Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности до наших дней

В начале современной истории в металлургии мало что изменилось. Наоборот, рост капитала стимулировал массово применять уже известные методы. Рассмотрим ситуацию в Германии в XVI веке. В стране увеличились поставки серебра из-за масштабной ликвации медных руд, практиковавшейся римлянами. В глубоких шахтах работали на гидроэнергии, применяя наземную систему шатунов от колес в нижележащей долине. Кроме того, немцы распространили свои технические навыки в другие регионы Европы: в царствование Елизаветы I они добывали и переплавляли медь в Кесвике, поэтому до начала гражданской войны в горах английского Лейк-Дистрикта работало 4 тысячи иностранцев; в 1623 году они начали масштабную добычу серебра в Конгсберге – отдаленной дикой местности Норвегии. В Новом Свете также работали по старинке, как, например, после обнаружения ртути в Перу примерно в 1550 году, что способствовало экстракции серебра амальгамацией. Появилось много описательной литературы. Раньше знаменитой книги Агриколы «О горном деле и металлургии», опубликованной после его смерти в 1556 году, вышла «Пиротехния» итальянца Бирингуччо, вслед за которой, менее чем через 20 лет, появилась книга немецкого металлурга Лазаря Эркера «Трактат о рудах и анализе» с более подробным описанием принципов определения металла в руде. Однако о железе в этих книгах говорилось мало. Только в 1722 году процессы обработки железа подробно описал Реомюр в работе «Искусство превращения кузнечного железа в сталь и искусство отжига железа».

В этот период чаще применялись не слишком распространенные металлы. Приготовление полуметалла мышьяка впервые подробно описали в 1641 году, хотя египтяне делали мышьяковую бронзу; мышьяк вместе с медью и оловом использовали для изготовления металлических зеркал. Сурьма легко выплавлялась из антимонита – ее основной руды – и была хорошо известна в Древнем мире; она часто присутствовала в бронзе, но ее долго путали со свинцом. Висмут вошел в состав сплавов для печатных шрифтов до 1500 года.

Свинец широко применялся не только в строительстве, как прежде, но и для изготовления дроби (часто в сплаве с мышьяком), а после 1670 года для обшивки судов, где оказывал нежелательный эффект – из-за него корродировали железные рулевые крепления, как впоследствии из-за меди. Олово часто использовали при производстве различных мелких изделий, а также при лужении листового железа для получения жести, которую впервые сделали немцы; с переменным успехом ее имитировали во Франции во времена Кольбера. В начале XVIII века она производилась в Понтипуле прокаткой раскаленного полосового железа различной толщины; из жести в основном делали пищевые контейнеры и корабельную посуду. Британцы лудили железо так: они замачивали листы железа в растворе хлористого аммония (нашатыря), затем ставили их в смесь отрубей и воды, потом листы погружали в расплавленное олово (покрытое пленкой китового жира или сала против окисления поверхности), окончательные неровности удаляли холодной прокаткой. Из расплавленного свинца или олова формовали литые листы, пропуская расплав по песчаной подушке; но в XVII веке производство равномерного листового свинца стало дешевле – его пропускали через прокатный стан. Из золота чеканили монеты или, например, делали сусальное золото, но в основном драгоценные металлы входили в сплавы.

Оловянно-свинцовый сплав использовался для пайки, но больше ценился певтер – сплав с максимальным содержанием олова, с примесью латуни и висмута. Такой сплав легко отливался в глиняные или песчаные формы, далее изделие из сплава дорабатывалось молотом. Из-за простоты процесса литья первые печатные шрифты отливались из певтера в формы из мягкого камня или металла.

На протяжении всего Средневековья и эпохи Возрождения латунь производилась в тиглях, содержащих каламин, древесный уголь и медный лом, нагреваемых конической подземной печью. Цинк для сплавов с медью и получения латуни импортировали из Дальневосточного региона, в основном голландцы, или собирали как побочный продукт из печей, где переплавлялись серебро и свинцовые руды. Прошло удивительно много времени, прежде чем цинк признали существенной составляющей каламина. В XVI веке Парацельс называл цинк гибридной формой меди; только в начале XVIII века в металле, «отвоеванном» у каламина, признали калаем (calaem – индийский и китайский цинк. – Пер.), привезенный с Востока. Выплавка цинка началась в Суонси примерно в 1720 году, в Бристоле – в 1740 году, в Силезии и Бельгии – позже в том же веке.