اختراع الصهر

ربما تكون صناعة المعادن والصهر من أهم الابتكارات في تاريخ البشرية لأنها غيرت وسائل النقل والحرب والتجارة والزراعة وغير ذلك. قدم صهر المعادن وتشغيلها نظامًا للعملات وجعل الثورة الصناعية - من البخار إلى الكهرباء - ممكنة.

صهر

انسخ هذا المثال — أو — اصنع القصة المصورة الخاصة بك

المزيد من الخيارات

تطوير التعدين والصهر

التعدين كما هو معروف اليوم تطورت على مدى فترة حوالي 6500 سنة. إن اختراع التعدين وتطويره وصهره تعتمدا على حضارات الأسلحة ، والأدوات ، والأدوات الزراعية ، والأدوات المنزلية ، والزخارف ، الخ. كانت المعادن الأولى المستخدمة هي الذهب ، والفضة ، والنحاس منذ حدوثها في بلدها الأصلي أو المعدني. حالة. كانت الأشكال المبكرة جداً هي شذرات الذهب التي تم العثور عليها في رمال مجاري الأنهار. تم العثور على أول التحف النحاسية المعروفة في العراق وتاريخها إلى 8700 قبل الميلاد. نحو نهاية العصر الحجري ، استخدمت هذه المعادن بشكل زخرفي وعملي. وقد تم اكتشاف أن الذهب يمكن تشكيله إلى قطع أكبر من خلال الطرق الباردة ، لكن النحاس لا يمكنه ذلك. ابتداء من حوالي 7000 قبل الميلاد ، بدأت الشعوب العصر الحجري الحديث في طحن النحاس في السكاكين والمراجل الخام. استمرت هذه الأدوات لفترة أطول من الأدوات الحجرية وكانت فعالة بنفس القدر. صنع المصريون أسلحة من حديد نيزكي منذ حوالي 3000 سنة قبل الميلاد. بين العصر الحجري والعصر البرونزي ، حدثت فترة انتقالية سميت بعد الجمع بين مواد النحاس والحجر - فترة العصر الحجري.

إن الاكتشافات التي يمكن استخلاصها من معادن النحاس مثل النحاس عن طريق تسخين المعدن إلى ما بعد نقطة الانصهار ، وأن هذه المعادن يمكن أن تتشكل عن طريق الصهر والصب في القوالب كانت حاسمة في الوصول إلى العصر المعدني. كان أول معدن يتم صهره في الشرق الأوسط القديم وكان من المحتمل أن يكون نحاسًا. أقدم القطع الأثرية المعروفة التي تم تشكيلها من خلال الصهر والقوالب هي محاور نحاسية من البلقان يرجع تاريخها إلى الألفية الرابعة قبل الميلاد. تم اختراع الأفران ذات مسامير الهواء القسري للوصول إلى درجات الحرارة العالية المطلوبة للصهر. تم تغذية الأفران بالفحم حتى القرن الثامن عشر عندما تم إدخال فحم الكوك - وهو بقايا صلبة متكونة من تسخين الفحم القاري - في إنجلترا.

وكان الاكتشاف الحاسم التالي هو أن الجمع بين النحاس والقصدير كان معدنًا فائقًا - برونزًا. استخدمت صربيا النحاس والقصدير لصنع أجسام برونزية ، مما يشير إلى بداية العصر البرونزي. تم صنع أنواع مختلفة من البرونز لأغراض مختلفة ، وانتشرت تقنية الصهر - من خلال التجارة والهجرة - من الشرق الأوسط إلى مصر ، إلى أوروبا ، والصين. بحلول عام 2500 قبل الميلاد ، تم استخدام تقنية تسمى بالنحاس - دمج المعادن عن طريق ذوبان وتدوير معدن حشو في المفصل - كما يتضح من وعاء شرب الذهب المصنوع للملكة بوابي في مدينة أور السومرية. هناك أيضا العديد من الأمثلة على هذا الأسلوب من تروي ومصر في هذا الوقت. هذه التقنية لا تزال قيد الاستخدام اليوم.

في حين لا توجد وسيلة لتحديد بداية العصر الحديدي بالضبط ، تم العثور على التحف الفنية التي تعود إلى 2500 قبل الميلاد في المقابر القبطية. يعتقد العلماء أن الحثيين اخترعوا عملية استخلاص الحديد من خامه وتشكيل معدن عملي ، على الرغم من أن قطع صغيرة من الحديد صنعت بشكل طبيعي في أفران صهر النحاس. بحلول عام 1800 قبل الميلاد ، كانت الهند قد بدأت في العمل على الحديد ، وعلى ما يبدو كانت الإمبراطورية الرومانية تعتبر الهند عاملاً ممتازًا في صناعة الحديد. كان الأناضول يصنع أسلحة حديدية على نطاق واسع ، وبالتالي ، يعتبر هذا عادة البداية الحقيقية للعصر الحديدي. بحلول عام 1000 قبل الميلاد ، تم إدخال الحديد إلى أوروبا ، وانتشر استخدامه غربًا ببطء. وصلت صناعة الحديد إلى بريطانيا في وقت الغزو الروماني ، حوالي 55 قبل الميلاد. على الرغم من أن بعض المناطق لم تنفذ حتى التكنولوجيا ، إلا أن الأدلة تشير إلى أن مناطق أخرى كانت تستخدم عمليات التصلب لتحسين حدة السيوف ، وما إلى ذلك. وفي هذا الوقت أيضًا ، بدأ شرق إفريقيا العمل مع الفولاذ.

تم العثور على martensite خفف في الجليل ، والتي يرجع تاريخها إلى ما يقرب من 1200 قبل الميلاد. هدأ يزيد من صلابة السبائك مثل الصلب والحديد الزهر. تم إنتاج كميات كبيرة من الفولاذ في سبارتا بحلول عام 650 قبل الميلاد ، وبحلول عام 600 قبل الميلاد ، تم إنتاج فولاذ wootz في الهند. شهد مئات السنين القادمة العديد من التطورات في صناعة المعادن. سونغ ، الصين أنشأت طريقة لاستخدام أقل الفحم في فرن صهر ؛ تحسين الرومان تنظيم التعدين والإدارة ؛ اخترع شرق آسيا هذه العملية فيما بعد تسمى عملية Bessemer. من عام 1623 ميلادية ، أثر قانون باسكال على المعالجة الحرارية للمعادن ، وأقيمت أول مسبك حديدي في المملكة المتحدة في 1700 م. تم تطوير فرن القوس الكهربائي في عام 1907 م. تم إجراء العديد من التطورات ، بما في ذلك نشر المعرفة المعدنية في كتاب De Re Metallica خلال القرن السادس عشر من قبل جورج أغريكولا ، الذي يعتبر "أبو علم المعادن". اليوم ، لا تزال تستخدم بعض من هذه التقنيات ، على الرغم من العديد من التطورات التي بذلت لتحديث العملية.

إنشاء القصة المصورة الخاصة بك

جربه مجانا!

أمثلة على آثار تعدين / صهر

• كان اكتشاف البرونز بمثابة تحول تكنولوجي هام في تاريخ البشرية.


• كان استخراج الحديد وعمله عاملاً أساسياً في نجاح الفلسطينيين.


• وأجبرت التطورات في استخراج المعادن وتشغيلها على النهوض بتكنولوجيات أخرى ، لا سيما استخدام النار والأفران.


• كانت المعادن ولا تزال تستخدم للعملة في جميع أنحاء العالم.


• أدى تعدين إلى اكتشاف الصهر والتعدين ، وهي الآن صناعات ضخمة.


• لقد تأثرت وسائل النقل والحرب والزراعة والبنود اليومية والبناء - كل شيء تقريبا - وتقدمت من قبل المعادن ، مما يجعلها ، ربما ، واحدة من أهم العمليات التي اخترعت على الإطلاق.

الأسئلة الشائعة حول اختراع الصهر

ما هو الصهر بكلمات بسيطة؟

الصهر هو عملية استخراج معدن من خامه عن طريق التسخين واذابته، وغالبًا باستخدام مواد كيميائية تفصل المعدن عن الشوائب.

كيف يختلف الصهر عن الذوبان؟

الصهر يُستخدم لفصل المعدن عن الخام، ويشمل تغييرات كيميائية، في حين أن الذوبان فقط يحول المادة الصلبة إلى سائلة دون تغيير تركيبها الكيميائي.

لماذا يعتبر الصهر مهمًا في التاريخ؟

الصهر كان حاسمًا في صناعة الأدوات والأسلحة ومواد البناء، وساعد الحضارات على التقدم من خلال توفير الوصول إلى معادن نقية مثل الحديد والنحاس والذهب.

ما الأمثلة الشائعة للمعادن المنتجة عن طريق الصهر؟

تشمل المعادن التي يُنتجها الصهر عادةً الحديد، النحاس، الرصاص، الفضة و الذهب.

ما الآثار البيئية للصهر؟

الصهر يمكن أن يسبب تلوث الهواء، وإطلاق مواد كيميائية سامة، والمساهمة في تدمير الموائل، لذلك من المهم استخدام تقنيات أنظف وطرق إعادة التدوير.