. NS. srebro se vadilo u Španjolskoj u dolinama rijeka Tagus, Duero, Minho i Guadiaro. U VI-IV stoljeću pr. NS. razvoj primarnih i aluvijalnih ležišta zlata započeo je u Transilvaniji i zapadnim Karpatima.

Vađenje zlata u srednjem vijeku odvijalo se mljevenjem zlatonosne rude u brašno. Miješano je u posebnim bačvama sa živom na dnu. Živa je navlažila i djelomično otopila zlato da bi nastalo amalgam (amalgamiranje). Odvojen je od ostatka stijene i razgrađen zagrijavanjem. Istodobno je živa isparila, a zlato je ostalo u aparatu za destilaciju.

U moderno doba, zlato se počelo vaditi cijanizacijom ruda,

Geokemija zlata

Zlato karakterizira izvorni oblik. Među ostalim oblicima valja istaknuti elektrum, leguru zlata i srebra koja ima zelenkastu nijansu i relativno se lako uništava kada se prenese vodom. U stijenama se zlato obično raspršuje na atomskoj razini. U naslagama je često zatvoren u sulfide i arsenide.

Zlato kod kuće

Zlato je, zajedno s bakrom, bio jedan od prvih metala koje je čovjek koristio u svakodnevnom životu.

Visoka duktilnost zlata i srebra široko se koristila, osobito u Egiptu u obliku lima - folije, za pokrivanje bakra, pa čak i proizvoda od drva. Pokrivanje bakrenih predmeta zlatom spasilo ih je od korozije

Amajlija "Bog Sunca". Kult Sunca nalazi se u svim drevnim religijama. Njegova energija povezana je sa životom i prosperitetom. Zrake koje daju život pomažu rastu plodova koji hrane cijeli svijet. Kelti su ovo moćno svjetlo povezivali s muškim simbolom gnojidbe. Sunčev talisman pomaže osjetiti puninu života, steći samopouzdanje i vratiti mentalnu snagu. Štiti od životnih teškoća, tjelesne i duhovne slabosti.

Nakit je izrađen od srebra - perle, prstenje, prstenje, pribor za odjeću, vaze, posude, amajlije itd.

Već u moderno doba zlato i srebro korišteni su kao novac. Glavni metal valute do danas je zlato.

Srebro je, nakon zasićenja tržišta, zapravo izgubilo ovu funkciju.

Zlato je bitan element modernog svijeta financijskog sustava, budući da ovaj metal nije podložan koroziji, ima mnogo područja tehničke primjene, a njegove rezerve su male. Zlato se tijekom povijesnih kataklizmi praktički nije gubilo, već se samo nakupljalo i topilo. Trenutno se svjetske bankarske rezerve banaka procjenjuju na 32 tisuće tona

Čisto zlato je mekani žuti plastični metal. Crvenkastu nijansu nekim zlatnim predmetima, poput kovanica, daju nečistoće drugih metala, osobito bakra.

Najvažnija karakteristika nakit je njihov uzorak, koji karakterizira sadržaj zlata u njima. Sastav takvih legura izražen je finoćom koja označava broj težinskih dijelova zlata u 1000 dijelova legure (u ruskoj praksi). Finoća kemijski čistog zlata odgovara 999. 9 Finoća se naziva i "bankovno" zlato, budući da se ingoti izrađuju od takvog zlata.

U Rusiji se smatra da je početak vađenja zlata 21. svibnja (1. lipnja) 1745., kada je Erofej Markov, koji je zlato pronašao na Uralu, najavio svoje otvaranje u Uredu Glavnog odbora tvornica u Jekaterinburgu. Tijekom povijesti čovječanstvo je iskopalo oko 140 tisuća tona zlata.

Srebro je element sekundarne podgrupe prve skupine, petog razdoblja Periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendelejeva, s atomskim brojem 47. Označeno je simbolom Ag (latinski Argentum)

Otkriće srebra. Rudarstvo

Feničani su otkrili nalazišta srebra (srebrne rude) u Španjolskoj, Armeniji, Sardiniji i Cipru. Srebro iz ruda srebra kombinirano je s arsenom, sumporom, klorom, a također u obliku izvornog srebra. Zavičajni metal, naravno, postao je poznat prije nego što su ga naučili ekstrahirati iz spojeva. Izvorno srebro ponekad se nalazi u obliku vrlo velikih masa: najvećim grumenom srebra smatra se grumen, koji je težio 13,5 tona. Srebro se također nalazi u meteoritima i nalazi se u morskoj vodi. Srebro je rijetko u obliku grumena. Ova činjenica, kao i manje uočljiva boja (srebrni grumenčići obično su premazani crnom sulfidnom prevlakom), poslužili su kao osnova za kasnije ljudsko otkriće izvornog srebra. To je objasnilo veliku rijetkost i veliku vrijednost srebra u početku. No, tada se dogodilo drugo otkriće srebra: Rafiniranjem zlata s rastopljenim olovom, u nekim slučajevima, umjesto svjetlijeg od prirodnog zlata, dobiven je prigušeniji metal. No, s druge strane, bilo ga je više od izvornog metala koji su željeli pročistiti. Ovo blijedo zlato u upotrebi je od trećeg tisućljeća pr. Grci su ga zvali elektron, Rimljani elektrum, a Egipćani asem. Trenutno se izraz electrum može koristiti za označavanje legure srebra i zlata. Ove legure zlata i srebra dugo su se smatrale posebnim metalom. U starom Egiptu, gdje je srebro doneseno iz Sirije, koristilo se za izradu nakita i kovanje novca. Ovaj je metal kasnije (oko 1000. pr. Kr.) Došao u Europu i koristio se u iste svrhe. Pretpostavljalo se da je srebro proizvod transformacije metala na putu njihove "transmutacije" u zlato. 2500 godina prije Krista u starom Egiptu nosili su nakit i kovali novčiće od srebra, vjerujući da je to skuplje od zlata. U 10. stoljeću pokazalo se da postoji analogija između srebra i bakra, a bakar se smatrao srebrnom bojom crvene boje. Godine 1250. Vincent Bove predložio je da se srebro nastaje od žive djelovanjem sumpora. U srednjem vijeku "kobald" je bio naziv za rude koje su se koristile za proizvodnju metala sa svojstvima drugačijim od već poznatog srebra. Kasnije se pokazalo da je iz tih minerala iskopana legura srebra-kobalta, a razlika u svojstvima određena je prisutnošću kobalta. U XVI stoljeću. Paracelsus je od elemenata dobio srebrni klorid, a Boyle je odredio njegov sastav. Scheele je proučavao utjecaj svjetlosti na srebrni klorid, a otkriće fotografije skrenulo je pozornost na druge srebrne halogenide. Godine 1663. Glaser je predložio srebrni nitrat kao sredstvo za kauterizaciju. Od kraja XIX stoljeća. složeni cijanidi srebra koriste se u galvanizaciji. Koristi se za kovanje kovanica, nagrada - ordena i medalja.

Srebrni halogenidi i srebrni nitrat koriste se u fotografiji zbog visoke fotoosjetljivosti.

Zbog najveće električne vodljivosti i otpornosti na oksidaciju, koristi se: u elektrotehnici i elektronici kao premaz za kritične kontakte; u mikrovalnoj tehnologiji kao premaz unutarnja površina valovodi.

Koristi se kao premaz za visoko reflektirajuća ogledala (aluminij se koristi u konvencionalnim ogledalima).

Često se koristi kao katalizator u oksidacijskim reakcijama, na primjer u proizvodnji formaldehida iz metanola.

Koristi se kao dezinficijens, uglavnom za dezinfekciju vode. Prije nekog vremena za liječenje prehlade korištena je otopina protargola i kolargola, koji su bili koloidnog srebra.

Jedna od važnih upotreba srebra bila je alkemija, usko povezana s medicinom. Već 3 tisuće godina pr. NS. u Kini, Perziji i Egiptu bili su poznati ljekovita svojstva domaće srebro. Stari Egipćani, na primjer, stavljali su srebrnu ploču na svoje rane kako bi ih brzo zacijelili. Sposobnost ovog metala da održava vodu prikladnom za piće dugo je također poznata od davnina. Na primjer, perzijski kralj Kir u vojnim pohodima prevozio je vodu samo u srebrnim posudama. Poznati srednjovjekovni liječnik Paracelsus liječio je neke bolesti "mjesečevim" kamenom sa srebrnim nitratom (lapis). Ovaj alat se i danas koristi u medicini.

Razvoj farmakologije i kemije, pojava mnogih novih prirodnih i sintetskih oblika doziranja nisu smanjili pozornost modernih liječnika prema ovom metalu. U našim se godinama nastavlja široko koristiti u indijskoj farmakologiji (za proizvodnju tradicionalnih indijskih aurvedskih lijekova). Ayurveda (Ayurveda) je drevna metoda dijagnoze i liječenja, malo poznata izvan Indije. Više od 500 milijuna ljudi u Indiji uzima takve lijekove, pa je očito da je potrošnja srebra u farmakologiji zemlje vrlo velika. U novije vrijeme suvremena istraživanja tjelesnih stanica o sadržaju srebra dovela su do zaključka da se on povećava u stanicama mozga. Tako je zaključeno da je srebro metal neophodan za život ljudskog tijela te da ljekovita svojstva srebra otkrivena prije pet tisuća godina nisu izgubila svoju važnost u današnje vrijeme.

Fino zdrobljeno srebro naširoko se koristi za dezinfekciju vode. Voda natopljena srebrnim prahom (u pravilu se koristi posrebreni pijesak) ili filtrirana kroz takav pijesak gotovo se potpuno dezinficira. Srebro u obliku iona aktivno stupa u interakciju s raznim drugim ionima i molekulama. Niske koncentracije su korisne jer srebro ubija mnoge bakterije koje izazivaju bolesti. Također je utvrđeno da ioni srebra u niskim koncentracijama doprinose povećanju opće otpornosti tijela na zarazne bolesti... Razvijajući ovaj smjer uporabe, osim pasta za zube, zaštitnih olovaka, keramičkih pločica presvučenih srebrom, u Japanu su čak počeli izrađivati tamjan, koji sadrži ionizirano srebro, a kada se spali, oslobađa ione koji ubijaju bakterije. Ovo svojstvo srebra temelji se na djelovanju lijekova poput protargola, collargola itd., Koji su koloidni oblici srebro i pomažu u liječenju gnojnih lezija očiju.

2.4 Željezo. Željezno doba

Željezo je element bočne podgrupe osme skupine četvrtog razdoblja periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendelejeva, atomski broj 26. Označava se simbolom Fe (latinski Ferrum). Pri visokim temperaturama ili visokoj vlažnosti u zrak. U čistom kisiku željezo izgara, a u fino raspršenom stanju spontano se zapali u zraku. Željezo ima posebno svojstvo - magnetizam.

U prirodi se željezo rijetko nalazi u čistom obliku. Najčešće se nalazi u meteoritima željeza i nikla. Po rasprostranjenosti u zemljinoj kori, željezo je na 4. mjestu nakon O, Si, Al (4,65%). Također se vjeruje da željezo čini većinu zemljine jezgre.

Željezo u davna vremena

Prvi željezni alati pronađeni u karpatsko -podunavsko -pontskoj regiji datiraju iz 12. stoljeća prije Krista. NS.

Željezo kao alatni materijal poznat je od davnina; najstariji proizvodi od željeza pronađeni tijekom arheoloških iskopavanja datiraju iz 4. tisućljeća prije Krista. NS. i pripadaju drevnoj sumerskoj i staroegipatskoj civilizaciji. To su vrhovi strijela i ukrasi od meteoritnog željeza, odnosno slitine željeza i nikla (sadržaj potonjeg kreće se od 5 do 30%), od kojih su sastavljeni meteoriti. Iz njihova nebeskog podrijetla dolazi, očito, jedan od naziva željeza u grčkom jeziku: "jabukovača" (a na latinskom ova riječ znači "zvijezda")

Predmeti od umjetnog željeza poznati su od doseljenja arijskih plemena od Europe do Azije i otoka Sredozemnog mora (4-3 tisućljeća prije Krista). Najstarije poznato željezno oruđe je čelično dlijeto pronađeno u kamenim zidovima piramide faraona Khufua u Egiptu (izgrađeno oko 2550. pr. Kr.).

No upotreba željeza započela je mnogo ranije od njegove proizvodnje. Ponekad su pronalazili komade sivkasto-crnog metala, koji su, iskovani u bodež ili vrh koplja, davali oružje izdržljivije i duktilnije od bronce te su duže držali oštro sječivo. Poteškoća je bila u tome što je ovaj metal pronađen tek slučajno. Sada možemo reći da je to bilo meteorsko željezo. Budući da su željezni meteoriti legura željeza i nikla, može se pretpostaviti da bi se kvaliteta, na primjer, pojedinačnih jedinstvenih bodeža mogla natjecati sa suvremenom robom široke potrošnje. Međutim, ista jedinstvenost dovela je do činjenice da takvo oružje nije bilo na bojnom polju, već u riznici sljedećeg vladara.

Prirodno metalno željezo nezemaljskog podrijetla - meteorsko željezo korišteno je u osvit "željeznog doba". Put kemijske transformacije željezne rude zahtijevao je razvoj dovoljno visokih temperatura. Za redukciju željeza iz njegovih oksida ugljikovim monoksidom, što se događa u uobičajenom metalurškom postupku, dovoljna je temperatura od samo nešto viša od 700 oS - čak i logorska vatra daje takvu temperaturu. Međutim, željezo dobiveno na ovaj način je sinterirana masa koja se sastoji od metala, njegovih karbida, oksida i silikata; raspada se pri krivotvorenju. Kako bi se praktično ostvarile mogućnosti procesa redukcije kako bi se dobilo željezo prikladno za preradu, bila su potrebna tri uvjeta: 1) uvođenje željeznih oksida u zonu grijanja u redukcijskim uvjetima; 2) postizanje temperature pri kojoj se dobiva metal pogodan za mehaničku obradu; 3) otkriće djelovanja aditiva - fluksa koji olakšavaju odvajanje nečistoća u obliku troske, čime se osigurava proizvodnja kovanog metala na ne previsokim temperaturama.

Prvi korak u nastajanju crne metalurgije bila je proizvodnja željeza redukcijom iz oksida. Ruda je pomiješana s ugljenom i stavljena u peć. Na visokoj temperaturi nastaloj izgaranjem ugljena ugljik se počeo kombinirati ne samo s atmosferskim kisikom, već i s onim koji je bio povezan s atomima željeza.

FeO + C = Fe + CO

FeO + CO = Fe + CO2

Nakon što je ugljen izgorio, u peći je ostala takozvana kritsa - grumen tvari s primjesom reduciranog željeza. Zrna su se zatim zagrijala i podvrgla kovanju, izbacivši željezo iz troske. Dugo je u metalurgiji željeza kovanje bilo glavni element tehnološkog procesa, štoviše, posljednji put je bilo povezano s oblikovanjem proizvoda. Sam materijal je krivotvoren.

"Željezno doba"

Željezno doba zamijenilo je brončano doba uglavnom početkom 1. tisućljeća pr. NS

Željezno doba zamijenilo je brončano doba uglavnom početkom 1. tisućljeća pr. NS. To se dogodilo iz sljedećih razloga: 1) željezo je u prirodi bogatije od bakra, kositra i olova; 2) njegove legure imaju dobru duktilnost, duktilnost; 3) veća čvrstoća od bronce; 4) dobra otpornost na utjecaje okoliša; 5) je osoba savladala glavni način proizvodnje (redukcijsko taljenje) željeza i njegovih legura. Sve to zajedno uzeto je postalo preduvjet za zamjenu brončanog doba željeznim.

Željezno doba traje do danas.

Zapravo, željezo se obično naziva njegovim legurama s niskim udjelom nečistoća (do 0,8%), koje zadržavaju mekoću i duktilnost čistog metala. No u praksi se češće koriste slitine željeza s ugljikom: čelik (do 2% ugljika) i lijevano željezo (više od 2% ugljika), kao i nehrđajući čelik (legirani) čelik s dodatkom legiranih metala (krom , mangan, nikal itd.). Skup posebnih svojstava željeza i njegovih legura čini ga "metalom broj 1" po važnosti za ljude.

Korištenje željeza dalo je snažan poticaj razvoju proizvodnje i time ubrzalo društveni razvoj. U željeznom dobu većina naroda Euroazije doživjela je raspad primitivnog zajedničkog sustava i prijelaz u klasno društvo.

Napredak nije stajao: prvi uređaj za vađenje željeza iz rude bio je jednokratni puhač. Uz ogroman broj nedostataka, dugo je to bio jedini način da se dobije metal iz rude.

Viši stupanj u razvoju crne metalurgije predstavljale su stalne visoke peći u Europi nazvane štukatura. To je doista bila visoka peć - s dimnjakom od četiri metra za povećanje vuče. Stukofenov mijeh već je ljuljalo nekoliko ljudi, a ponekad i vodeni motor. Stukofen je imao vrata kroz koja se vadila kritsa jednom dnevno.Stukofen je izumljen u Indiji početkom prvog tisućljeća prije Krista. Početkom naše ere došli su u Kinu, a u 7. stoljeću, uz "arapske" brojeve, Arapi su posudili ovu tehnologiju iz Indije. Krajem 13. stoljeća stukofeni su se počeli pojavljivati u Njemačkoj i Češkoj (a čak su i prije toga bili na jugu Španjolske), a tijekom sljedećeg stoljeća proširili su se Europom.

Performanse plutofana bile su neusporedivo veće od onih u plinskoj peći - dnevno je proizvodilo do 250 kg željeza, a temperatura taljenja u njemu bila je dovoljna da se dio željeza karburizira do stanja lijevanog željeza. No, kad je peć bila zaustavljena, štukatura se smrznula na njezinu dnu, pomiješala se sa troskom, a tada su metal znali očistiti od troske samo kovanjem, ali lijevano željezo nije mu podleglo. Morali su ga baciti.

Sljedeća faza u razvoju metalurgije bila je pojava visokih peći. Koriste se i danas. Zbog povećanja veličine, predgrijavanja zraka i mehaničkog puhanja, u takvoj je peći sve željezo iz rude pretvoreno u sirovo željezo, koje se topilo i povremeno ispuštalo prema van. Proizvodnja je postala kontinuirana - peć je radila non -stop i nije se ohladila. Proizvodila je do jedne i pol tone sirovog željeza dnevno. Bilo je mnogo lakše destilirati lijevano željezo u željezo u kovačnicama nego ga izbiti iz potoka, iako je kovanje još uvijek bilo potrebno - ali sada su šljake izbijene iz željeza, a ne željezo iz troske

Upotreba željeza u antici

Prvi oblik organiziranja proizvodnje željeznih proizvoda bili su kovači amateri. Obični seljaci koji su u slobodno vrijeme od obrade zemlje trgovali takvim zanatom. Kovač ove vrste i sam je pronašao "rudu" (zahrđala močvara ili crveni pijesak), sam je palio ugljen, sam topio željezo, kovao sam, sam proizvodio.

Vještina majstora u ovoj je fazi prirodno bila ograničena na kovanje proizvoda najjednostavnijeg oblika. Njegovi instrumenti sastojali su se od krzna, kamenog čekića i nakovnja te od brusnog kamena. Željezni alat izrađen je od kamenog.

Da su u blizini nalazišta rude pogodna za razvoj, tada bi se čitavo selo moglo baviti proizvodnjom željeza, ali to je bilo moguće samo ako je postojala stabilna mogućnost isplativog marketinga proizvoda, što praktički nije moglo biti u uvjetima barbarstva .

Ako bi, na primjer, za pleme od 1000 ljudi bilo desetak proizvođača željeza, od kojih bi svaki sagradio nekoliko peći za puhanje sira u godinu dana, tada bi njihov rad osigurao koncentraciju proizvoda od željeza od samo oko 200 grama po stanovniku . I to ne godinu dana, već općenito. Ta je brojka, naravno, vrlo približna, ali činjenica je da, iako se na ovaj način proizvodi željezo, nikada nije bilo moguće na njegov račun u potpunosti podmiriti sve potrebe za najjednostavnijim oružjem i najnužnijim oruđem rada. Sjekire su se i dalje izrađivale od kamena, čavala i plugova od drveta. Metalni oklop ostao je nedostupan čak i vođama.

Uloga željeza u suvremenom svijetu

21. stoljeće je doba polimera, ali doba željeza još nije prošlo.

U suvremenom svijetu postoji mnogo vrsta polimera koji su superiorni u odnosu na željezo po lakoći, plastičnosti i otpornosti na koroziju, ali su u isto vrijeme znatno lošiji od željeza po čvrstoći, pa je prerano govoriti o željezu u prošlom vremenu.

Željezo je imalo veliku ulogu u razvoju ljudsko društvo i nije izgubio značaj u današnje vrijeme. Legure željeza - lijevano željezo, čelik osnova su moderne industrije.

POGLAVLJE III ZAKLJUČCI IZ TEORIJSKOG ISTRAŽIVANJA

U svojim teorijskim studijama došli smo do sljedećih zaključaka:

Glavni zaključak

Promjena "starosti metala" bila je povezana s otkrićem za čovjeka novih metala i legura poboljšanih kvaliteta u usporedbi s prethodnim metalima i legurama (štoviše, metali su u prirodi prilično uobičajeni); svladavanje metoda njihovog vađenja ili proizvodnje, kao i savladavanje metoda lijevanja i kovanja proizvoda od novih metala i legura. Promjena materijala za rad i proizvodnju utjecala je i utječe na tehnički napredak u društvu. Uloga kemije u ovom slučaju uvijek je bila i ostala značajna.

Zaključci za "stoljeća" (potvrđujući glavni zaključak)

1. Bakreno doba. Bakar je prvi metal koji su ljudi prvi put počeli koristiti u antici, nekoliko tisućljeća prije Krista (4-3 tisuće pr. Kr.). Ukupni sadržaj bakra u zemljinoj kori relativno je nizak (0,01 tež.%), Međutim, to je češće od ostalih metala pronađenih u izvornom stanju, a bakreni grumenčići dostižu značajnu veličinu.

To, kao i usporedna jednostavnost obrade bakra, objašnjava činjenicu da su ga ljudi koristili ranije od ostalih metala.

Bakar je mekan metal. Stoga u davna vremena bakar nije mogao istisnuti kameno oruđe. Tek kad je čovjek naučio topiti bakar i izumio broncu (slitinu bakra i kositra), metal je zamijenio kamen.

Stari su vjerovali da je ljekovito djelovanje bakra posljedica njegovih antibakterijskih i protuupalnih svojstava. U bakrenim oklopima drevnih ratnika rane su se manje gnojile i brže zarastale.

2. Brončano doba trajalo je od kraja 4. - početka. 1. tisućljeće pr NS. Širila se metalurgija bronce, brončanog alata i oružja (Bliski istok, Kina, Južna Amerika itd.). Bronca je legura na bazi bakra (u davna vremena to je bakar + kositar, rjeđe - bakar + olovo. Bronca je imala veću čvrstoću od bakra; dobra duktilnost, veća otpornost na koroziju, dobre kvalitete lijevanja. Stoga je doba bakra zamijenjeno po bronci.

3. Željezno doba. U vrlo davna vremena proizvodi od željeza izrađivani su od meteoritnog željeza, od "nebeskog kamena". S meteoritskim željezom bilo je lako raditi. Od njega su napravljeni samo nakit i najjednostavniji alati. Topljenje željeza bilo je nedostupno starim ljudima - dobivali su ga iz spojeva. Stoga je željezno doba u Egiptu započelo tek u 12. stoljeću.

PRIJE KRISTA NS. , a u drugim zemljama čak i kasnije - na početku. 1. tisućljeće pr NS.

Željezno doba dolazi širenjem metalurgije željeza i proizvodnjom alata i oružja. Po rasprostranjenosti metala u prirodi, željezo je na drugom mjestu nakon aluminija. S početkom željeznog doba željezo se praktički nije koristilo u svom čistom obliku. U svakodnevnom životu čelik ili proizvodi od lijevanog željeza (slitine željeza s ugljikom i drugim elementima) često se nazivaju i nazivaju željezo.

Dobra duktilnost, podatnost željeza i njegovih legura, kao i posebna čvrstoća proizvoda izrađenih od njih doveli su do promjene brončanog doba u željezno doba, koje se nastavlja do danas.

Legure željeza - lijevano željezo, čelik osnova su moderne industrije.

Željezo je neophodno za život organizama. Dio je hemoglobina.

Stari su vjerovali da je Mars utjecao na željezo. Uz pomoć metalnog talismana od željeza pokušali su izliječiti anemične ljude: talisman je trebao otjerati štetan utjecaj Marsa, njegovu energiju i normalizirati sadržaj željeza u krvi.

4. Zlato i srebro također su poznati čovjeku od davnina. Ove metale karakterizira mekoća, duktilnost, vrlo dobra duktilnost i duktilnost. Stoga se zlatom i srebrom lako rukuje. Predmeti od ovih metala datiraju od 5-1 tisuće godina prije Krista. NS. Lijepa boja,

Čovjek je dugo cijenio "čarobni" sjaj, visoku gustoću, lakoću, visoku otpornost na vremenske uvjete.

No zlato i srebro rijetki su metali u prirodi. Stoga su se od davnina uglavnom koristili za izradu nakita i predmeta za kućanstvo.

No, vremenom je zlato (i u manjoj mjeri srebro) postalo mjerilo materijalnih vrijednosti, počelo se koristiti kao zamjena za robu, a kasnije - postalo novčani ekvivalent i, prema tome, "kralj metala".

Od davnina su se koristila i ljekovita svojstva srebra i zlata: antiseptička svojstva srebrna voda; a za liječenje kožnih bolesti korištena su svojstva srebra, zlata i bakra.

POGLAVLJE III NAŠE PRAKTIČNO ISTRAŽIVANJE

3.1 Kemijski pokus

"Odnos" antičkih metala "prema određenim kemijskim utjecajima"

Na pitanja - "koja su svojstva metala ili legura antikviteta osigurala njihovo očuvanje do danas?" i "zašto je stupanj očuvanosti različitih predmeta različit?" pokušali smo dati odgovor pribjegavajući kemijskom pokusu.

Prvo smo iznijeli sljedeće hipoteze: 1 - antički proizvodi su preživjeli do naših dana, budući da metali ili legure od kojih su izrađeni imaju nisku kemijsku aktivnost; 2 - stupanj sigurnosti proizvoda ovisi o: a) otpornosti materijala na koroziju utjecajima okoliša (otpornost na koroziju ovisi, prije svega, o kemijskoj aktivnosti metala i legura); b) vrijeme izloženosti različitim faktorima (uključujući "kemijski faktor") na proizvodu, ili - starost proizvoda.

Proveli smo takav kemijski pokus

Njegova je bit sljedeća: ispitali smo odnos starih metala i nekih njihovih legura prema takvim reagensima i prirodnim tvarima kao što su: kisik u zraku (u normalnim uvjetima i temperaturnim utjecajima); vlažni zrak; voda - destilirana, slavina, prirodna; otopine kiselina i lužina.

Važno je da su svi oni glavni razarači (ili sličnost ovih razarača) za metale i legure u prirodi. Proveli smo odgovarajuće reakcije i dobili rezultate koji potvrđuju točnost naših pretpostavki (hipoteza).

Zaključci iz praktičnih istraživanja

Kemijski pokus koji smo razvili i izveli to je pokazao

Kemijska aktivnost ispitivanih metala i legura (zapravo, "metali antike") - niska

Otpornost na koroziju prema kemijskim napadima - visoka.

Rezultati pokusa prikazani su u tablici

Zaključujemo da ove karakteristike materijala mogu biti odlučujuće u činjenici da su antički proizvodi preživjeli do našeg vremena.

Ispitana je reakcija metala i legura na trajanje kemijskog djelovanja laboratorijskih i prirodnih reagensa (2 mjeseca)

Pokus je pokazao: uništavanje metala i legura povećava se s vremenom

Pokus je također potvrdio našu pretpostavku da je kemijska aktivnost ispitivanih materijala relativno niska; još uvijek postoje razlike u njihovom kemijskom djelovanju

Kao što znate, kamen je bio glavni materijal od kojeg su primitivni ljudi izrađivali oruđe. Nije ni čudo što se stotine tisuća godina koje su protekle između pojave čovjeka na zemlji i nastanka prvih civilizacija zovu kameno doba. Ali u 5-6 tisućljeća pr. NS. ljudi su otkrili metal.

Najvjerojatnije je u početku osoba tretirala metal na isti način kao i kamen. Našao je, primjerice, bakrene grumene i pokušao ih obrađivati na isti način kao i kamen, to jest tapeciranjem, brušenjem, istiskivanjem pahuljica itd. No, vrlo brzo razlika između kamena i bakra postala je jasna. Možda su čak i na početku ljudi odlučili da od metalnih grumenaca nema koristi, pogotovo jer je bakar bio dovoljno mekan, a alati koji su od njega napravljeni brzo su otkazali. Tko je izumio taljenje bakra? Sada nikada nećemo saznati odgovor na ovo pitanje. Najvjerojatnije se sve dogodilo slučajno. Ogorčeni čovjek bacio je u vatru kamenčić, koji mu se činio neprikladnim za izradu sjekire ili vrha strijele, a zatim se iznenadio primijetivši da se kamenčić raširio u sjajnu lokvu, a nakon što je vatra izgorjela, smrznuo se. Tada je trebalo samo malo razmisliti - i ideja o taljenju je otkrivena. Na području današnje Srbije pronađena je bakrena sjekira, nastala 5.500 godina prije Kristovog rođenja.

Istina, bakar je, naravno, po mnogim karakteristikama bio inferiorniji čak i od kamena. Kao što je gore spomenuto, bakar je premekan metal. Njegova glavna prednost bila je topljivost, što je omogućilo izradu raznih predmeta od bakra, ali u pogledu čvrstoće i oštrine, ostavilo je mnogo toga za poželjeti. Naravno, prije otkrića, na primjer, zlatoustovskog čelika (članak "Ruski Bulat iz Zlatousta"), moralo je proći još nekoliko tisućljeća. Uostalom, tehnologije su nastajale postupno, isprva - neodlučnim, bojažljivim koracima, pokušajima i bezbrojnim pogreškama. Bakar je uskoro zamijenjen broncom, slitinom bakra i kositra. Istina, kositar se, za razliku od bakra, ne nalazi posvuda. Nije slučajno da su Britaniju u davna vremena nazivali "limeni otoci" - mnogi su ljudi tamo opremili trgovačke ekspedicije za kositar.

Bakar i bronca postali su osnova starogrčke civilizacije. U Ilijadi i Odiseji stalno čitamo da su Grci i Trojanci bili odjeveni u bakrene i brončane oklope te su koristili brončano oružje. Da, u davna vremena metalurgija je uglavnom služila vojsci. Zemlju su često orali na starinski način, drvenim plugom, a, na primjer, oluci su mogli biti izrađeni od drveta ili gline, ali vojnici su na bojište odlazili u jakom metalnom oklopu. Međutim, bronca kao materijal za oružje imala je jedan ozbiljan nedostatak: bila je preteška. Stoga je s vremenom čovjek naučio topiti i obrađivati čelik.

Željezo je bilo poznato još u doba brončanog doba na Zemlji. Međutim, sirovo željezo proizvedeno preradom na niskim temperaturama bilo je premekano. Najpopularnije je bilo meteorsko željezo, ali bilo je vrlo rijetko, moglo se pronaći samo slučajno. Međutim, oružje od meteoritnog željeza bilo je skupo i vrlo prestižno za posjedovanje. Egipćani su bodeže, kovane od meteorita koji su pali s neba, nazvali Nebeskim.

Vjeruje se da je prerada željeza bila raširena među Hetitima koji su živjeli na Bliskom istoku. Oni su oko 1200. pr. NS. naučio topiti pravi čelik. Neko su vrijeme bliskoistočne sile postale nevjerojatno moćne, Hetiti su izazvali sam Rim, a Filistejci spomenuti u Bibliji posjedovali su ogromna područja na modernom Arapskom poluotoku. No, ubrzo je njihova tehnološka prednost pala na kraj, jer tehnologiju proizvodnje čelika, pokazalo se, nije bilo tako teško posuditi. Glavni problem bilo je stvaranje peći u kojima je bilo moguće postići temperaturu na kojoj se željezo pretvara u čelik. Kad su okolni narodi naučili graditi takve peći za taljenje, proizvodnja čelika započela je doslovno u cijeloj Europi. Naravno, mnogo je ovisilo o sirovinama. Uostalom, ljudi su tek relativno nedavno naučili obogaćivati sirovine dodatnim tvarima koje čeliku daju nova svojstva. Na primjer, Rimljani su se rugali Keltima, jer su mnoga keltska plemena imala toliko siromašan čelik da su im se mačevi savijali u borbi, a ratnici su morali trčati natrag u zadnji red kako bi poravnali oštricu. No Rimljani su se divili proizvodima majstora oružja iz Indije. A među nekim keltskim plemenima čelik nije bio inferiorniji od poznatog Damaska. (Članak "Damask Steel: mitovi i stvarnost")

No, u svakom slučaju, čovječanstvo je ušlo u željezno doba i to se više nije moglo zaustaviti. Čak i najraširenije širenje plastike, koje se dogodilo u dvadesetom stoljeću, nije moglo istisnuti metal iz većine sfera ljudskog djelovanja.

Bakar se s pravom može nazvati prvim metalom čovječanstva, jer su ga ljudi počeli koristiti prije više od 10.000 godina - u kamenom dobu. Tijekom stoljeća ljudi su naučili kako pravilno rukovati metalom, obrađujući ga na različite načine - čekićima, zagrijavanjem, lijevanjem ili legiranjem (miješanjem) s drugim metalima poput olova, srebra, cinka ili kositra. Otkriće da se bakar i cink dobro kombiniraju označilo je početak čitave ere, čije je ime: brončano doba.

Sve velike kulture i narodi radili su s bakrom: Kolos sa Rodosa izgrađen je od bakra, a stari Egipćani su koristili bakar za izgradnju svojih vodovoda. Rimljani su prvi imenovali ovaj metal: Bakar su nazvali "aes cyprium" (ruda s Cipra). Kasnije je skraćeno nazvan "cuprum". Od te riječi nastali su nazivi bakra u mnogim europskim jezicima (bakar, Kupfer. Cuivre).

U prirodi se bakar nalazi kao izvorni metal, kao i u mineralima. Ta se sirovina nalazi na svim kontinentima i još se ne očekuje smanjenje njezinih rezervi jer se bakar ne troši, već se samo koristi, što je osigurano recikliranjem ovog metala. Time se štedi bakar u prirodnim resursima i odgovara idealnom rukovanju mineralima.

Najznačajnija nalazišta bakra danas su u Čileu i Sjedinjenim Državama, gdje je koncentrirano oko 20 posto poznatih svjetskih rezervi. Ostale važne rudarske regije su Afrika, Australija, Kina, Kanada, Indonezija, Južna Amerika, Rusija i Poljska. U Europi postoje i mala ležišta bakra. Nažalost, mnogi od njih su se već iscrpili.

Zemljine rezerve bakra potrajat će jako dugo, jer unatoč godišnjem povećanju proizvodnje rude bakra, poznata ležišta se ne smanjuju, nego čak i rastu. Razlog tome je otkriće sve više naslaga ovog metala. Osim toga, neprestano razvijajući razvojni i rudarski procesi i tehnike dovode do povećanja iskoristivih rezervi sirovina.

Istraživanja potvrđuju da su se poznate svjetske rezerve povećale sa 90 milijuna tona (1950.) na 280 milijuna tona (1970.), a do 1998. dosegle su 340 milijuna tona. Prema posljednjim procjenama, svjetske rezerve bakra iznose više od 2,3 milijarde tona.

Bakarna ruda se vadi i u površinskim kopovima i u rudnicima. Prije stvarne metalurške prerade bakrene rude provodi se odvajanje "praznih" pratećih stijena, uslijed čega se nakon flotacije (koncentracija flotacije) dobiva rudni koncentrat sa sadržajem bakra u rasponu od 20-30 posto. Koncentrati bakra obrađuju se isključivo pirometalurškom metodom, a oksidne bakrene rude (bakrene rude cca 15-20%) prerađuju se hidrometalurškom metodom, što rezultira rafiniranjem (pročišćavanjem), tijekom kojeg se uklanjaju preostale nečistoće.

Elektroliza je danas poželjna tehnologija.

Jeste li znali da je bakar, kao prirodni, ograničen u količini i stoga se ne troši vrijedna sirovina, već se koristi u različitim oblicima i nakon uporabe može se ponovno upotrijebiti?

Zato su čak i stari Egipćani označavali bakar s takozvanim simbolom "ankh", što znači "vječni život" - doista, najprikladniji naziv. Budući da se ovaj metal, od svog otkrića, može koristiti bez ikakvih ograničenja. Stoga gotovo da nema sumnje da se negdje na Zemlji još uvijek aktivno koristi bakar, koji je svojedobno vađen u starom Egiptu.

Razlog tome je neproblematična sposobnost pretapanja. To je ono što omogućuje beskonačno često regeneriranje bakra.

Više od 80% vađenog bakra još uvijek je u prometu.