铜,锡,铅的发现过程(铜,锡,铅的发现过程图片)

金属是一切文明的基础，人类古代文明的产生与金属的发现和使用密切相关。在人类发展的历史中，以金属使用情况作为主要标志的时代首先是青铜（铜、锡、铅合金）。可以说，人类最早开始使用和加工的金属是铜。

在石器作为主要工具的时代，人们在拣取石器材料时，偶尔遇到天然铜（红铜），发现它的性质与石料完全不同，它可延可展，锤打不破，可冷锻，可熔铸，即能任意赋形。这些优点──金属的基本性能，石器是无法相比的。但红铜硬度低，不如燧石坚利，产量也少，所以不能取代石器作为主要生产工具。在很长一段时间里，铜只作装饰品和简单的工具。这时期历史上称金石并用时代。埃及和我国都在公元前五千年左右进入这一时代。

在熔铸自然铜的过程中，偶尔将夹杂的铜矿石中的铜还原出来，人们逐渐懂得采用铜矿石来冶炼铜。较早利用的铜矿石主要是孔雀石[Cu（OH）2·CuCO3]，燃料是木炭。木炭不仅是燃料，产生高温条件，在冶炼中还充当还原剂。孔雀石受热分解为氧化铜，氧化铜被C或CO还原为铜。

在自然界中没有游离态的锡存在。锡的主要矿石是锡石矿（SnO2），因锡的熔点（231 ℃）比铜（1 083 ℃）低得多，所以用木炭从锡石中冶炼出锡比冶铜更容易。在我国，大约在学会冶炼铜的同时，就已掌握炼锡的技术。铅的熔点（327 ℃）也较低。早期人们对铅锡分辨不清，铅砂与锡石往往一起冶炼。到了商代，人们已能分辨锡和铅，并开始分别冶炼。从我国商代晚期出上的文物中，就有锡镀铜器，镀层精美，至今光耀如新，说明人们当时已认识到铜外镀锡，不仅美观，还可以防腐蚀，并已掌握了镀锡的技术。到了周朝，锡壶、锡烛台之类的锡器就已很普通了。三千年前的先秦古籍《考工记》，就记载了高超的炼锡浇铸技术。在商代晚期墓中发掘出的铅器，铸造也很精美，且铅的纯度很高，说明当时对铅的冶炼也有一定的水平。在古埃及、希腊和罗马人们认识和利用铅也较早，但古罗马人不知道铅和它的化合物都有毒，爱用铅做水管、餐具等，致使许多人中毒死亡。一些药物学家考证，导致古罗马帝国崩溃的原因之一是铅中毒，尽管这从历史学的角度来说显然是错误的，但说明古罗马普遍使用铅这是事实。

铜与锡的质地都比较软，不适合做工具和武器。当人们用不纯的矿石炼制铜时，偶然也制得铜、锡、铅合金，发现熔铸出的合金比红铜坚硬得多，具有重大意义的青铜冶炼技术就在红铜冶炼、铸造的基础上发展起来了。由于以铜为主，颜色呈青，故名为青铜。青铜的熔点随着锡含量的不同而不同，一般含锡15％，熔点降为960 ℃，含锡25％，熔点降为800 ℃。就硬度来说，青铜较纯铜高，一般锡的含量提高，硬度相应较高。若含锡9％～10％，硬度几乎是纯铜的一倍，含锡15％～20％，最为坚韧，过此逐渐变脆。用铅代替锡，也同样有降低熔点，提高硬度的作用。因为青铜的熔点比红铜低，硬度较红铜高，这些优点──合金的性能决定了青铜广泛的用途，所以一旦发现，生产发展很快，逐步取代石器、木器、红铜器而成为生产工具的重要组成部分。青铜生产工具的出现，在生产力发展上起了划时代的作用。石器时代终于被青铜时代所代替。

在我国商、周，青铜冶炼技术进入鼎盛时期。商代的青铜冶炼技术已达到相当纯熟的程度。从出土青铜器的化验中可以看到，在商代前期，青铜中铜的含量较高，约在90％以上。到了商代后期，青铜器中锡和铅的含量显著提高，说明到商代后期已经掌握了青铜合金的特点和性能，不同用途的器物除大小不同、式样各异外，还各有不同的合金比例。我国河南安阳出上的商代晚期青铜器司母戊大方鼎，其合金比例是：含Cu 84.77％，Sn 11.84％，Pb 2.79％，质量达875 kg，其表面的纹饰瑰丽浑厚。总之铸造工艺之高超，是当时世界所罕见的。在商、周时期我国的金属冶炼、铸造以及合金技术、加工技术都取得了极其伟大的成就，为世界冶金工业的发展做出巨大贡献。世界著名科学史家李约瑟博士说：“没有任何的西方人能够超过商、两代的青铜器铸造。”

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