Файл: Казаков Б.И. Металлы рассказывают о себе.pdf

и выплавка шла нисколько не хуже, чем в ямах, даже с гораздо большими удобствами. Подобные бочки-печи яв­ ляются прямыми предками современных шахтных печей. В Китае, например, кустарные самодельные печурки для выплавки олова существовали почти до самой революции.

В средние века, когда феодалы в своих княжествах строили неприступные крепости-замки, выплавку олова стали производить в массивных шахтных печах, сложен­ ных из кирпича или камня. Такие печи и название полу­ чили—-«оловянные замки». В них вперемешку с оловян­ ной рудой засыпали древесный уголь (а в дальнейшем и кокс). Воздух в них подавался уже не мехами, силы ко­ торых не хватало, а специальными воздуходувками, при­ водимыми в движение водоналивными колесами.

В последующие времена техника выплавки олова со­ вершенствовалась крайне медленно. Пожалуй, среди ме­ таллургии цветных металлов это одна из самых отсталых отраслей. Все усовершенствования шли по линии получе­ ния более чистой руды, точнее — более чистого концент­ рата. Этим упрощалась плавка и устранялась необходи­ мость очистки олова после выплавки (рафинирования).

Лишь в 1705 году в Англии на смену шахтным печам для выплавки олова пришли отражательные печи. Шахт­ ные печи в металлургии были вытеснены повсеместно и в наши дни сохранились лишь в отдельных местах.

Дьявол в м еталле

В средневековой Европе металлы, известные к тому времени, были предметом многочисленных и упорных ис­ следований алхимиков. Металл олово, один из первых из­ вестных народам древности, тоже, конечно, стал объек­ том их изучения.

98

Белого цвета, сравнительно мягкий, не требующий большого юагрѳва для своего расплавления, металл этот возбуждал большой интерес, особенно в связи с его са­ мым большим достоинством — придавать твердость ме­ ди. Это ведь действительно не очень понятно: медь мяг­ кая, а когда к ней прибавляют мягкий же металл — оло­ во, то получают твердую бронзу.

Для науки того времени объяснение такого факта бы­ ло не под силу. Алхимики стали называть олово дьяволь­ ским металлом, тем более, что за ним числилась еще од­ на интересная особенность, которую заметил знаменитый арабский ученый Гебер: оловянная палочка при сгибании всегда издавала характерный треск; этим можно было ее отличать от палочки любого другого металла. Явление это так и называлось «оловянный крик».

В наше время хорошо известно, почему это происхо­ дит. Олово в металлической палочке находится в виде кристаллов; при сгибании палочки эти кристаллы сме­ щаются, трутся друг о друга и издают хрустящий звук. Тогда же все это можно было объяснить лишь забавами самого дьявола, который кричит внутри металла, когда благочестивый труженик или ученый сгибает оловянную палочку.

Водопровод Помпеев

Помимо олова в обиходе народов древности были и другие металлы: медь, золото, серебро, свинец и другие. Когда из меди или золота изготовляли те или иные пред­ меты, будь то украшения, утварь, сосуды или еще что-ни­ будь, то не всегда имелась возможность отлить изделие из металла целиком, некоторые части отливались отдель­ но, и их надо было как-то присоединить к изделию. Сей­ час это просто, а в те далекие времена приходилось креп-

ко поломать голову над такой задачей. В древнем Вави­ лоне за 3 200 лет до нашей эры 'изготавливались оосуды из золота, ручки же к ним присоединялись при помощи сплава, состоящего из золота и серебра.

Каким образом было открыто паяние — никому неиз­ вестно, но существует этот процесс уже более пяти тысяч лет. Скорее всего, его открыли повсеместно и независимо друг от друга умельцы различных древних народностей. В Египте, например, искусство паяния было известно за две тысячи лет (а может быть, и ранее) до нашего лето­ исчисления.

Прежде всего была освоена пайка благородных ме­ таллов (золота), а затем уже и других. Пайка железа, как свидетельствуют греческие историки, была открыта греком с острова Хиос по имени Главк.

В 79 году I века нашей эры во время извержения Ве­ зувия погибли три больших римских города: Геркула­ нум, Помпеи и Стабия.

Прошли века. В середине прошлого столетия археоло­ гические раскопки у подножия Везувия рассказали о страшном событии и о культуре римских городов того времени.

В то время, то есть почти две тысячи лет назад, в Пом­ пеях был водопровод. Это не был простой подвод воды по прорытому каналу, а разветвленная сеть из свинцовых труб. Сооружение было большим и сложным. Изготовить свинцовую трубу большой протяженности без стыков не­ возможно. В водопроводной сети была масса отверстий. Как в стыках, так и в ответвлениях трубы должны были соединяться наглухо. Оказалось, что римляне спаивали свинцовые трубы.

Такие же паяные трубы были найдены и в Африке на местах древних государств Нубии и Ливии. В одной из

100

37 книг «Истории природы» римский ученый Плиний Старший подробно описал искусство паяния и даже дал рецепт сплавов, используемых при пайке, тетрария, со­ стоящего из двух частей свинца и одной части олова, и аргентария, в котором брались равные количества этих металлов. Такого типа сплавы-припои употребляются и в наше время.

Специальные заводы выпускают сейчас припои опре­ деленных марок. Они называются ПОС-ЗО, ПОС-40, ПОС-61 —припой оловянно-свинцовый; цифры же ука­ зывают, какой процент олова в этом сплаве (припое).

Олово создало искусство паяния, хотя и до него при­ менялись сплавы для пайки благородных металлов. Для пайки можно употреблять и чистое олово, без добавки свинца; так, по всей вероятности, и было первоначально. Однако олово — металл дорогой, и для экономии его при­ пои изготовляются из олова со свинцом.

Зеркальный металл

Красавицы были во все времена и среди всех народов. Всякая красавица должна увидеть свое отражение в зер­ кале и «устранить недочеты», которые при этом обна­

ружит.

Возможно, что красавицы каменного века использо­ вали для любования своей внешностью водную гладь. Это, как говорится, в истории не сохранилось. Но как только настал медный век, красавицы предъявили свои претензии мужчинам. Еще в доисторические времена как в Старом, так и Новом Свете появились медные диски, отполированные до блеска. Это были предки зеркал.

Человечество знакомилось постепенно все с большим количеством металлов, и параллельно этому стали появ­ ляться медные, золотые, бронзовые, серебряные зеркала.

101

Об этом говорится и у римских писателей и у греческих. Однако все это были металлические пластинки, которые едва ли могли долго сохранять свою отражательную спо­ собность: поверхность металла активно взаимодействова­ ла с воздухом и влагой и тускнела.

Те же финикияне, которые так широко торговали оло­ вом, как говорит предание, впервые получили стекло. После них стеклоделие стало искусством многих народов. И вот уже в ХІІ-ХІІІ веках стекло стали приспосабливать к удовлетворению спроса красавиц. Первоначально стек­ ло только выдували, получая сферические формы: листо­ вое стекло изготовлять не умели. Для зеркал стали выду­ вать стеклянные шары, разрезать их и внутреннюю их по­ верхность покрывать сплавом из свинца и сурьмы. Такие зеркала сохранялись значительно дольше отполирован­ ных металлических пластинок, но от совершенства были далеки, так как давали тусклое отображение.

В XIV столетии, когда научились делать листовое стек­ ло, можно сказать, произошел переворот в искусстве из­ готовления зеркал. На гладком отполированном камне расстилали тонкий лист олова — то что мы сейчас назы­ ваем фольгой или стаииолью. На лист этот накладывали жидкую ртуть. Ртуть обладает способностью растворять многие металлы, образуя так называемую амальгаму. На полученную таким образом амальгаму накладывали лист стекла, предварительно хорошо очищенного от вся­ ких загрязнений. Амальгама крепко приставала к поверх­ ности стекла, и получалось зеркало.

Большие зеркальные стекла научились отливать в XVII веке, и тогда .появились огромные трюмо, занимав­ шие .в домах владетельных особ целые стены от пола до потолка. Производством таких зеркал славились особен­ но тогда Венеция и принадлежавший ей остров Мурано.

102

Производство это было вредным: ртуть и ее пары отрав­ ляют человеческий организм. В последующие времена этот способ изготовления зеркал был вытеснен другим: покрытием поверхности стекла серебром. Все же пионе­ ром создания настоящего зеркала было олово.

В производстве зеркал олово далеко не сразу сдало свои позиции. Если не в виде покрытия на стекле, то пря­ мо в виде сплава оно использовалось в зеркалах, причем не в простых обиходных, бытовых, а в зеркалах, которы­ ми пользуются астрономы. Сплавы меди с оловом, вооб­ ще говоря, имеют желтый, оранжевый или красный цвет, в зависимости от того, сколько олова в таком сплаве. Если приготовить сплав, в котором на 3 или 4 атома меди будет приходиться 1 атом олова, то такой сплав будет иметь серо-стальной цвет. Из такого сплава стали отли­ вать вогнутые и выпуклые зеркала для больших отража­ тельных телескопов. Сплав этот и название получил — зеркальный металл. Далеко не сразу, лишь с овладением искусством приготовления крупных и чистых стеклянных отливок смогли заменить в телескопах такие отражатель­ ные зеркала из металла на стеклянные, высеребренные с лицевой стороны.

Посудный металл

В бронзовый век из бронзы изготовляли, конечно, не только оружие — щиты, копья, топоры, мечи и т. д. Мно­ го бронзы (а до этого 'меди) шло на выделку всевозмож­ ных орудий производства, много шло и на различные со­ суды— чаши, кувшины, котлы, вазы, тарелки, кубки.

Изготовленная из бронзы посуда была красивой, проч­ ной, но, к сожалению, не столь долговечной, да и к тому же — досадная особенность — содержащийся в ней про­ дукт приобретал неприятный привкус.

103

Медные соли в большом количестве вредны для чело­ веческого организма. Известно много случаев, когда про­ исходило массовое отравление людей пищей, приготов­ ленной в медных котлах. Если такой котел оставить на воздухе непротертым насухо, то вскоре на нем появлялся зеленый или черный налет окиси.

В трудах того же римского ученого Плиния Старшего можно встретить указание на то, что в его времена мед­ ную или бронзовую посуду было принято покрывать тон­ ким слоем олова. Таким образом, посуде придавалась устойчивость против воздействия влаги (в том числе и самой пищи) и воздуха. Внешний же вид такой утвари еще и выигрывал: из желтого он становился белым. Пли­ ний жил в I веке нашей эры и описывал состояние на­ ук и ремесел его современности. Однако покрытие мед­ ной и бронзовой посуды, как показали многочисленные раскопки, применялось гораздо раньше. Такие предметы находили и в Египте и в Нубии.

Покрытие оловом поверхности какого-нибудь метал­ ла называется лужением, или полудой. В наше время знают три способа лужения: гальванический, или элек- тро-химический,— при помощи электрического тока; хи­ мический — покрытие оловом из растворов его солей и, наконец, покрытие расплавленным оловом. Этот, третий способ — самый древний,, Он был известен еще до на­ шего летоисчисления. Несмотря на свою древность, спо­ соб этот и в наши дни имеет самое первостепенное зна­

чение.

Для посуды олово в древности использовалось не только в качестве покрытия, но и как самостоятельный металл. В Англии изготовляли сосуды из олова еще во времена"римского владычества. В Центральной Европе оловянную посуду стали выделывать значительно позже.

104

В Италии и Германии этим занялись только в XII сто­ летии — именно тогда, когда были открыты оловянные рудники .Богемии. Кухонная и столовая посуда из олова имела самое широкое распространение в течение не­ скольких веков. Ее производство прекратилось лишь . в XIX веке. Постепенно стали изготовлять предметы сто-» ловой и кухонной утвари из сплавов олова со свинцом или сурьмой. Состав таких сплавов очень разнообразен, но во всех содержание свинца не более 20 процентов. Во Франции был издан специальный закон, запрещающий изготовлять посудные сплавы, в которых содержание свинца превышало бы 18 процентов. Особую известность получил так называемый «британский металл» — сплав олова с сурьмой, включающий иногда и небольшие ко­ личества меди или цинка.

В наше время оловянную посуду не изготовляют. Хо­ тя как остатки старых времен и можно где-нибудь в за­ холустье встретиться с оловянной миской или кружкой, но это уже прошлое. В наше время гораздо дешевле из­ готовлять эмалированную посуду или даже использовать для этих целей нержавеющую сталь и алюминий.

Повар-изобретатель

Хотя лужение медных и бронзовых предметов было известно с древности, лужение железных листов—. сравнительно недавнее прошлое. В XVII столетии улуч­ шились способы горных выработок и стала процветать добыча олова в рудных горах Саксонии и Богемии. В Бо­ гемии и был открыт способ нанесения олова на желез­ ные листы. В 1620 году этим способом овладели в Сак­ сонии. Через 50 лет после этого лужением железа заня­ лись и в Англии. Прежде всего это было лужение жести,

105