自然界中獲得的最大的天然銅重420噸.在古代,人們便發(fā)現(xiàn)了天然銅,用石斧將其砍下來,用錘打的方法把它加工成物件。于是銅器擠進(jìn)了石器的行列,并且逐漸取代了石器,結(jié)束了人類歷史上的新石器時(shí)代。
在我國(guó),距今4000年前的夏朝已經(jīng)開始使用紅銅,即天然銅。它的特點(diǎn)是鍛錘出來的。1957年和1959年兩次在甘肅武威皇娘娘臺(tái)的遺址發(fā)掘出銅器近20件,經(jīng)分析,銅器中銅含量高達(dá)99.63%~99.87%,屬于純銅。
當(dāng)然,天然銅的產(chǎn)量畢竟是稀少的。生產(chǎn)的發(fā)展促進(jìn)人們找到從銅礦中取得銅的方法。銅在地殼中總含量并不大,不超過0.01%,但是含銅的礦物是比較多見的,它們大多具有各種鮮艷而引人注目的顏色,招至人們的注意。例如鮮綠色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深藍(lán)色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。這些礦石在空氣中燃燒后得到銅的氧化物,再用碳還原,就得到金屬銅。
1933年,河南省安陽(yáng)縣殷虛發(fā)掘中,發(fā)現(xiàn)重達(dá)18.8千克的孔雀石,直徑在1寸以上的木炭塊、陶制煉銅用的將軍盔以及重21.8千克的煤渣,說明3000多年前我國(guó)古代勞動(dòng)人民從銅礦取得銅的過程。
但是,煉銅制成的物件太軟,容易彎曲,并且很快就鈍。接著人們發(fā)現(xiàn)把錫摻到銅里去制成銅錫合金——青銅。青銅器件的熔煉和制作比純銅容易的多,比純銅堅(jiān)硬(假如把錫的硬度值定為5,那么銅的硬度就是30,而青銅的硬度則是100~150),歷史上稱這個(gè)時(shí)期為青銅時(shí)代。
我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的著作《周禮·考工記》總結(jié)了熔煉青銅的經(jīng)驗(yàn),講述青銅鑄造各種不同物件采用銅和錫的不同比例:“金有六齊(方劑)。六分其金(銅)而錫居一,謂之鐘鼎之齊;五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊;四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊;三分其金而錫居一,謂之大刃之齊;五分其金而錫居二,謂之削殺矢(箭)之齊;金錫半,謂之鑒(鏡子)燧(利用鏡子聚光取火)之齊?!边@表明在3000多年前,我國(guó)勞動(dòng)人民已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,用途不同的青銅器所要求的性能不同,用以鑄造青銅器的金屬成分比例也應(yīng)有所不同。
青銅由于堅(jiān)硬,易熔,能很好的鑄造成型,在空氣中穩(wěn)定,因而即使在青銅時(shí)代以后的鐵器時(shí)代里,也沒有喪失它的使用價(jià)值。例如在公元前約280年,歐洲愛琴海中羅得島上羅得港口矗立的青銅太陽(yáng)神,高達(dá)46米,手指高度超過成人。
我國(guó)古代勞動(dòng)人民更最早利用天然銅的化合物進(jìn)行濕法煉銅,這是濕法技術(shù)的起源,是世界化學(xué)史上的一項(xiàng)發(fā)明。這種方法用現(xiàn)代化學(xué)式表示就是:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
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