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

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

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

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

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

Добыча металла в Древнем Египте. В неглубокую яму укладывали слоями руду и древесный уголь. Смесь поджигали и покрывали глиняной пластиной. При помощи кузнечных мехов в яму вдували воздух

В исторической науке выделяют даже специальные периоды, связанные с преобладанием в жизни человеческого общества определенного материала,- "каменный век" и "бронзовый век". Правда, такое выделение периодов довольно несовершенно, поскольку оно связано лишь с использованием одного вида сырья. С таким же правом можно было бы говорить о "масляном веке": так же как в наши дни, в древности использование нефти оказало громадное влияние на развитие ремесел. В древнем мире широкое применение бронзы стимулировало совершенствование техники металлургии цветных металлов: использование древесного угля, мехов для подачи воздуха и иных технических устройств. И все-таки весьма спорно целую эпоху развития человечества характеризовать лишь по использованию одного из видов сырья, потому что сырье не может в значительной степени определять развитие техники на протяжении громадной исторической эпохи. Категории типа "каменный век", "бронзовый век" и т. д. надо применять очень осмотрительно. Так, например, в "каменном веке" действительно из наиболее твердых и острых камней изготовляли особые орудия труда — для обработки веществ ударом и резанием. При этом ни в коем случае не следует забывать, что в "каменном веке" большое значение как сырье для изготовления орудий труда имели также дерево, кость и, конечно, различные виды глины. Учитывая влияние бронзы на переход от "каменного века" к "эпохе маталлов", многие историки назвали первый этап этого периода "бронзовым веком". Но предпосылки для создания металлургии были заложены в гораздо большей мере не распространением бронзы, а начавшимся незадолго до этого широким применением огня в качестве средства труда. С помощью нагревания люди сумели получить все известные в то время металлы.

Бронза заменила камень как основной материал для изготовления орудий труда, оружия и предметов обихода.

Эта замена означала переход к более высокой производительности труда. Даже само изготовление бронзовых инструментов по сравнению с выделкой каменных приспособлений требовало более квалифицированного труда. "Прибавочный продукт" при этом возрастал, а труд людей становился более производительным. Это время ознаменовалось распадом первобытнообщинного строя и возникновением в некоторых районах Земли рабовладельческих государств, которые укреплялись и расширяли свои границы. Однако в других частях мира, как, например, в Северной и Центральной Европе, "бронзовый век" (1900-650 гг. до н. э.) прошел под знаком первобытнообщинных отношений.

Какие же все-таки преимущества несло применение бронзы? Многие виды посуды, орудий труда и оружия из бронзы, несмотря на использование более сложной техники, можно было изготовить гораздо легче и быстрее, чем аналогичные изделия из камня. Еще одним преимуществом бронзы перед камнем оказалась ее менее трудоемкая механическая обработка: из бронзы легко получались изделия разной формы. Применение бронзы позволило также изготавливать предметы, которые просто невозможно было сделать из камня,- щипцы, лампы, мечи, шлемы. И наконец, большим преимуществом бронзы оказалась возможность ее многократного использования; например, если кремневый топор раскалывался, то его выбрасывали, а сломанный топор из бронзы можно было переплавить, отлить заново и наточить. Но даже в "бронзовый век" камень не был совсем забыт как сырье для изготовления орудий труда: бронза была \ дорога и не так прочна, чтобы повсеместно заменить камень. Только после широкого распространения железа отпала необходимость использовать камень и бронзу для изготовления разнообразных изделий.