تاريخ وتطور صناعة النحاس
النحاس هو أحد أقدم المعادن التي اكتشفها البشر وأول معدن استخدمه البشر. ويقدر عمر حبات النحاس المصنوعة من النحاس الطبيعي والتي اكتشفها علماء الآثار في شمال العراق بأكثر من 10,000 سنة.
في بلدي، كان النحاس الأحمر، أي النحاس الطبيعي المزور بالمطرقة، مستخدمًا بالفعل في عهد أسرة شيا قبل 4 آلاف سنة. وقد تم التنقيب عن ما يقرب من 20 قطعة أثرية من النحاس في موقع هوانجنيانجيانجتاي في وووي، قانسو في عامي 1957 و1959. وبعد التحليل، كان محتوى النحاس في القطع الأثرية النحاسية مرتفعًا بنسبة 99.63% إلى 99.87%، وكانت جميعها من النحاس النقي. وعلى الرغم من أن الرواسب القابلة للاستغلال من النحاس النقي كانت نادرة نسبيًا في العصور القديمة، إلا أنه لم يكن من الصعب استخراجه من خامه. كانت طريقة استخراج النحاس التي استخدمها منجم النحاس في فالون، السويد في القرن الثالث عشر، هي خبز خام الكبريتيد، ثم استخدام الماء لفصل كبريتات النحاس المتكونة. وبعد التدفق فوق سطح برادة الحديد، يترسب النحاس، ويمكن فصل الطبقة الرقيقة المتكونة بسهولة. كان هذا هو مصدر الثروة الهائلة لفالون، السويد في ذلك الوقت.
في بلدي، كانت أقدم طريقة لاستخراج النحاس من النحاس الطبيعي هي استخدام مركبات النحاس الطبيعية لصهر النحاس الرطب. وهذا ليس فقط أصل التكنولوجيا الرطبة، بل هو أيضًا اختراع في تاريخ الكيمياء العالمية. يسجل كتاب هواينانزي وانبيشو من أسرة هان الغربية أنه عندما يلتقي زينجكينج بالحديد، فإنه يتحول إلى نحاس. زينجكينج هو كبريتات النحاس. يمكن التعبير عن هذه الطريقة في صيغة كيميائية حديثة: CuSO4+Fe=FeSO4+Cu. بالإضافة إلى ذلك، في عام 1933، أثناء أعمال التنقيب في يينكسو في مقاطعة أنيانغ بمقاطعة خنان، تم العثور على 18.8 كجم من الملكيت وكتل الفحم التي يزيد قطرها عن بوصة واحدة، وخوذة عامة مصنوعة من الفخار لصهر النحاس، و21.8 كجم من خبث الفحم، وهو ما يفسر طريقة أخرى استخدمها الصينيون القدماء للحصول على النحاس من مناجم النحاس منذ أكثر من 3،000 سنة: حرق بعض الملكيت الأخضر الساطع CuCO3.Cu(OH)2 والأزورديت الأزرق الداكن 2CuCO3.Cu(OH)2 في الهواء للحصول على أكسيد النحاس، ثم اختزاله بالكربون للحصول على النحاس المعدني.
ومع ذلك، نظرًا لأن الأشياء المصنوعة من النحاس المصهور كانت ناعمة جدًا، وسهلة الانحناء، وسرعان ما أصبحت غير حادة، اكتشف الناس أن إضافة القصدير إلى النحاس لصنع سبيكة نحاس-قصدير، البرونز، من شأنه أن يزيد بشكل كبير من صلابته (إذا تم ضبط صلابة القصدير على 5، فإن صلابة النحاس تكون 30، وصلابة البرونز تكون 100-150). نظرًا لأن الأجهزة البرونزية أسهل بكثير في الذوبان والصنع من النحاس، وهي صلبة، وسهلة الذوبان، وسهلة الصب، ومستقرة في الهواء، فقد تم استخدامها أيضًا بشكل جيد في العصور القديمة. كان العصر البرونزي في تاريخ الصين نتيجة للاستخدام الواسع النطاق للبرونز. وبالمثل، في حوالي عام 280 قبل الميلاد، كان إله الشمس البرونزي الذي يقف في ميناء رودس في جزيرة رودس في بحر إيجه في أوروبا يبلغ ارتفاعه 46 مترًا، وأصابعه أطول من البالغين، وكان مصنوعًا أيضًا من البرونز.
