Владислав Картавцев - Факультет. Курс второй
Согласно современным представлениям, ранний бронзовый век – это эпоха безраздельного господства мышьяковой бронзы. Олово пришло на смену мышьяку только во втором тысячелетии до нашей эры. Качество изделий из оловянной и мышьяковой бронз примерно одинаково – но при этом технология обработки оловянной бронзы заметно сложнее, так как требует горячей ковки (хотя и при низких температурах). И минералы олова на поверхности земли встречаются довольно редко. Тем не менее, оловянная бронза практически повсеместно вытеснила мышьяко́вую.
Главная причина – в следующем. В древности люди относились к металлическим предметам чрезвычайно бережно, ввиду их высокой стоимости. Поврежденные предметы отправлялись в ремонт или на переплавку. Отличительной особенностью мышьяка является возгонка при температурах около шестисот градусов по Цельсию. Возгонка (или сублимация) – переход вещества из твердого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое.
Именно при шестистах градусах по Цельсию проводился смягчающий отжиг бронзовых изделий. Теряя часть мышьяка, металл изменял свои механические свойства в худшую сторону. Объяснить это явление древние металлурги не могли. Однако достоверно известно, что вплоть до первого тысячелетия до нашей эры изделия из медного и бронзового лома стоили дешевле, чем изделия из «первородного» металла.
Было и еще одно обстоятельство, способствовавшее вытеснению мышьяка из металлургического производства. Постоянное воздействие ядовитых паров мышьяка на организм приводит к ломкости костей, заболеваниям суставов и дыхательных путей. Неудивительно, что древние металлурги не производили впечатления крепких и здоровых людей.
Хромота, сутулость, деформация суставов считались профессиональными заболеваниями мастеров, работавших с мышьяковой бронзой. Недаром в мифах и преданиях многих народов, в древнейших эпосах, металлурги часто изображались хромыми, горбатыми, иногда – карликами, со скверным, раздражительным характером, косматыми волосами и отталкивающей внешностью. Даже у древних греков бог-металлург Гефест был хромым. Кстати – отсюда же пошли и позднелитературные гномы – мастера металлов и сплавов.
– Теперь об олове! – Кирилл так увлекся своим рассказом, что не хотел останавливаться. Ему нравилось, что его друзья слушают очень внимательно, и видно – им интересно.
– Олово стало последним из семи великих металлов древности, открытых человеком. Оно не присутствует в природе в самородном виде, а его единственный минерал, имеющий практическое значение – касситерит – является малораспространенным.
Тем не менее, касситерит был известен человеку уже в глубокой древности. Дело в том, что этот минерал является спутником (хотя и редким) золота в его россыпных месторождениях.
Благодаря высокой удельной массе, золото и касситерит в результате промывки золотоносной породы оставались на промывочных лотках древних старателей. И хотя факты использования касситерита древними ремесленниками неизвестны, сам минерал был знаком человеку уже во времена неолита. Это доказано.
По-видимому, впервые оловянная бронза была произведена из полиметаллической (содержащей множество металлов) руды, добытой из глубинных участков медных месторождений, в состав которой наряду с сульфидами меди входил и касситерит.
Древние металлурги, уже располагавшие знаниями о положительном влиянии на свойства металла реальгара (моносульфида мышьяка) и аурипигмента (сульфида мышьяка), вероятно, решили поэкспериментировать с новым сопутствующим минералом и выяснили, что он чрезвычайно хорош для производства бронзы.
Само слово «касситерит» вышло из греческого языка – в переводе означает «олово». Этот минерал – оксид олова, имеет черный цвет (либо коричневый или желто-коричневый). Блеск – матовый, а на гранях – алмазный. Из-за своего неприметного вида (в руде) немудрено, что древние металлурги долго не придавали ему должного значения. Ведь мышьяковые кристаллы – гораздо заметнее и сразу бросаются в глаза.
– Кстати! – Кирилл взял мел и написал на доске: «SnO2 – оксид олова, он же минерал касситерит, он же – «оловянный камень», «речное олово», «деревя́нистое олово».
AsS – односернистый мышьяк, он же – моносульфид мышьяка, в природе – минерал реальгар. As2S3 – сульфид мышьяка, в природе – минерал аурипигмента.
– Реальгар имеет оранжево-красный цвет и низкую твердость, под воздействием солнечных лучей распадается в желто-оранжевый порошок. По виду минерал схож с киноварью (HgS) – сульфидом ртути (но она более красная), и крокоитом (красной свинцовой рудой) – но крокоит более твердый.
Аурипигмент – сульфид мышьяка. Необычайно красив и смертельно опасен. Содержит шестьдесят один процент мышьяка и тридцать девять процентов серы. Цвет меняется от лимонного до ярко-желтого и оранжевого. Блеск – от жирного и перламутрового до алмазного. Встречается в виде призматических или пластинчатых кристаллов.
Окраска аурипигмента напрямую зависит от размера кристаллов. Тонкие иглы и пластины обычно золотисто-желтые, но чем крупнее кристаллы, тем больше в них проявляются оранжевые тона. Эти темно окрашенные образцы легко можно перепутать с реальгаром. Различить схожие образцы этих минералов проще всего по цвету проведенной с их помощью черты, у реальгара она – оранжевая, у аурипигмента – желтая.
Интересный факт. Блестящий ярко-желтый аурипигмент в старину считали золотосодержащим минералом. Ученые предполагают, что начало этому многовековому заблуждению положил Аристотель, утверждавший, что аурипигмент добывали в золотых рудниках. А опыты по получению золота из этого минерала проводились еще в Древнем Риме.
Если перенестись в средние века – аурипигмент пользовался огромной популярностью у алхимиков, считавших, что именно в нем скрыта тайна философского камня. Кроме того, они пытались выделить из этого минерала и серебро, сплавляя его с медью. Получавшееся при этом блестящее серое вещество внешне немного напоминало серебристый металл.
С античных времен аурипигмент применялся в медицине. Знаменитый Гиппократ лечил им язвы и другие кожные заболевания. Использовали этот минерал и для дезинфекции ран, а также для депиляции. В качестве средства для удаления волос его до сих пор применяют в некоторых странах, например, в Индии. При обработке шкур животных с его помощью удаляли с поверхности кожи волосяной покров. Считалось, что обработанные таким методом кожевенные изделия обладают совершенно особыми свойствами.
Многие живописцы Эпохи Возрождения (в том числе и знаменитый Тициан) использовали аурипигмент в качестве золотого красителя. На Руси иконописцы прописывали им лики Святых. Но краска, полученная из этого минерала, быстро выгорала от солнечного света, поэтому сульфид мышьяка на палитрах художников со временем уступил место другим, более устойчивым природным желтым пигментам.
И, конечно же, не могло не привлекать внимания то, что необычайно красивый аурипигмент содержит смертельно опасный яд. Мышьяк, как оружие отравителей, многократно описан в художественной литературе – так же как описано и то, что от отравления можно спастись, заранее принимая его в незначительных количествах и постепенно привыкая к яду.
Кирилл отложил мел и посмотрел на ИМУ:
– Продолжать?
– Конечно! – Маргарита Анатольевна явно получала от всего происходящего в аудитории удовольствие. – Но прежде – ответь, пожалуйста, на вопрос. Откуда ты все это знаешь?
– Ну! – Кирилл замялся. – У меня дедушка по маме – геолог, он с детства рассказывал мне о камнях, о металлах, о минералах. Да так увлекательно, что я с тех пор и сам фанат геологии. Не настолько, конечно, чтобы пойти по стопам дедушки – но все же! И часто, когда время есть, читаю научно-популярную литературу. Отличный материал, очень успокаивает, и мне по душе. Ну, и на память не жалуюсь – запоминаю всё достаточно легко. Кстати, бронза бронзой, но самым «технологичным» металлом бронзового века было золото. Если есть желание послушать, могу немного рассказать.
– Никто не возражает? – ИМА с широкой улыбкой посмотрела на студентов. – Будем считать, что наша сегодняшняя встреча посвящена знакомству и непринужденному общению. И коли нам всем повезло, что среди нас оказался такой знающий юноша, грех не воспользоваться шансом и не открыть для себя что-то новое! Вы меня поддерживаете?
– Еще как! – Сирена (почему-то Сирена) с энтузиазмом выразила общее мнение, и Кирилл удивленно посмотрел на нее. Вот уж от кого он не ожидал! Хотя, может, ему уже пора пересмотреть девушку и ее способности?
– Спасибо! – Кирилл сцепил руки на животе в позе прожженного (приглашенного почетного) лектора. – Записывайте, записывайте, дамы и господа студенты! В третьем тысячелетии до нашей эры жильное золото (т. е. видимое золото – встречающееся в виде жил, вкраплений в рудах, в виде самородков) добывалось и на территории Азии, и на территории Европы повсеместно.
