人類最早接觸的金屬是“金”,因?yàn)榻鸬幕瘜W(xué)性質(zhì)極不活潑,在自然界中能以單質(zhì)形式存在,但金在自然界中的含量太低;而人類真正開始使用的金屬是銅,銅的化學(xué)性質(zhì)也不活潑,提煉所需溫度相對(duì)容易達(dá)到。
在大約100萬年前,人類祖先開始使用火,比如距今71~23萬年的北京人,就有使用火的痕跡,從此人類有了征服大自然的重要工具。
一旦人類學(xué)會(huì)了使用火,人類進(jìn)步就有了更多的可能,比如吃熟食更容易消化,加快了人類智力的進(jìn)化,火也成為人類祖先防范其他大型食肉動(dòng)物的重要工具。
在人類學(xué)會(huì)使用金屬之前,人類首先經(jīng)歷的石器時(shí)代,石器時(shí)代經(jīng)歷了大約300萬年的時(shí)間,此階段的人類祖先還處于原始社會(huì)。
在距今1萬年左右,人類祖先首先發(fā)現(xiàn)了自然界中的單質(zhì)金,但金在自然界中含量太低,而且質(zhì)地較軟,作為工具使用并不適合,但金的顏色很是特別,所以更多地被當(dāng)作裝飾品。
人類真正開始大量使用的金屬是銅,銅在地殼中的含量大約是0.01%,也很容易在地殼中富集,一些礦石中就有很高含量的銅,比如孔雀石主要就是含銅的碳酸鹽,化學(xué)式Cu2(OH)2CO3。其中氧化銅含量高達(dá)72%。
早在2萬年前,人類就有燒制陶器的歷史,在距今6000年前左右,人類燒制陶器的技術(shù)有了巨大的進(jìn)步,制成的陶器也能承受更高的溫度,為冶煉金屬銅打下了基礎(chǔ)。
至于人類是如何首次發(fā)現(xiàn)金屬銅的我們無法知道,也只能進(jìn)行猜測(cè),比如有可能人們?cè)跓铺掌鲿r(shí),把銅礦石堆砌在周圍作為支撐物,于是意外地觸發(fā)了碳還原反應(yīng),從而把銅礦石中的銅置換出來,化學(xué)反應(yīng)方程式為:
C+2CuO =高溫= 2Cu+CO2↑;
銅的熔點(diǎn)為1083℃,大量木材燃燒的火焰,焰心溫度在700℃左右,外焰可達(dá)1200℃,是能夠熔化銅的,于是人類意外地發(fā)現(xiàn)燒灼某種石頭會(huì)流出一種具有光澤的物質(zhì),而且硬度還很高,做成工具使用比石器好太多,于是銅被人類發(fā)現(xiàn)并開始利用。
但也因?yàn)楫?dāng)時(shí)的冶煉技術(shù)落后,所以制得的銅器純度不高,更準(zhǔn)確地說是一種銅的合金,比如青銅就是大約90%的銅和10%的錫構(gòu)成,但這也是一個(gè)巨大的進(jìn)步,隨著銅冶煉技術(shù)的提升,后來人類發(fā)現(xiàn)了更適合做工具的金屬鐵。
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