Як давні люди використовували метал. Хто навчив людину виплавляти метал? Сучасні технології обробки

Як відомо, основним матеріалом, з якого первісні люди виготовляли знаряддя праці, був камінь. Не дарма сотні тисяч років, що пройшли між появою людини на землі та виникненням перших цивілізацій називають кам'яним віком. Але у 5-6 тисячоліттях до н. е. люди відкрили собі метал.

Швидше за все, спочатку людина ставилася до металу так само, як до каменю. Він знаходив, наприклад, мідні самородки і намагався обробляти їх так само, як камінь, тобто за допомогою оббивки, шліфування, відтискання відщепів і т. д. Але дуже швидко стала ясна різниця між каменем і міддю. Може, навіть, спочатку люди вирішили, що від металевих самородків толку не буде, тим більше що мідь була досить м'якою, і знаряддя, яке з неї виготовлялося, швидко виходило з ладу. Хто придумав плавити мідь? Тепер ми ніколи не дізнаємось відповіді на це запитання. Швидше за все, вийшло випадково. Роздратований чоловік кинув камінчик, який видався йому непридатним для виготовлення сокири або наконечника стріли, в багаття, а потім з подивом помітив, що камінчик розтікся блискучою калюжею, а після прогоряння вогню – застиг. Потім знадобилося лише трохи подумати - і ідея плавки була відкрита. На території сучасної Сербії було знайдено мідну сокиру, створену за 5 500 років до Різдва Христового.

Щоправда, мідь, звичайно, поступалася багатьма характеристиками навіть каменю. Як уже говорилося вище, мідь – надто м'який метал. Його основною перевагою була плавкість, що дозволяла виготовляти з міді. різні предметиАле за міцністю і гостротою вона залишала бажати кращого. Звичайно, до відкриття, наприклад, златоустівської сталі (Стаття «Російський булат із Золотоуста»), мало пройти ще кілька тисячоліть. Адже технології створювалися поступово, спочатку - невпевненими, боязкими кроками, методом проб і незліченних помилок. Незабаром мідь була витіснена бронзою, сплавом міді та олова. Щоправда, олово, на відміну міді, зустрічається далеко не скрізь. Не дарма в давнину Британія мала назву «Олов'яні острови» – багато народів споряджали туди торгові експедиції за оловом.

Мідь та бронза стали основою давньогрецької цивілізації. В «Іліаді» та «Одіссеї» ми постійно читаємо про те, що греки та троянці були одягнені в мідні та бронзові обладунки, використовували бронзову зброю. Так, у давнину металургія багато в чому обслуговувала саме військових. Арали землю нерідко по-старому, дерев'яним плугом, та й, наприклад, водостоки можна було зробити з дерева чи глини, але на полі битви бійці виходили в міцних металевих обладунках. Однак бронза як матеріал для зброї мала одну серйозну ваду: вона була надто важкою. Тому згодом людина навчилася виплавляти та обробляти сталь.

Залізо було відомо ще в ті часи, коли на Землі йшов бронзовий вік. Однак сиродутне залізо, що виходило в результаті обробки при невеликій температурі, було надто м'яким. Найбільшою популярністю користувалося метеоритне залізо, але воно було дуже рідкісним, знайти його можна було лише випадково. Однак зброя з метеоритного заліза була дорогою, мати її було дуже престижно. Єгиптяни називали кинджали, викувані з метеоритів, що впали з неба, Небесними.

Прийнято вважати, що стала вельми поширеною обробка заліза набула в хетів, що жили на Близькому Сході. Саме вони близько 1200 до н. е. навчилися виплавляти справжню сталь. На деякий час близькосхідні держави стали неймовірно могутніми, хети кидали виклик самому Риму, а филистимляни, які згадується в Біблії, володіли величезними територіями на сучасному Аравійському півострові. Але незабаром їхня технологічна перевага зійшла нанівець, адже технології виплавки стали, як виявилося, було не так вже й складно запозичити. Головною проблемою було створення горнів, у яких можна було досягти тієї температури, за якої залізо перетворювалося на сталь. Коли навколишні народи навчилися будувати такі плавильні печі, виробництво почалося буквально у всій Європі. Звісно, ​​багато що залежало від сировини. Адже люди лише відносно недавно навчилися збагачувати вихідну сировину додатковими речовинами, що надають нові властивості. Наприклад, римляни глузували з кельтів, адже в багатьох кельтських племен сталь була настільки поганою, що їхні мечі гнулися в битві, і воїни мали відбігти в задній ряд, щоб випрямити клинок. Проте римляни схилялися перед виробами майстрів-зброярів з Індії. Та й у деяких кельтських племен сталь не поступалася знаменитою дамаською. (Стаття «Дамаська сталь: міфи та реальність»)

Але, у будь-якому разі, людство вступило в залізний вік, і його вже не можна було зупинити. Навіть найширше поширення пластмас, що відбулося у ХХ столітті, не змогло витіснити метал із більшості сфер людської діяльності.

Першими металами, з якими люди навчилися поводитися, стали мідь та золото. Причиною цього став той факт, що і мідь, і золото зустрічаються в природі не тільки в рудах, а й у чистому вигляді. Люди знаходили цілі самородки золота та шматки міді та за допомогою молотка надавали їм потрібну форму. Причому ці метали не потрібно було навіть плавити. І хоча нам досі невідомо точно, коли люди навчилися використовувати метали, але вчені можуть поручитися за те, що людина вперше застосувала мідь приблизно у п'ятому тисячолітті, а золото – не пізніше за четверте тисячоліття до нашої ери.

Приблизно третьому тисячолітті до нашої ери люди відкрили деякі з найважливіших властивостей металів. На той час людина вже познайомилася зі сріблом і свинцем, але найчастіше використовувала як і раніше мідь, головним чином через міцність, та й, мабуть, ще тому, що мідь зустрічалася вдосталь.

Почавши працювати з металами, люди навчилися надавати їм потрібних форм і робити з них посуд, інструменти, зброю. Але як тільки людина познайомилася з металами, вона не могла не звернути увагу на них корисні властивості. Якщо метал нагріти, він стає м'якшим, а якщо потім знову остудити, він знову твердне. Людина навчилася лити, варити та плавити метали. Крім цього, люди дізналися, як можна видобувати метали з руд, адже ті значно частіше зустрічаються у природі, ніж самородки.

Пізніше людина відкрила олово, а навчившись змішувати, плавити мідь та олово, почала робити бронзу. У період з 3500 до 1200 року до нашої ери бронза стала основним матеріалом, з якого виготовляли зброю та знаряддя праці. Цей період людської історії називається бронзовим віком.

Знаходячи метеорити, що впали на нашу Землю, люди дізналися про залізо - причому задовго до того, як вони навчилися отримувати його з земних руд. Приблизно 1200 року до нашої ери людина переступила і цей бар'єр - навчився плавити залізо. Уміння це швидко поширилося у всьому світі. Залізо замінило мідь практично у всіх галузях. Це стало початком наступного, залізного віку. До речі, за часів могутності Римської імперії людям були відомі золото, мідь, срібло, олово, залізо, свинець та ртуть.

Коли вперше почали застосовувати метал?

Близько 6000 років тому людина жила у кам'яному віці. Він названий так тому, що основна частина знарядь праці та полювання була зроблена з каменю. Людина ще не навчилася робити їх із металу.

Найімовірніше, першими металами, які людина почала використовувати, були мідь та золото. Причина в тому, що ці метали у природі існували як у чистому вигляді, так і у складі руди. Людина знаходила самородки міді та золота і могла надавати їм різну форму без плавлення. Ми не можемо сказати точно, коли людина відкрила собі ці метали, але відомо, що мідь почали використовувати на рубежі п'ятого тисячоліття до нашої ери. Незадовго до настання четвертого тисячоліття до нашої ери почали використовувати золото.

До третього тисячоліття до нашої ери людина вже багато чого навчилася у роботі з металом.

До цього часу були також виявлені срібло і свинець, проте в більшості випадків мідь була найчастіше використовуваним металом через свою міцність і поширеність.

Спочатку людина навчилася виковувати з металу корисні йому речі — посуд, інструменти та зброю. У процесі кування металу він виявив процес загартовування, плавки, лиття та виплавки. Він також навчився отримувати мідь із руди, якої було більше, ніж самородків. Пізніше людина виявив олово і навчився змішувати його з міддю - виходила твердіша бронза. Приблизно з 3500 до 1200 року до нашої ери бронза була найважливішим матеріалом для виготовлення інструментів та зброї. Цей період названо бронзовим віком.

Людина дізналася про існування заліза, знаходячи метеорити задовго до того, як він відкрив, як виплавляти його з руди. До 1200 до нашої ери людина навчилася обробляти залізо, і його навички передавалися з покоління в покоління. Залізо багато в чому замінило бронзу. Це було початком залізного віку.

На час появи Римської імперії людині були відомі сім металів: золото, мідь, срібло, свинець, олово, залізо та ртуть.

Коли з'явилися перші пилки?

Історики ж відносять появу пилки до бронзового віку, коли люди навчилися обробляти метал. Можливо, це й так. Головним питанням було будівництво кораблів. Усі перші кораблі були дерев'яними. Щоб збудувати корабель - потрібні дошки. І лише дошки. З круглих стволів корабель збудувати неможливо. Сокирою зі стовбура дошку не вішаєш, а якщо і вішаєш, то це дуже трудомісткий процес. Але, як відомо, кораблі були дуже поширені у Стародавню Грецію. Вони, їх флот, стали основою давньогрецької колонізації всього Середземномор'я. Греки будували багато кораблів, отже, потрібно було багато дощок. Отже, пили тоді були. У Стародавній Греції вже цілком користувалися залізним та сталевим інструментом. Раз мечі і сокири були, можливо, й пили.

Питання – які? Швидше за все, це були пили типу ножівок, тобто просто довгі зазубрені ножі. І як варіант їх розвитку - пилки дворучні, для обробки об'ємних стволів. Як виглядали старовинні тартак можна побачити на старовинних малюнках або в історичних фільмах. Один чоловік зверху, один знизу, посередині колода, а вони його пиляють. Процес трудомісткий та одноманітний. Природно, будь-який одноманітний процес легше автоматизувати, і так з'явилися перші механічні тартак, що приводилися в рух силою води. Потім, мабуть, силою пари.

Але найцікавіше у цій справі – поява циркулярної чи дискової пилки. У справі розпилу, винахід циркулярної пилки це явище таке ж важливе за значимістю, як винахід колеса! Точних відомостей про те, коли і де вперше з'явилася дискова пилка, теж немає. Однак можна припустити, що це середні віки, середні або пізнє середньовіччя, коли був справжній вибух різних механічних винаходів. Аж до того, як з'явилися ручні стрічкопильні верстати.

Наступним кроком у розвитку «пильної» справи стала обробка металів за допомогою пилок. Цьому сприяли поява надміцних металів та сплавів, а також технології закріплення алмазних різців та абразивів на ріжучих поверхнях пилок. Такими пилками вже давно пиляють рейки, ріжуть інші масивні металеві об'єми. Є й великі верстати, що роблять ці процеси.

Як люди обробляли метали?

Перші метали, які люди навчилися добувати та обробляти, були золото мідь та бронза. Металообробка здійснювалася ударними інструментами, так званим холодним способом гнуття. Для отримання багатьох видів металів використовували сиродутні печі. Для того, щоб надати деталям правильну форму, стародавні майстри довгим наполегливим працею шліфували каменем заготівлю. Після чого було придумано новий метод - лиття. Роз'ємні та нероз'ємні форми вирізалися з дерева або каменю, потім у них заливався сплав, після чого метал остигав, виходило готовий виріб.

Для виготовлення фігурних виробів, використовували закриту формуДля цього з воску виліплювали модель виробу, потім її покривали глиною і поміщали в піч, де віск плавився, а глина повторювала точну модель. У порожнечу заливали метал, після повного остигання, форма розбивалася і майстри отримували виріб складної форми.

Згодом були збагнуті нові способи роботи з металом, такі як паяння та зварювання, кування та лиття.

Сьогодні з'явилися нові технології, які дозволяють обробляти метал набагато швидше. Механообробка здійснюється на токарних верстатах, що дозволяє отримати готовий виріб з високою точністю.

Токарна обробка є найпопулярнішим способом. Вона проводиться на спеціальних металорізальних верстатах, які налаштовуються на виконання робіт із заданого виду металу. Токарні верстати, на автоматичному і напівавтоматичному режимі, використовують для серійного виробництва виробів з формою тіла, що обертається.

Для металообробки використовують верстати з числовим програмним управлінням. Ці верстати повністю автоматизовані, і основна мета оператора полягає у контролі роботи, налагодження обладнання, встановлення заготівлі та зняття готового виробу.

Фрезерні роботи є механічним процесом з обробки металів на універсальних фрезерних верстатах, що вимагає наявність досвідченого фахівця з глибокими знаннями в галузі металознавства та методів обробки металів.

Для виконання фрезерних робіт високої якості важливо використовувати високоточне обладнання. Ступінь фрезерування безпосередньо залежить від ефективності та продуктивності. Тому неточності та похибки у цій справі просто неприпустимі.

Джерела: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su

Зародження металургії.Величезне значення у розвиток продуктивних сил матеріальної культури людства мало освоєння і поширення металургії. З самородним металом (мідь, золото, метеоритне залізо, свинець) люди були, судячи з археологічних знахідок, знайомі у кам'яному віці. Самородки використовувалися як прикраси, амулети і т. п. У давнину були відкриті способи холодного кування металів, але самородки зустрічалися рідко, і це не могло мати господарського значення. Мистецтво виплавки металу було відкрито, найімовірніше, випадково. Шматки руди, що потрапили в багаття або піч при керамічному виробництві, могли наштовхнути на думку про металургію.

Початок обробки металів зародилося у місцевостях, де були виходи поверхню рудних порід. Але де і коли це сталося, не відомо. Існує припущення, що батьківщиною металургії була область від Закавказзя до Малої Азії, хоча родовища міді є у Карпатах, на Балканах, Кавказі, Алтаї та Тянь-Шані та Уралі. Щодо часу виникнення металургійного виробництва, то з кожною новою археологічною знахідкою його доводиться удревняти. До VIII тис. до зв. е. (тобто коли в більшій частині населених земель ще існували мезолітичні культури) відносяться шари пам'ятника Чайеню-Тепезі в Анатолії (Туреччина), де були знайдені мідні та бронзові намисто, чотиригранне шило та дротяні шпильки. У VII тис. до зв. е. метал добували та обробляли мешканці поселень Чатал-Гуюк (Туреччина). У верствах поселення Ярим-Тепе I у Синджарській долині (Ірак), датованих VI тис. до зв. е., знайдені мідні прикраси та шлаки від виплавки металів.

Саморідна мідь дуже рідкісна і тому, коли її не вистачало, люди почали її видобуток за допомогою вогню. Ділянка, де знаходилася руда, нагрівався багаттями, після чого поливався водою; руда розтріскувалась і потім добувалась за допомогою кістяних копалок, а великі шматки відколювалися кам'яними сокирами. Ударами руда відокремлювалася від порожніх порід, що вміщали її. Сировина транспортувалася до мідеплавильних центрів. Тут виплавляли метал найпримітивнішими способами: руду складали в купу, обкладали дровами та підпалювали. Таким чином, хімічний склад та властивості готового металу залежали від складу руди, домішок та їх кількості, а також від температурного режиму плавки.

Слід зазначити, що руда могла мати різні домішки, внаслідок яких виплавлялася не чиста мідь, а деякі сорти бронзи. Традиційно вважається, що людина навчилася робити сплави міді з домішками (лігатурою), найчастіше миш'яку, сурми та свинцю. Пізніше (приблизно III тис. е.) людина створила «класичну» бронзу – з добавкою олова. Можна виділити чотири основні етапи у розвитку мідної металургії: холодне (потім і гаряче) кування, лиття самородної міді, виплавка міді з руди (це початок власне металургії), бронзові сплави на мідній основі.

Незважаючи на переваги міді і особливо бронзи, метал не тільки не витіснив камінь, кістку та дерево при виробництві знарядь праці, але залишався до бронзового віку досить рідкісним і дорогим матеріалом. Можна додати, що довгий час мідні вироби були переважно дрібними – голки, шила, прикраси, ножі, причому мідні знаряддя повторювали форму кам'яних. До кінця енеоліту починають виробляти потужні мідні вироби спочатку шляхом кування, пізніше литтям. Наступний період називається бронзовим віком та його хронологічні рамки для кожної території визначаються окремо.

При лиття на виріб витрачається менша кількість металу, форми знарядь стають більш витонченими. Відливаються сокири, молоти, голки, шила, долота, пробійники, прикраси. Для виливки потрібна температура понад 1000 градусів. До III-II тис. до зв. е. металургійне виробництво дещо вдосконалилося. Виплавка бронзи почала проводитися в печах, на вугіллі, що покращило відновлювальний процес. Удосконалювалося лиття, у тому числі за восковою моделлю, покращилися прийоми кування, карбування та загартування бронзи.

Але перехід до олов'янистої «класичної» бронзи викликав певні труднощі, пов'язані з добуванням олова, яке зустрічає досить рідко. Його родовища знаходяться далеко від давніх металургійних центрів. Для подолання цих труднощів знадобилося розширення торгових зв'язків, транспортних засобів тощо, що, своєю чергою, призводило до подальшого розвитку продуктивних сил.

Поряд із міддю та бронзою людина знала та використовувала інші метали: свинець, золото, срібло. Але сфера застосування свинцю на той час була обмеженою. Дорогоцінні метали внаслідок їх високої вартості використовувалися тільки для прикрас, стародавні майстри досягли їх обробки високої досконалості. Вони вміли виготовляти литі речі, прикрашати їх карбуванням, покривати поверхні виробів із дешевших матеріалів найтоншими золотими листочками. Знали вони і сплав золота і срібла - електр, який був досить поширений (зустрічається такий сплав і в природі).

Бронза принесла новий спосіб життя. Нові знаряддя та зброю, освоєння нових раніше непридатних земель, посилення рухливості населення, розширення обміну, особливо металом супроводжувалося ускладненням соціальної структури суспільства, розширенням нерівності, збільшенням кількості військових конфліктів, зародженням рабства. Території, що були поблизу родовищ міді, випереджали у розвитку інших області. І лише поява заліза прискорила прогрес, і новий метал став із І тис. до н. е. основним матеріалом виготовлення знарядь праці та озброєння, витіснивши, нарешті, камінь, кістку, мідь і бронзу.

Знайомство людини із залізом відбулося задовго до цього. Не кажучи вже про метеоритному залозі (можливо і про самородне), яке вміли виплавляти в III, а можливо, і в IV тис. До н. е. Але воно зустрічається ще рідше за мідь, і перші залізні речі були рідкісними і дорогими, що використовувалися для прикрас нарівні з дорогоцінними металами. Відомі випадки інкрустації залізом золотих прикрас та парадного посуду. Широке поширення заліза як масового дешевого матеріалу відбулося межі II і I тис. до зв. е.

Найдавніші знахідки виробництва заліза зафіксовані біля Іранського Азербайджану, вони датуються близько 2800 гг. до зв. е. Досвід плавки міді дозволив людині освоїти виплавку заліза, хоча цього потрібно більш висока температура. Щоб витягти залізо з руди, стародавні металурги знайшли вихід – відновлення металу за допомогою вдування кисню в піч під час варіння заліза («сиродутний спосіб»). Для цього використовували невеликі печі, у яких метал, можна сказати, варився, а не плавився. У процесі виплавки всі сторонні домішки і порожня порода виринає вгору (це шлак), а метал накопичується на дні печі у вигляді губчастої маси, насиченої рідким шлаком (криця). Такий метал був м'яким, тому його неодноразово проковували. Але все одно залізо залишалося м'якшим за бронзу. Тільки освоєння таких технологічних процесів як навуглерожування (цементація), загартування та відпустка дозволило залізу взяти вгору над бронзою.

Окрім твердості у заліза була ще одна дуже важлива перевага: залізна руда зустрічається практично скрізь, у тому числі в болотах, лісовій зоні, гірських районах тощо. Бідні міддю країни швидко наздогнали у своєму розвитку інші території. На зміну бронзовому віці приходить залізний вік.

Разом:

Освоєння виплавки металів стало найбільшим технічним досягненням людини в епоху енеоліту та бронзового віку, але справжня технічна революціявідбулася лише з освоєнням металургії заліза наприкінці ІІ тис. до н. Залізна руда зустрічається частіше, ніж мідна, тому залізо стало широко поширеним металом. Металургія прискорила прогрес суспільства, поліпшення обробітку землі, виділення ремесла у самостійне виробництво, розвиток торгівлі та застосування металів у військовій справі, стимулювали складання класового суспільства та появу держави.

Швидкий пошук за текстом

Категорії металів

До дорогоцінних або шляхетних металів відноситься ряд речовин, які мають підвищену зносостійкість, не схильні до впливу корозії та окислення. Крім того, їх коштовність обумовлюється рідкістю. Усього налічується 8 видів та виділяють:

• . Пластичне, не зазнає корозії, ρ (щільність) = 19320 кг/м3, t плавлення – 1064 Сᵒ.
• . Має тягучість і ковкість, має високу відбивну здатність, електричну провідність, ρ = 10500 кг/м3, t плавлення - 961,9 Сᵒ.
• . Тягучий, тугоплавкий, ковкий елемент, ρ = 21 450 кг/м3, t плавлення - 1772 Сᵒ.
• . Має м'якість і ковкість, має сріблясто-білий колір, найбільш легкий, плавкий, пластичний елемент, не піддається корозії, ρ =12020 кг/м3, t плавлення – 1552 Сᵒ
• . Твердість і тугоплавкість вища за середню, відрізняється своєю крихкістю, не піддається впливу лугів, кислот та їх сумішей, ρ = 22420 кг/м3, t плавлення – 2450 Сᵒ
• . Зовні схожий з платиною, однак, має велику твердість, крихкість і тугоплавкість, = 12370 кг/м3, t плавлення - 2950 С?.
• Родій. Твердість вища за середній, тугоплавкий, крихкий, має високу відбивну здатність, не піддається впливу кислот, ρ = 12420 кг/см3, t плавлення – 1960 Сᵒ
• Осмій. Тяжкий, має підвищену тугоплавкість, твердість вище середнього, тендітний, не піддається впливу кислот, ρ = 22480 кг/м3, t плавлення - 3047 С?.

Схожі за своєю хімічною будовою та за кольором (сріблясто-білий) елементи. Налічується 17 видів цих металів. Вони були виявлені у 1794 році у Фінляндії, хіміком Юханом Гадоліном. До 1907 цих елементів стало вже 14. Сучасна ж назва «рідкоземельний» було присвоєно цій групі до кінця 18 століття. Довгий час вчені припускали, що елементи, що належать до цієї групи, рідко зустрічаються. Відомі такі рідкісноземельні метали:

• Тулій;

Що стосується хімічних властивостей, то метали утворюють тугоплавкі та не розчинні у воді оксиди.

Перше освоєння металів

IV тисячоліття до нашої ери принесло людству доленосні зміни. Найважливішим процесом стало освоєння металів. У цей час людина виявляє такі метали як мідь, золото, срібло, свинець та олово. Найбільш швидко було освоєно мідь.

Спочатку метал видобувався із руди методом випалу на відкритому вогні. Ця техніка була освоєна приблизно у VI-V тисячолітті до нашої ери на території Індії, Єгипту та Західної Азії. Найбільш широко мідь застосовувалася виготовлення знарядь праці та зброї. Прийшовши на зміну кам'яним знаряддям, мідь значно полегшила працю людини. Виготовляли предмети праці за допомогою глиняних форм та розплавленої міді, її заливали у форми та чекали доки вона охолоне.

Крім того, освоєння міді дало новий виток у розвитку суспільного устрою. Це започаткувало розшарування суспільства за добробутом. Мідь стала ознакою багатства та благополуччя.

До V тисячоліття людина знайомиться з дорогоцінними металами, саме зі сріблом і золотом. Вчені припускають, що першим був мідно-срібний сплав, він називався Білон.

Вироби з цих металів є знахідками стародавніх поховань. У давнину ці елементи видобували в Єгипті, Іспанії, Нубії, на Кавказі. У Росії її також відбувався видобуток, у II-III тисячолітті до нашої ери. Якщо метали видобували з розсипів, їх промивали піском на підстрижених шкурах тварин. Щоб видобути метал із руди, її нагрівали, вона тріскалася, потім її дробили, стирали та промивали.

У Середньовіччі добувалося здебільшого срібло. Більшість видобутку вироблялася у Південній Америці (Перу, Чилі, Нова Гранада), Болівії, Бразилії.
На початку ХVI століття жителі Іспанії виявили платину, яка дуже нагадувала срібло і тому його зменшувально-пестливою версією іспанського слова "plata" - "platina", що в перекладі означає - маленьке срібло або срібло. З наукової точки зору платина розглянута в 1741 Вільямом Вотсоном.

1803 - відкриття паладію і родію. У 1804 – іридія та осмія. Ще через чотири роки відкрито звісток, згодом перейменований на рутеній.

Щодо рідкісноземельних металів, то до 60-х років ХХ століття вони не були цікавими в наукових спільнотах. Однак саме в цей час виникає технологія виділення чистих металів. Тоді ж з'ясувалися потужні магнітні властивості цих металів. Згодом стало можливим вирощування монокристалів цих металів. Сьогодні рідкісноземельні метали дозволяють виробляти безліч предметів побуту, без яких людина не уявляє своє існування, наприклад, енергозберігаючі лампи. А також військову та автомобільну техніку.

Сучасний видобуток дорогоцінних металів

Сьогодні найціннішим металом вважається золото. Саме його видобутку приділяється найбільше ресурсів. Перші «золоті жили» були освоєні біля Африки, Азії та Америки.

Сьогодні золото видобувається у Південній Америці, Австралії та Китаї. Росія є однією з наймасштабніших золотодобувних країн і посідає четверте місце у світі. Видобуток ведеться 16 компаніями в Магадані, Амурській області, Хабаровській області, в Красноярському краї, в Іркутській області та на Чукотці.

Методи видобутку

До тих пір, поки не було придумано сучасну технологію видобутку дорогоцінних металів, вони добувалися вручну. І сказати, що це украй трудомісткий процес, отже, нічого не сказати.

Отже, сучасні процесизолотовидобування:

• Просіювання. Такий вид видобутку золота був популярним за часів «золотої лихоманки» в Америці. Цей метод вимагав великих зусиль, терпіння та навичок. Основними інструментами були сита, відра з ґратами на дні чи мішки. Для того, щоб знайти хоч краплю золота, людина заходила в річку до пояса, зачерпувала воду і виливала її на сито і у відро з гратчастим дном. Таким чином, на його поверхні залишалися великі камені та золоті частинки. При цьому сито чи решітчасте дно потрібно було постійно утримувати на поверхні, щоб вимити непотрібне каміння, пісок і воду і залишити лише частинки дорогоцінного металу. Сьогодні цей метод рідко використовується.
• Видобуток із золотоносної руди. Це також ручний спосіб видобутку. Тут інструментами служили лопата, молоток для роздроблення руди та кирка. Даний спосіб передбачає лазіння по горах, копання грунту, траншей і шахт. Такий видобуток вевся переважно на території Росії.
• Промисловий метод. Завдяки розвитку науки та відкриття певних хімічних сполук, швидкість видобутку значно збільшилася, а також стала застосовуватись дрібна та велика техніка. Цей процес ведеться автоматично та практично не потребує людського впровадження.

Промисловий видобуток у свою чергу поділяється на:

1. Альмагальмування. Сенс даного методуполягає у взаємодії ртуті та золота. Ртуть має властивість притягувати та обволікати дорогоцінний метал. Для виявлення металу руду засипають у бочки, на дні яких знаходиться ртуть. Золото притягувалося до ртуті, а решта спустошеної руди відкидається. Цей метод мав попит і був ефективним у середині 20 століття. Він вважався досить дешевим та простим. Однак, ртуть все ж таки є токсичним елементом і тому від методу відмовилися. Частки дорогоцінного металу, що прилипли, не завжди до кінця вдавалося відокремити від ртуті, що не є практичним і призводить до втрати частини видобутого металу.
2. Вилужування. Цей метод проводиться за допомогою ціаніду натрію. За допомогою цього елемента частинки дорогоцінного металу переходять у стан водорозчинних ціаністих сполук. Після цього за допомогою хімічних реагентів їх знову повертають до твердого стану.
3. Флотація. Існують такі різновиди золотоносних частинок, які не піддаються впливу води та не промокають. Вони плавають на поверхні, як повітряні бульбашки. Такий різновид породи дроблять, потім заливають рідиною або олією сосни і перемішують. Необхідні золоті частинки спливають подібно до повітряних бульбашок, їх очищають і отримують кінцевий результат. Якщо йдеться про промислові масштаби, то соснова олія замінюється повітрям.

Сучасні технології обробки

Існує два способи обробки дорогоцінних металів.

Лиття

Цей спосіб є відносно простим. Все, що потрібно, це залити розплавлений метал в заздалегідь заготовлену форму, яка виготовлена ​​з міді, свинцю, дерева або воску. Після повного остигання, виріб витягується з форми, полірується.

Для розм'якшення металу використовуються спеціальні плавильні печі. Вони бувають індукційні та муфельні.

Індукційна піч вважається найбільш популярним та функціональним видом плавлення. У ньому нагрівання відбувається завдяки впливу вихрових струмів.
Муфельна піч дозволяє нагрівати певні матеріали до заданої температури.

Муфельні печі поділяються на різні видив залежності від типу нагрівального елемента (електричні, газові), від захисного режиму обробки (повітряні, з газовою атмосферою, вакуумні), від типу конструкції (вертикальне завантаження, ковпакові, горизонтальне завантаження, трубчасті).

Карбування

Цей спосіб вважається складнішим. Тут метал не плавлять, а розігрівають до необхідного для подальшого стану. Далі, за допомогою молотків, на свинцевій підкладці розм'якшену сировину перетворюють на тонкий шар. Далі майбутньому виробу надають необхідної форми.

Застосування та види виробів

Перше, що спадає на думку, якщо йдеться про застосування дорогоцінних металів – ювелірна промисловість. Сьогодні ми бачимо достаток різних ювелірних прикраста виробів на будь-який смак. Це як прикраси, так і предмети побуту, наприклад, вироби для сервірування столу, посуд. кожне ювелірний вирібмає тавро, яке відповідає справжності та певній пробі. Однак це лише мала частина сфери використання дорогоцінних металів.

Їх використання користується попитом в автомобільній сфері.

Без платини, іридію, паладію, золото не обійтися в медичній сфері. Медичні голки яскравий тому приклад. Також на основі білого металу виготовляються протези, різноманітні інструменти, деталі, препарати.

Крім того, за допомогою цінних металів виготовляються високоміцні та стійкі апарати в електротехнічній сфері. Наприклад, антикорозійні прилади та константні до утворення електричної дуги. Каталітичні властивості платини використовуються при виробництві сірчаної та азотної кислоти. Формалін виготовляється за допомогою хімічних властивостей аргентуму. Без золота важко уявити нафтопереробну сферу.

Більш міцні метали використовуються для виплавлення деталей, задіяних у агресивніших умовах. Наприклад, коли йдеться про роботу з високими температурами, агресивними хімічними реакціями, електрикою та іншим.

Також напилення цих металів використовують для покриття інших. Це допомагає позбутися корозій, наділяє захисними властивостями притаманними дорогоцінним металам.

Ціноутворення

Ціну на дорогоцінні метали визначають безліч процесів, серед яких технічні, фундаментальні та спекулятивні. Однак, найважливішим фактором є попит та пропозиція. Саме від цього фактора відштовхуються під час формування цін на коштовності. Попит формують покупці. Вони використовують метали у різних промисловостях – медичній, машинобудівній, радіотехнічній, ювелірній. Також наявність виробів із дорогоцінних металів найчастіше визначає приналежність людини до певного статусу. Найбільш популярним серед інших є золото. Це також пов'язано з тим, що кожна держава має свій золотий запас, і її масштаб частково визначає вагомість держави на світовій арені.

Згідно з даними Центрального Банку Російської Федераціївартість одного грама золота становить - 2686,17 руб., Срібло - 31,78 руб. / грам, платина - 1775, 04 руб. / грам, паладій - 2179, 99 руб.

Мідь можна з повною підставою назвати першим металом людства, тому що люди почали його використовувати ще понад 10.000 років тому – у кам'яному віці. Протягом століть люди вчилися правильно поводитися з металом, обробляючи його самими у різний спосіб- за допомогою молотків, нагріванням, литтям або шляхом легування (змішування) з іншими металами, як свинець, срібло, цинк чи олово. Відкриття, що мідь і цинк добре з'єднуються, започаткувало цілу епоху, ім'я якої: бронзовий вік.

Всі великі культури та народи працювали з міддю: Колос Родоський був побудований з міді, а стародавні єгиптяни використовували мідь для будівництва водопроводів. Першими ж назву цього металу дали римляни: Вони називали мідь "aes cyprium" (руда з Кіпру). Пізніше його стали називати скороченим "cuprum". Від цього слова утворилися назви міді у багатьох європейських мовах (copper, Kupfer. cuivre).

У природі мідь зустрічається як самородний метал, а також у складі мінералів. Сировина ця знаходять на всіх континентах і зменшення її запасів поки що не передбачається, тому що мідь не витрачається, а використовується, що забезпечується повторною переробкою цього металу. Це заощаджує мідь у природних ресурсах і відповідає ідеальному поводженню з корисними копалинами.

Найбільш значні родовища міді знаходяться на сьогодні в Чилі та США, де сконцентровано близько 20 відсотків відомих світових запасів. Іншими важливими регіонами видобутку є Африка, Австралія, Китай, Канада, Індонезія, Південна Америка, Росія та Польща. У Європі є також і дрібні родовища міді. На жаль, багато хто з них уже вичерпав себе.

Земних резервів міді вистачить ще дуже надовго, бо попри щорічне зростання видобутку мідної руди відомі родовища не зменшуються, а навіть зростають. Причина цього полягає у відкритті нових покладів цього металу. Крім того, процеси, що постійно розвиваються, і техніка розробки та видобутку ведуть до збільшення придатних для використання резервів сировини.

Дослідження підтверджують, що відомі світові резерви збільшилися з 90 мільйонів тонн (1950 рік) до 280 мільйонів тонн (1970), а до 1998 вони досягли риси в 340 мільйонів тонн. За останніми оцінками, світові запаси міді становлять понад 2,3 мільярди тонн.

Мідна руда видобувається як відкритим способом, і у шахтах. Перед власне металургійним переділом мідної руди здійснюється відділення "порожніх" порід, що супроводжують, в результаті чого після флотації (флотаційного збагачення) отримують рудний концентрат із вмістом міді в діапазоні 20 - 30 відсотків. Мідні концентрати переробляються виключно пірометаллургічним способом, а окисні мідні руди (мідні руди прибл. 15-20%) гідрометалургійним способом, що в результаті закінчується рафінуванням (очищенням), в процесі якого відбувається видалення забруднень.

На сьогоднішній день найкращою технологією є електроліз.

А чи знаєте ви, що мідь, як природний, обмежений у кількості і тому цінний сировинний матеріал не витрачається, а використовується в різних формахта після використання може використовуватись повторно?

Саме тому ще давні єгиптяни позначали мідь так званим символом "анкх", що означає "вічне життя" - дійсно найбільш відповідна назва. Тому що цей метал, з часів його відкриття, може використовуватись без жодних обмежень. Тому навряд чи виникають сумніви в тому, що десь на Землі все ще активно використовується мідь, яку свого часу видобули ще в Стародавньому Єгипті.

Причина цього полягає в здатності до переплавки, що не представляє проблем. Саме це забезпечує можливість необмежено часту регенерацію міді.

Понад 80% будь-якої видобутої міді в даний час все ще перебувають в обігу.