100 великих технических достижений древности: читать начало книги онлайн

Так, в азербайджанском поселке Сураханы, расположенном недалеко от Баку, есть храм «Аташгях», или «Дом Огня». Древние мастера настолько тщательно отрегулировали подачу газа к алтарю в этом святилище, что огонь продолжал гореть даже во время шквалистых каспийских ветров и к тому же не меняя интенсивности в течение сотен лет.

Кстати, из истории известен случай, когда царь Персии распорядился перенести кухню к месту выхода газа на поверхность. Благодаря этому решению огонь на кухне горел круглые сутки. К тому же он был бесплатный. А это была существенная экономия средств, так как дрова и уголь стоили очень дорого…

А вот древним китайцам было хорошо известно, что природный газ – это отличное топливо, и поэтому находили ему более полезное применение. И об этом уже в 900 году до н. э. свидетельствуют хроники. Тем более что полые стебли бамбука, росшего в этой стране в изобилии, идеально подходили для простейших газопроводов. Кстати, в 400 году до н. э. природным газом даже освещались улицы Пекина. А рядом с городом Чунцин во время бурения скважины для добычи соли в 211 году до н. э. было открыто газовое месторождение. Полученный из него газ по бамбуковым трубам подводился к котлам и использовался в качестве топлива для выпаривания воды из раствора…

Дом огня в поселке Сураханы

И хотя человеку природный газ известен не одно тысячелетие, тем не менее его масштабное использование началось сравнительно недавно, по сути, после завершения промышленной революции в развитых странах. К тому же это произошло еще и после накопления практического опыта получения попутного газа, и открытия затем крупных газовых месторождений в минувшем столетии.

Как добывали золото в древности

Оказывается, на протяжении многих тысячелетий ведущей силой в развитии металлургии являлось ювелирное дело. Именно в этой сфере человеческой деятельности в первую очередь использовались новейшие технологические приемы. И первые металлические украшения были изготовлены из золота. Именно его человек научился обрабатывать холодной ковкой, паять и полировать; из золота он стал получать проволоку и отливать изделия.

Также в древности люди уже умели различать золото по происхождению – «речное», «горное», «скалистое», «золото в камне», а также по цвету – от тускло-желтого и серого до разных оттенков красного. Подтверждение этому ученые обнаружили в древнеегипетских и шумерских текстах.

Вероятнее всего, впервые человек увидел золото в виде самородков, которые встречались как в речной воде, так и на суше. Но это были редкие случаи. Поэтому со временем люди стали искать способы добычи золота из речных вод и горных пород.

Основывались же способы добычи желтого металла на его физических и химических свойствах, в частности на его высокой плотности. Одним из довольно оригинальных приемов добычи золота является использование овечьих или медвежьих шкур.

Вот, например, что писал о золотом руне греческий географ Страбон (64 год до н. э. – 24 год н. э.): «Поблизости живут и соаны… В их стране, как передают, горные потоки приносят золото, и варвары ловят его решетами и косматыми шкурами. Отсюда, говорят, и возник миф о золотом руне».

Но более практичную технологию очистки золота от примесей изобрели шумеры в начале III тысячелетия до н. э. Описание этого способа изложено в манускриптах библиотеки ассирийского царя Ашшурбанипала. В соответствии с этой технологией золотую руду плавили вместе со свинцом, оловом, солью и ячменными отрубями в особых емкостях из глины, смешанной с костной золой. Образовавшийся шлак адсорбировался пористыми стенками сосуда. В результате на его дне оставался чистый сплав золота с серебром…

Отдельные этапы золотодобычи представлены на стенных росписях в некоторых египетских гробницах, датируемых 2639–2506 годами до н. э. При этом наибольшую известность получила фреска изготовления золотой отливки, найденная в гробнице, относящейся к 2230–2220 годам до н. э. На ней изображены чиновник, взвешивающий необходимую порцию золота, и писец, записывающий его количество.

Кроме того, на ней же показаны шесть человек, раздувающих горн с помощью специальных труб. Далее изображен мастер, разливающий расплавленное золото из тигля в форму, которая стоит на земле. А также его помощник, задерживающий шлак. На завершающем этапе два кузнеца с помощью камней придают слитку товарный вид.

Процесс изготовления золотой отливки в Древнем Египте

Следует отметить, что уже в III тысячелетии до н. э. жильное золото добывали в Европе, Азии и Северной Африке практически из всех известных его месторождений. Значительные запасы желтого металла были открыты на Балканском полуострове и островах Эгейского моря.

Однако основным золотоносным районом древней Европы являлась Иберия, которая позже была названа Испанией. Именно здесь, точнее на северо-западе Пиренейского полуострова, римляне построили самое крупное горнопромышленное предприятие Древнего мира – знаменитые арругии.

Поскольку золото в этих местах располагалось не в отдельных кварцевых жилах, а в толще песчаников и сланцев, то и для добычи редкого металла был разработан особый способ. Сначала обрушивали всю породу, содержащую золотоносную руду. Для этих целей в ней прокладывали параллельные штольни длиной до 450 метров, стенки которых укрепляли с помощью постепенно вынимаемыми перемычек и подпорок. После их удаления порода обрушивалась и дробилась. Затем вся эта горная масса размывалась водами из водохранилищ, построенных специально для этих целей и расположенных на 50—100 метров выше горных разработок. Из полученных таким путем россыпей золото впоследствии и извлекалось. Именно такая технология использовалась при добыче значительной части золота в Римской империи.

Новые технологические приемы добычи и металлургии золота появились тогда, когда в горно-металлургических технологиях широкое распространение получила ртуть. Извлечение золота из руды с помощью этого металла было изобретено на Ближнем Востоке и стало основным приемом в Римской империи в начале новой эры.

По описанию Плиния Старшего (I век до н. э.), золотоносную руду дробили и смешивали с ртутью. После этого пустую породу отделяли от ртути с помощью замшевого фильтра. Золото же получали из амальгамы в ходе выпаривания ртути.

Во времена Римской империи широкое распространение получила технология огневого золочения металлических изделий. В этом случае также используется ртуть, которая при нагревании расплавляет листы золота. В результате этого процесса получается золотая амальгама – пастообразная золотая смесь.

Впоследствии амальгаму ровным слоем наносят на предварительно обработанную металлическую поверхность. Саму же поверхность медленно нагревают, в результате чего ртуть с нее испаряется. Кстати, этот этап самый опасный при огневом золочении. Дело в том, что пары ртути являются сильнодействующим ядом, который при вдыхании угрожает не только здоровью, но и жизни человека. Так, во время золочения Исаакиевских куполов погибло около 60 работников, отравившись ртутными парами.

Невероятная металлургия древних

Современный мир нельзя представить без металлов. Они – повсюду. Но вот когда и где зародилось их производство, ученые не знают до сих пор. Хотя современные археологи и полагают, что произошло это событие примерно полторы тысячи лет назад. Но в то же время известно, что в некоторых районах Урала металлы плавили более пяти тысяч лет назад. В качестве примера можно назвать плавильные печи Аркаима и других древних городов, датированных VII–III тысячелетиями до н. э.

Но намного раньше человек познакомился с самородными металлами: золотом, серебром, медью, а затем и с метеоритным железом. А после того как в V–IV тысячелетиях до н. э. он освоил приемы выплавки из окисленных медных руд чистой меди и придания ей требуемой формы с помощью литья, начался бурный рост ее производства и расширение областей применения.

Центром же производства меди в то время был Древний Египет. Этот период археологи называют медным веком. К середине II тысячелетия до н. э. на Ближнем Востоке и в Центральной Европе было освоено производство меди из более распространенных в естественной среде сульфидных руд.

Следует отметить, что при добыче металлов из руд древние ремесленники пользовались примитивными горнами с дутьем. И, несомненно, их достижения – итог многовекового опыта, который передавался из поколения в поколение. Но, скорее всего, при этом они вряд ли имели хоть какие-то представления о химической стороне этих процессов. В то же время мастерство древних металлургов по сей день вызывает удивление у современных специалистов. А некоторые их приемы до настоящего времени до конца непоняты.

Но как же все-таки люди научились добывать металл? Большинство ученых это событие сводят к случайности. Якобы однажды в костер попали камни, содержащие медь. И когда они расплавились, то был замечен этот металл. Но на практике этот процесс невозможен. Во-первых, температура пламени в костре около 700 градусов, а для выплавки меди требуется 1000 градусов. Во-вторых, чтобы получить медь, необходимо освобождение окислов от излишнего кислорода. Иначе металл либо обуглится, но не расплавится, либо излишне окислится и превратится в порошкообразную субстанцию, практически непригодную для изготовления качественных предметов. Но поскольку открытое пламя – это окислительный процесс, поэтому извлечь из руды лишний кислород таким способом практически невозможно…