От меди к железу
Sep. 27th, 2025 09:16 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
marigranulaВ продолжение https://marigranula.livejournal.com/1113083.html
В интересной статье Iron in copper metallurgy at the dawn of the Iron Age: Insights on iron invention from a mining and smelting site in the Caucasus показывается, что в Грузии 3000 лет назад, при выплавке меди, к медной руде в качестве флюса добавляли гематит, который добывали отдельно. Вообще говоря, при выплавке меди, часть железа из гематита может восстановится до металлического железа, и соответственно таким образом древние металлурги выплавляющие медь могли открыть получение железа из гематита.
В интересной статье Iron in copper metallurgy at the dawn of the Iron Age: Insights on iron invention from a mining and smelting site in the Caucasus показывается, что в Грузии 3000 лет назад, при выплавке меди, к медной руде в качестве флюса добавляли гематит, который добывали отдельно. Вообще говоря, при выплавке меди, часть железа из гематита может восстановится до металлического железа, и соответственно таким образом древние металлурги выплавляющие медь могли открыть получение железа из гематита.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2025-09-27 06:33 am (UTC)Плавка железа была открыта, как побочный продукт при плавке меди или литье бронзы.
no subject
Date: 2025-09-27 06:48 am (UTC)Ну да, выплавляли Медь, получали крупицы железа....
no subject
Date: 2025-09-27 06:51 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-27 09:05 am (UTC)Не, ну рудой тигль же не обмажешь....
no subject
Date: 2025-09-27 09:16 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-27 11:15 am (UTC)Но железо начали выплавлять в тех местах где нет особо болот.
no subject
Date: 2025-09-27 11:30 am (UTC)Болота умеют хранить тайну.
no subject
Date: 2025-09-27 09:28 am (UTC)В первичных железо (не учитывая силикатную форму) находится либо с медью в составе халькопирита CuFeS2, либо в виде гематита Fe2O3 или пирита FeS2. То есть, в первичных рудах обычно железа больше чем меди.
Во вторичных железа тоже валом — в основном в форме лимонита (гётита).
Но железо в этом процессе (получения меди из руды) получить весьма непросто.
no subject
Date: 2025-09-27 02:17 pm (UTC)Из гепатита можно легко получить цирроз печени)
no subject
Date: 2025-09-27 05:46 pm (UTC)Да уж :)))
Какая говорящая ошибка
no subject
Date: 2025-09-27 02:18 pm (UTC)Поэтому если в шихту древних металлургов попадал древесный уголь, то там могло произойти восставленные железа. И то если была достигнута достаточно высокая температура. Кроме меди получались не частицы железа как такового, а крица. Поэтому надо было додуматься, что ковкой этого шлака можно получить металл.
Могли ли иначе восстановиться железо при выплавке меди? Не знаю.
no subject
Date: 2025-09-27 04:27 pm (UTC)no subject
Date: 2025-09-27 08:22 pm (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 07:53 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 09:17 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 09:39 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 10:05 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-27 05:54 pm (UTC)Ну медную руду нагревали с углем, чтобы ее восстановить. Тот же уголь мог восстанавливать и гематит.
Про крицу — а если восстановилось совсем немножко железа? То будут именно отдельные вкрапления железа в шлак.
no subject
Date: 2025-09-27 08:33 pm (UTC)Это ведь аналогично, если главная цель сварить мясо, то зачем бульон упаривать, до бульонного кубика?
Люди же в принципе ленивы и прагматичны.
Поэтому я думаю, что переход к железу произошел как-то иначе.
no subject
Date: 2025-09-28 04:16 am (UTC)Насколько я понимаю, железо восстанавливается при той же температуре,что и медь — но оно не плавится, поэтому при выплавке образуется кусок меди но из железа образуется крица, по которой нужно еще долго стучать молотком.
Поэтому при выплавке меди в шлаке могло оказаться немного металлического железа.
no subject
Date: 2025-09-28 09:32 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 09:40 am (UTC)Ну в Тимне то точно использовался древесны уголь и температура доводилась до 1200 С.
no subject
Date: 2025-09-28 10:11 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 10:14 am (UTC)Да, именно нашли места где они пережигали древисину на угль.
no subject
Date: 2025-09-28 11:07 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 11:14 am (UTC)Только медь
no subject
Date: 2025-09-28 01:24 pm (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 02:11 pm (UTC)Вот мне вообще не понятно, что мотивировало людей на все эти инновации, кто за это платил (в отсутствии патентного права). То есть люди работали, вкладывали силы и ресурсы — для чего? Славы вроде не получили. Получали ли за это денежную награду?
no subject
Date: 2025-09-28 03:53 pm (UTC)no subject
Date: 2025-09-28 04:07 pm (UTC)Алхимики обещали что-то невероятно ценное — создание золота, элексир вечной молодости... Все таки изобретатели колеса и тому подобного ставили более скромные цели.
no subject
Date: 2025-09-29 07:32 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-29 07:34 am (UTC)Пытаться выплавлять медь из всего что под руку попадается? Кстати, тоже вариант.
no subject
Date: 2025-09-29 07:52 am (UTC)no subject
Date: 2025-09-29 09:33 am (UTC)Кстати, я подумал, что красноватый цвет минералов железа мог навести на мысль, что именно там содержится красная медь :))
no subject
Date: 2025-09-29 04:49 pm (UTC)Зато железосодержащие примерно пополам желто-коричневые или черные.
no subject
Date: 2025-09-29 04:54 pm (UTC)Я имел ввиду не цвет минералов меди, а саму медь. То что назовут потом алхимическим мышлением — внешне подобное и другими свойствами подобными обладает.
no subject
Date: 2025-09-27 02:29 pm (UTC)В статье все выводы строятся на предположениях. Никакой конкретной химии о том, как железо образовалось при выплавке меди, там нет (от слова совсем). Даже в разделе "Химия шлаков" нет не одной химической реакции, есть только анализ шлаков, выполненный физичеким методом и представленный в пересчете на простейшие оксиды, а не на конкретные химические соединения.
Вывод "древние металлурги выплавляющие медь могли открыть получение железа из гематита" делать преждевременно.
no subject
Date: 2025-09-27 05:51 pm (UTC)Ну уголь который восстанавливал окись меди до меди мог восстановить окись железа до железа.
no subject
Date: 2025-09-28 12:03 am (UTC)В статье про уголь не пишут. Вообще про химию процесса выплавки меди не пишут. Только анализы делают. Только одним методом. Даже неизвестно, какой исходный минерал меди был в руде (они используют термин "potential ore"). Первичные минералы меди — сульфиды. Депозиты, которые авторы анализировали, пролежали во влажном воздухе тысячи лет и естесственно превратились в гидроксиды и карбонаты (которые и были обнаружены авторами). Что было в исходной руде они не пишут, но в одной из их ссылок идет речь о "медноколчеданной формации Южной Грузии", те о сульфидах.
Сульфиды меди хороши для производства металла тем, что их не нужно восстанавливать. Надо только греть на воздухе. При этом на первом этапе сера выгорает, оставляя оксид меди (CuS + 3/2O2 --> CuO + SO2). Затем оксид меди реагирует с сульфидом, высвобождая металлическую медь (2CuO + CuS --> 3Cu + SO2). В реальности эти процессы идут параллельно. Скорее всего именно эта простота процесса получения меди из сульфидных руд и привела к тому, что медный век наступил раньше железного.
no subject
Date: 2025-09-28 04:19 am (UTC)Я подозреваю, что наличие угля подразумевается само собой.
По поводу CuS у меня возникла идея, что собственно выплавка меди началась с того что люди нашли медны колчедан, внешне очень похожий на металл и попытались его расплавить как они делали с самородным золотом и серебром. И в процессе нагревания колчедана получили медь.
no subject
Date: 2025-09-28 02:58 pm (UTC)Само собой подразумевается, что людей научил выплавлять металлы Люцифер (да простит меня РКН) — сначала дал людям огонь, потом научил делать металлы, чтобы они могли эффективнее убивать друг друга. Да если посмотреть на металлургический процесс — огонь, дым, реки расплавленного металла, запах горелой серы, то все это больше напоминает ад.
В научной же статье надо не подразумевать, а аргументированно доказывать.
Сходство медного колчедана (и других сульфидов) с золотом смущало людей во все времена, недаром пирит (FeS₂) называют fool's gold.
no subject
Date: 2025-09-28 03:00 pm (UTC)Ну в Тимне например точно выплавляли с древесным углем.
no subject
Date: 2025-09-28 03:20 pm (UTC)Судя по описанию современного процесса производства меди в Тимне (да, цитата из богомерзкой вики) тамошняя руда содержала медь в виде карбонатов и гидроксидов, а не сульфида, так что там без угля (или навоза — хе-хе) было не обойтись. Поэтому и железа там не найдено.
Добыча меди осуществлялась в несколько этапов: разработка и извлечение руды на поверхность, доставка её до измельчительного оборудования, смешивание и растворение меди в серной кислоте. В результате образовывался сульфат меди (CuSO4), а остаток рудных шлаков осаждался в семи специальных осадочных бассейнах, после чего вывозился в виде отхода производства в регионе Арава. Сульфат меди переносился затем в специальные ванны, в которые помещался металлолом, который связывал серу. Медь же отсоединялась от серы и осаждалась на дне бассейна
no subject
Date: 2025-09-28 03:35 pm (UTC)Да, конечно, карбонаты. Но в шлаке там содержалось кстати железо
Вот, я сфоткал кусок породы (карбонат меди и кварц) и кусок шлака, видны зеленые невосстановленные кусочки соединения меди.
no subject
Date: 2025-09-27 03:58 pm (UTC)Печи для плавления меди 3000 лет назад были убогими, и вряд ли вообще могли создать температуру могущую начать выдавать даже паршивую крицу железа. В Древнем Египте железо ковали крайне редко, но там дотумкали, что надо это делать в присутствие мышьяка. Если в Грузии следов мышьяка нет, то вряд ли предположения верны.
no subject
Date: 2025-09-27 05:58 pm (UTC)Я так понимаю, температуры для восстановления железа и меди приблизительно одинаковые. Просто медь еще и плавится, а железо нет, и образуется крица с огромным количеством шлака.