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升级|从“青铜段位”一路升级，为了打造一款爆款合金，人类做了哪些努力

段位一路努力青铜时代合金

在此笔者从旁观者的角度希望他们能够坚守初心，好好的走下去，真心希望他们未来的路越走越好。今天小编给大家来八一八有趣的事情，不信，跟随小编一起来看看吧。审核专家：甘强北京理工大学讲师，应用化学博士闲暇时光，当你想要和小伙伴们相约打一场游戏放松一下的时候，是不是经常因为自己的青铜段位而惨遭嫌弃？有意思的是，除了游戏等级，在几千年前，人类还有一件事也与青铜有着密切关系，那就是金属冶炼。金属冶炼，指的是把金属从化合态变为游离态的过程。大约在距今6000年前，我们的祖先就已经掌握了青铜的冶炼技术，开启了金属冶炼的“段位进化史”。为什么铜会成为人类最早“驯服”的几种金属之一呢？人类的金属冶炼技术是如何进步发展的？下面我们就一起来一探究竟吧。铜的冶炼铜，可以说是人类第一种有较多文献记载，并得到广泛应用的金属。相信大家都听过“青铜时代”这个词，能用金属命名一个时代，可见青铜器具在当时确实对人类生活影响广泛。人类最早认识和利用的铜矿石应该是一种颜色碧绿的孔雀石。早在商代，当时的人们已经将这种矿石当做陪葬品放入了墓穴。孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜，这种矿石含铜量高达10%-20%，只要将木炭和孔雀石一同放在炼炉中冶炼，加热到1000℃左右，一定时间后就能得到铜单质，这就是最早的火法炼铜。人们先将矿石放在炼炉中，燃烧木炭，直至得到炼铜液，除去炼渣后得到初铜，再经过提炼，添加锡、铅后熔成合金，就得到了青铜。整个过程看似简单，实则需要耗费很大的人力物力，成语“炉火纯青”就出于此。
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铜的另一个常见合金是黄铜（铜锌合金），但因为氧化锌在1000℃左右才能被还原金属锌，而锌的沸点却只有906℃，炼制后得到的锌已经是蒸汽状态，难以收集和利用。因此，相对方便制造的青铜就先于黄铜被加以运用，做成青铜鼎、酒杯和各种兵器。后来随着技术的发展，人们才终于掌握了黄铜的冶炼技术。冶炼工人把粉碎的锌矿和木炭跟铜块混合起来加热，使锌和铜结合在一起，再加热使合金熔融，然后将铜液灌入铸模，最终得到固态黄铜。黄铜的柔韧和塑形性很好，在西汉时期被用来制作乐器，在现代则被用作阀门水管的密封件等。
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到了唐宋时期，湿法炼铜技术得到了比较广泛的应用。在文献中有关于“胆水浸铜法”的记载。这种方法的原理是把铁放在胆矾（硫酸铜）中浸泡，胆矾水和铁发生化学反应，前者的铜离子被铁置换成单质铜，得到沉积的铜单质。铜的这种冶炼方式成本相对较低，但需要有一定量的胆水，因此受季节、气候影响较大，在工业上大量应用的条件不够成熟。
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在现代社会，火法炼铜和湿法炼铜仍是铜最常见的两大冶炼方式，且火法冶炼的产量占比高达80%。现代火法冶炼通常选出铜含量20%以上的精矿，先在炼炉中熔炼，后送入转炉中得到含铜量98%～99%的粗铜，再在反射炉内氧化精炼或利用电解法得到精铜。现代湿法炼铜的成本相对较低，但目前的技术无法满足工业的产量需求，因此使用范围受到限制，但湿法冶炼技术也正在逐步推广。铅，汞和银的冶炼除了有大量文献记载的铜的冶炼史以外，对铅、汞和银等金属的冶炼在历史上也占有一席之地。当时的人们并不清楚背后的原理，对冶炼所得金属的化学性质也缺乏较为深入的了解，这些金属的冶炼往往被归于“炼金术”、“炼丹术”的范畴。据史书记载，汉代的人在烧制陶器时偶然将含铅的矿物质加入陶器中，发现加热后陶土表面竟有金属铅滴渗出。这是因为铅的氧化物和硫化物在高温加热条件下较容易分解，得到金属单质，汞和银也是类似的道理。因此，铅成为了人类采用湿法冶金法最先冶炼得到的金属之一。但是由于这几种金属的耐高温性较差，300度左右的高温就会使其融化，再加上其硬度不够，还有一定的毒性，因此除了在一些容器中少量使用外，并没有在古代工业上得到广泛应用。


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