Home > ΜΑΘΗΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ > Τα μέταλλα


ΕΠΟΧΗ ΧΑΛΚΟΥ ΚΑΙ ΟΡΕΙΧΑΛΚΟΥ
Α. Ο προϊστορικός άνθρωπος
Η αναγκαιότητα του ανθρώπου των προϊστορικών χρόνων να επιβιώσει και το φυσικό επακόλουθο να προσπαθήσει γι΄ αυτό τον βοήθησε να γνωρίσει την ύλη μέσα από αυτή του την προσπάθεια, δαμάζοντας ταυτόχρονα τη φύση. Οι πρώτες επαφές του με την ύλη αφορούσαν στην επιλογή τροφής, τη φωτιά και την κατασκευή εργαλείων. Εργαλεία κατασκευασμένα από κρύσταλλο χαλαζία βρέθηκαν μαζί με τα οστά του ανθρώπου του Πεκίνου, που έζησε πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια.
Ο άνθρωπος άρχισε να ασχολείται με τη χημεία, αφού πρώτα κατάφερε να δαμάσει τη δύναμη της φωτιάς και να ανακαλύψει τρόπους για να την αξιοποιήσει στη καθημερινή του ζωή. Τότε άρχισε να μαγειρεύει και να ψήνει τον εύπλαστο πηλό, φτιάχνοντας διάφορα σκεύη. Η περιέργεια τον ανάγκασε να κάνει διάφορα πειράματα και έτσι άρχισε ο άνθρωπος να λαμβάνει τα πρώτα μέταλλα λιώνοντας μεταλλεύματα.
Β. Μεταλλουργία
Η χρήση των μετάλλων αποτέλεσε καθοριστικό παράγοντα στην εξέλιξη της ανθρώπινης τεχνολογίας. Στην αρχαία Ελλάδα η τέχνη του μετάλλου, η μεταλλουργία, θεωρούνταν ιδιαίτερα σημαντική μιας και είχε και δικό της θεό, τον Ήφαιστο.
Τι είναι, όμως, η μεταλλουργία; Πρόκειται για το σύνολο των μεθόδων και διεργασιών, που ακολουθούνται για την εξαγωγή, παρασκευή, διαμόρφωση και κατεργασία των μετάλλων και των κραμάτων τους.
Η εξαγωγή και χρησιμοποίηση των μέταλλων, όπως ο χρυσός, ο χαλκός και ο σίδηρος ανάγονται στην προϊστορική εποχή.
Οι λίγες γνώσεις μας, σχετικά με τις μεταλλουργικές μεθόδους των αρχαίων, προέρχονται από τις πληροφορίες των Διοσκουρίδη, Στράβωνα, Πλίνιου του Πρεσβυτέρου, Διόδωρου του Σικελιώτη και άλλων. Οι πρώτοι διάσημοι μεταλλουργοί, που εφάρμοσαν την τέχνη τους στην κατασκευή όπλων και εργαλείων, λατρεύονταν ως ημίθεοι, όπως οι Δάκτυλοι, οι Κάβειροι, οι Κορύβαντες και οι Τέλχινες.
Η μεταλλουργία αναβαθμίστηκε σημαντικά από τους Έλληνες και τους Ρωμαίους. Τα μεταλλικά είναι τα καλύτερα διατηρημένα αντικείμενα, που έχουν φτάσει έως και εμάς, από αρχαίους πολιτισμούς. Είναι πλέον συνηθισμένο να χρονολογούνται οι περίοδοι της ανθρώπινης εξέλιξης μετά την εποχή του λίθου, με τα ονόματα του χαλκού, του μπρούτζου ή του σιδήρου.
Αρχαιολογικές ανακαλύψεις έχουν δείξει ότι ο άνθρωπος χρησιμοποίησε πρώτα τα μέταλλα εκείνα που βρίσκονται στη φύση σε καθαρή μορφή . Στους αρχαιότερους τάφους της Αιγύπτου και της Μεσοποταμίας βρέθηκε χαλκός και χρυσός
Μετά την χρήση των αυτοφυών μετάλλων, το επόμενο μεγάλο βήμα ήταν η ανακάλυψη μεθόδων για την ανάκτηση τους από τα ορυκτά. Η τήξη του χαλκού, με τη θερμότητα που ελκύουν τα ξύλα που καίγονται, ανακαλύφθηκε πιθανόν πολύ νωρίς.
Με τη μεταλλουργία ο άνθρωπος μαθαίνει να αλλάζει την κατάσταση ορισμένων ουσιών και να τις μετατρέπει σε άλλες πιο χρήσιμες. Οι πρώτοι φούρνοι και οι πρώτες μεταλλουργικές διεργασίες, έρχονται από την Αίγυπτο, τη Μικρά Ασία, τη Μεσοποταμία και την Παλαιστίνη.
Με τη δημιουργία των πόλεων απαιτούνται συνεχώς μεγαλύτερες ποσότητες μετάλλων, με τα οποία κατασκευάζονταν εργαλεία και όπλα. Αφού δεν γινόταν καμία προσπάθεια για να διαχωριστούν τα χρησιμοποιούμενα μεταλλεύματα, σύντομα ανακαλύφθηκε το πρώτο κράμα μετάλλων, ο μπρούτζος (3000 πΧ), με σύντηξη μείγματος μεταλλευμάτων χαλκού και κασσιτέρου.
Μετά την ανακάλυψη του μπρούντζου κορυφώνεται η αναζήτηση νέων μεταλλείων και ορισμένοι λαοί διαθέτουν ειδικούς ερευνητές που αναζητούν νέα κοιτάσματα ακόμα και σε μακρινούς τόπους. Το μέταλλο εξάγεται στους χώρους των μεταλλείων με τη βοήθεια φούρνων, που χρησιμοποιούν ως καύσιμο το κάρβουνο, η παραγωγή του οποίου γίνεται επί τόπου.
Όλα αυτά τα διευθύνει και τα πραγματοποιεί ο μεταλλωρύχος, ο σιδηρουργός. Πρόκειται για πρόσωπο διαφορετικό από τους εκλεπτυσμένους βιοτέχνες της πόλης. Η δουλειά του είναι μοναδική και η δύναμή του είναι οι γνώσεις του για τα μέταλλα.
Ο μόλυβδος, ο κασσίτερος και ο σίδηρος χρησιμοποιήθηκαν από τους αρχαίους πολιτισμούς σε μεταγενέστερες περιόδους σε σχέση με τον χρυσό, τον χαλκό και τον μπρούτζο. Μετά την εμφάνισή τους, οι εργάτες του μετάλλου και οι σιδηρουργοί έγιναν αναγνωρισμένη τάξη τεχνιτών. Κατείχαν ξεχωριστή θέση σε όλους τους πρώτους πολιτισμούς.
Μεγάλο μέρος των μεταλλουργικών εργασιών έγινε σε χώρους που γειτόνευαν με ναούς. Παρά το γεγονός πως οι ίδιοι οι ιερείς δεν αναλάμβαναν την ουσιαστική εργασία, επικράτησε η σύνδεση των μετάλλων με τους θεούς. Αυτό συνέβη ιδιαίτερα στη Μεσοποταμία. Οι παλιότεροι Σουμέριοι λάτρευαν θεούς που ασχολούνταν με τη μεταλλουργία. Έτσι οι μεταλλουργικές τέχνες αποτελούσαν πολύ σημαντικό τμήμα του πολιτισμού των δύο κύριων δυνάμεων του αρχαίου κόσμου: της Αιγύπτου και της Ασσυρίας & Βαβυλωνίας.
Πιθανότατα, σαν αποτέλεσμα μίξεως ορισμένων μετάλλων, ανακαλύφθηκε ότι τα κράματα των μετάλλων είναι συνήθως σκληρότερα απ΄ ότι μερικά από τα χωριστά μέταλλα που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των κραμάτων.
Ο άνθρωπος από την εμπειρία με την επεξεργασία των μετάλλων απέκτησε ειδικές γνώσεις γι΄ αυτά:
· ο χρυσός και χαλκός μπορούν να σφυρηλατηθούν
· ο χαλκός και ο κασσίτερος έδιναν ένα κράμα πιο ανθεκτικό, τον μπρούντζο
· η σφυρηλάτηση του σιδήρου στη φωτιά μπορούσε να δώσει διάφορα σχήματα
· αν στο σίδηρο προσέθετε τον άνθρακα μιας φωτιάς από ξυλοκάρβουνα, αυτό γινόταν σκληρό, γινόταν ατσάλι
Γ. Γενικά για το χαλκό
Από πολύ παλιά ο άνθρωπος, πριν αρχίσει να λιώνει μέταλλα από την ορυκτή τους κατάσταση, είχε χρησιμοποιήσει σαν χρώματα βαφής τα μπλε και πράσινα μεταλλεύματα χαλκού. Κατά την διάρκεια της αναζητήσεως των χρωμάτων αυτών πιθανόν να συνάντησε μικρά κομμάτια αυτοφυούς χαλκού μέσα σε άλλα ορυκτά.
Η πρώτη γνωριμία του ανθρώπου με το χαλκό είναι δυνατό να προήλθε από την τήξη κάποιου ορυκτού του χαλκού, που βρισκόταν στο χώμα και με το οποίο προστάτευε γύρω - γύρω την φωτιά του.
Ο χαλκός σε καθαρή μορφή, φαίνεται, ότι ανακαλύφθηκε κατά την διάρκεια της Νεολιθικής εποχής, δηλαδή περίπου 8000 χρόνια π.Χ και υπήρξε από τα πρώτα μέταλλα που υπέταξε ο άνθρωπος στη θέλησή του.
Άρα η χύτευση αντικειμένων και το χυτήριο, είναι γνωστή από την αρχαιότητα, δηλαδή από το τέλος της 4ης χιλιετίας π.Χ.
Η γνώση αυτή είχε ως αποτέλεσμα τη ριζική αλλαγή της ζωής της λίθινης εποχής, οι οποίοι πέρασαν στην εποχή του χαλκού. Από τις ανασκαφές που έχουν γίνει ανακαλύπτουμε -στις χώρες της Εγγύς Ανατολής (Βαβυλώνιοι) και την Αίγυπτο- εργαλεία, κοσμήματα χάλκινα ή ορειχάλκινα.
Στην Ευρώπη η κατεργασία του χαλκού έγινε πολύ αργότερα, περίπου κατά τη 2η χιλιετία. Οι τεχνίτες χρησιμοποιούσαν το νέο αυτό υλικό για να φτιάξουν όπλα, γεωργικά εργαλεία και διακοσμητικά αντικείμενα. Τα χάλκινα τσεκούρια και μαχαίρια που έφτιαχναν οι χύτες της εποχής ήταν πιο γερά και έκοβαν περισσότερο από τα πέτρινα.
Οι πολεμικοί λαοί έφτιαξαν ασπίδες και ξίφη από ορείχαλκο, κράμα μετάλλου πολύ ανθεκτικότερο από αυτό του χαλκού και προχωρούσαν σε νέες κατακτήσεις με τα νέα τους όπλα.
Κορυφαίο παράδειγμα προηγμένης τεχνολογικής γνώσης, στην αρχαιότητα, περιγράφεται στη ραψωδία Σ της Ιλιάδας, όπου ο Όμηρος παρουσιάζει τη Θέτιδα να επισκέπτεται τον Ήφαιστο, για να του ζητήσει να κατασκευάσει πανοπλία για τον Αχιλλέα. Άλλο παράδειγμα η ασπίδα του Αίαντα, που όπως αναφέρεται στη ραψωδία Υ επρόκειτο για κατασκευή με επτά επάλληλα στρώματα από δέρμα βοδιού και ένα εξωτερικό από σκληρό ορείχαλκο.
Αυτή την εποχή νέες πόλεις οικοδομούνται και ακμάζουν κοντά σε περιοχές που εύρισκαν χαλκό. Δημιουργούνται ναοί, ανάκτορα και αναπτύσσονται εμπορικές και πολιτιστικές συναλλαγές. Οι Ανατολικοί πολιτισμοί (Κίνα και Μεσοποταμία) και στον Ελλαδικό χώρο ο Κυκλαδικός, Μινωικός και Μυκηναϊκός πολιτισμός αναπτύσσουν την χυτηριακή τέχνη, με την κατασκευή αγγείων (κωνοειδές αγγείο), νομισμάτων, γεωργικών εργαλείων (τσάπες, αξίνες) και κοσμήματα.
Με το τέλος της εποχής του χαλκού έρχεται η εποχή του σιδήρου, όπου αναπτύσσεται ακόμη περισσότερο η χυτηριακή τέχνη, με τη χρήση του σιδήρου στα περισσότερα αγαθά: από τα πιο απλά μέχρι τη σημερινή χρήση του.
Δ. Η χρήση του χαλκού
Ο χαλκός χρησιμοποιούνταν για την κατασκευή μικρών κοσμημάτων σε διάφορες περιοχές της Εγγύς Ανατολής στις αρχές της Νεολιθικής εποχής, περίπου από το 5000 π.Χ και μεταγενέστερα . Η κατεργασία των κοσμημάτων γινόταν με τα μόνα μέσα, που γνώριζαν και ήταν η σφυρηλάτηση και η κάμψη. Αργότερα, ανακάλυψαν ότι ο χαλκός γινόταν εύθραυστος από τη σφυρηλάτηση, αλλά θα μπορούσε να μαλακώσει πάλι όταν πυρωνόταν. Πώς, πότε και πού ανακαλύφθηκε ότι ο χαλκός μπορούσε να εξαχθεί από τα ορυκτά, είναι τελείως άγνωστο.
Στην μυκηναϊκή περίοδο η μεταλλοτεχνία γνώρισε ιδιαίτερη άνθιση.
Κυρίαρχο μέταλλο εξακολουθεί να είναι ο χαλκός, με προσμίξεις κασσίτερου για βελτιωμένη σκληρότητα και αντοχή. Χρησιμοποιούνταν κυρίως στην μινωική και μυκηναϊκή εποχή. Ο κασσίτερος του προσέδιδε και πιο ανοιχτόχρωμη απόχρωση. Αυτός είναι ο γνωστός μπρούτζος.
Διάσημα χάλκινα αγάλματα είναι ο Ηνίοχος των Δελφών και ο Ζευς του Αρτέμιου.
Ε. Ορείχαλκος
Ο ορείχαλκος, που μερικές φορές συγχέεται με τον μπρούτζο, είναι κράμα χαλκού και ψευδαργύρου. Οι θερμοκρασίες, που απαιτούνται στον κλίβανο για αυτά τα κράματα, είναι κοντά στους 800 βαθμούς Κελσίου.
Ανακαλύφθηκε περίπου το 1000 π.Χ., από τους λαούς της βορειοανατολικής Τουρκίας, που ζούσαν κοντά στη Μαύρη Θάλασσα. Οι λαοί αυτοί κατασκεύαζαν ορείχαλκο, ο οποίος στην πραγματικότητα ήταν λευκός μπρούτζος, μετά από θέρμανση χαλκού με ξυλάνθρακες και σκόνη από ορυκτά ψευδαργύρου.
Οι Πέρσες χρησιμοποίησαν ορείχαλκο από τον 5ο αιώνα π.Χ. Πάντως η παραγωγή ορείχαλκου σε μεγάλη κλίμακα άρχισε μετά την κατάκτηση της Ευρώπης, από τους Ρωμαίους και περί το 100 π.Χ. Έτσι πολλά από τα μετέπειτα ρωμαϊκά νομίσματα και στολίδια κατασκευάζονταν περισσότερο από μπρούτζο.
Ο ορείχαλκος έγινε το συνηθέστερο κράμα από χαλκό στο Μεσαίωνα, παρόλο που η χρησιμοποιούμενη μέθοδος παραγωγής του ήταν διαφορετική από τη σημερινή. Κατά το τέλος του 4ου π.Χ. αιώνα άνθισε η βιομηχανία του ορείχαλκου στη Βορειοδυτική Ευρώπη.
Ο ορείχαλκος συναγωνίζεται το μάρμαρο ως υλικό γλυπτικής μέχρι το τέλος της κλασικής περιόδου. Τον 5ο αιώνα οι κοσμηματοτεχνίτες χρησιμοποιούσαν απλά εργαλεία από ορείχαλκο, όπως κυλινδρικά τρυπάνια και τροχό.
Οι τεχνίτες της Χαλκίδας είχαν τα πρωτεία. Τα σιδερένια, χάλκινα και ασημένια σκεύη τους ήταν περιζήτητα σε όλη τη Μεσόγειο. Οι ελληνικοί καθρέπτες από ορείχαλκο ήταν οι ωραιότεροι εκείνης της εποχής. Είχαν διάφορα ελκυστικά σχήματα, περίτεχνη χάραξη και παρίσταναν μορφές Θεών, ηρώων ή γυναικών.
Η Χαλκίδα πήρε το όνομά της από τα καταστήματα χαλκού και σιδήρου. Ήταν το πρώτο μεταλλουργικό κέντρο της Ελλάδας, όπου κατασκευάζονταν ξίφη και δοχεία από ορείχαλκο.
Στην Κλασική τέχνη ο ορείχαλκος είναι το προσφιλές υλικό για τους γλύπτες στην Πελοπόννησο, γιατί θαυμάζουν τις σκοτεινές αποχρώσεις του ως τις κατάλληλες για την απεικόνιση του ηλιοκαμένου ανδρικού σώματος. Γνωστός είναι και ο έφηβος του Μαραθώνα, φτιαγμένος από ορείχαλκο.
Ο Κάλλων και ο Ονάτας από την Αίγινα, ήταν εξαιρετικά επιδέξιοι στα ορειχάλκινα αγάλματα. Οι τυραννοκτόνοι του Αντήνορα είναι η σημαντικότερη σύνθεση της αθηναϊκής αγαλματοποιίας σε ορείχαλκο. Γνωστός είναι και ο «Έφηβος του Μαραθώνα» και τα ορειχάλκινα αγάλματα του Σκόπα καθώς επίσης και άλλα γλυπτά του 3ου και 4ου αιώνα
Στο Μεντζαμόρ της Αρμενίας ο καθηγητής Κοριούν Μεγκερτζιάν ανακάλυψε αρχαίο μεταλλουργικό εργοστάσιο. Σχεδόν 200 καμίνια ανακαλύφθηκαν, με ίχνη από χαλκό, ορείχαλκο, μόλυβδο, ψευδάργυρο, σίδηρο, χρυσό, κασσίτερο, αρσενίτη, αντιμόνιο και άλλα. Τα περισσότερα μεταλλεύματα ήταν εισαγόμενα και βρέθηκαν 14 διαφορετικά είδη ορείχαλκου, προφανώς ανάλογα με την χρήση του προορισμού τους.
ΣΤ. Διάφορα κράματα
Περίπου από το 2500 π.Χ. και έπειτα, ποικίλα κράματα -αργύρου και χαλκού ή χρυσού και αργύρου- χρησιμοποιούνταν σε ολόκληρη τη Μεσοποταμία και την Αίγυπτο, για την κατασκευή κοσμημάτων. Την ίδια εποχή, που άρχισε να παράγεται ο μπρούτζος, άρχισε να γίνεται και η εξόρυξη του μόλυβδου. Ήταν τόσο μαλακό μέταλλο, που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σχεδόν ακατέργαστο.
Μέχρι το 1500 π.Χ. είχε ανακαλυφθεί, ότι με τη μίξη μολύβδου και μπρούτζου το κράμα μπορούσε να χύνεται ευκολότερα. Από την εποχή εκείνη και μετέπειτα, πιο σύνθετα κράματα ήταν πλέον εύκολο να κατασκευαστούν, όπως το κράμα χαλκού, αντιμονίου και μολύβδου, που χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα για την κατασκευή αγαλμάτων.
Οι Ρωμαίοι, πάντως, ήταν εκείνοι που χρησιμοποίησαν μεγάλες ποσότητες μολύβδου για την κατασκευή των υδραγωγείων και των υδροσωλήνων τους και ήταν εκείνοι που εισήγαγαν το κράμα μολύβδου και αντιμονίου. Το χρησιμοποιούσαν για την κατασκευή πιάτων και φλιτζανιών, σαν ένα φτηνό υποκατάστατο του αργύρου. Το ίδιο κράμα χρησιμοποιούνταν σαν συγκολλητικό, για να ενωθούν κομμάτια από μπρούτζο ή χαλκό.
Ζ. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. www.nea-acropoli.gr Μελέτη με θέμα τον αρχαιοελληνικό πολιτισμό.- Η τέχνη της μεταλλουργίας
2. Σ.Α. Παϊπέτη, Καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών: «Αμυντικά όπλα στα Ομηρικά έπη».
3. Περιοδικό NATIONAL GEOGRAPHIC, τεύχος Απριλίου 1999, σελίδες 132 έως 141
4. www.geocities.comΜελέτη με θέμα «Μεταλλουργία και ορυχεία».
5. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΜΑΡΙΑΝΑΚΗΣ – Γενικά για την χύτευση
6. Οι χημικές τέχνες στην αρχαιότητα (http://gym-vrachn.ach.sch.gr

 

 



Η γραφή
Ο ζυγός
Ο υπολογιστής
Created by Hellas Internet