Kupelasyon - Cupellation

16. yüzyıl kupelasyon fırınları ( Agricola'ya göre )

Kupelasyon a, rafine etme işlemi de metalürji cevherleri veya alaşımlı metal çok yüksek sıcaklıklarda muamele edilir ve ayırmak için işlemleri kontrol etmiştir asil metalleri gibi, altın ve gümüş gelen, baz metal gibi kurşun , bakır , çinko , arsenik , antimon veya bizmut , cevherde bulunur. Süreç ilkesine dayanmaktadır değerli metaller yok oksitlemeveya baz metallerin aksine kimyasal olarak reaksiyona girerler, bu nedenle yüksek sıcaklıklarda ısıtıldıklarında değerli metaller ayrı kalır ve diğerleri reaksiyona girerek cüruf veya başka bileşikler oluşturur.

Erken Tunç Çağı'ndan beri, süreç eritilmiş kurşun cevherlerinden gümüş elde etmek için kullanıldı . By Ortaçağ'da ve Rönesans , kupelasyon kıymetli metallerin rafine için en yaygın işlemlerden biri oldu. O zamana kadar, mineralleri tahlil etmek, yani mücevher ve madeni para yapımı için saflıklarını bilmek için kurşun ve geri dönüştürülmüş metaller gibi taze metalleri test etmek için yangın tahlilleri kullanıldı . Kupelasyon bugün hala kullanılmaktadır.

İşlem

Büyük ölçekli kupelasyon

Yerli gümüş , bu şekilde var olmasına rağmen nadir bulunan bir elementtir. Genellikle doğada diğer metallerle birlikte veya gümüş bileşikleri içeren minerallerde, genellikle galen (kurşun sülfür) veya serussit (kurşun karbonat) gibi sülfürler şeklinde bulunur . Bu nedenle, birincil gümüş üretimi, arjantinli kurşun cevherlerinin eritilmesini ve ardından kupelasyonunu gerektirir .

Kurşun 327°C'de, kurşun oksit 888°C'de ve gümüş 960°C'de erir. Gümüşü ayırmak için, alaşım oksitleyici bir ortamda 960°C ila 1000°C gibi yüksek sıcaklıkta tekrar eritilir. Kurşun oksitlenir ve daha sonra mevcut diğer metallerden oksijeni yakalayan litarj olarak bilinen kurşun monoksite dönüşür . Sıvı kurşun oksit, kılcal hareketle ocak astarlarına çıkarılır veya emilir . Bu kimyasal reaksiyon şu şekilde görülebilir:

Ag (s) + 2 Pb (s) + O
2(g) → 2 PbO (absorbe edilmiş) + Ag(l)

Ocağın tabanı bir tencere şeklinde kazılmış ve kabuk, kireç veya kemik külü gibi kalsiyum veya magnezyum açısından zengin, atıl ve gözenekli bir malzeme ile kaplanmıştır . Astarın kalkerli olması gerekiyordu çünkü kurşun silika (kil bileşikleri) ile reaksiyona girerek liharge gereken emilimini engelleyen viskoz kurşun silikat oluştururken, kalkerli malzemeler kurşun ile reaksiyona girmez. Litarjın bir kısmı buharlaşır ve geri kalanı "litharj kekleri" oluşturmak için gözenekli toprak astar tarafından emilir.

Litarj kekleri genellikle yaklaşık 15 cm çapında dairesel veya içbükey-dışbükeydir. Bunlar Erken Tunç Çağı'ndaki kupelasyonun en yaygın arkeolojik kanıtıdır . Arkeologlar kimyasal bileşimlerine göre ne tür bir cevherin işlendiğini, ana bileşenlerini ve süreçte kullanılan kimyasal koşulları söyleyebilirler. Bu, üretim süreci, ticaret, sosyal ihtiyaçlar veya ekonomik durumlar hakkında içgörülere izin verir.

Küçük ölçekli kupelasyon

Küçük ölçekli kupelasyon, kupelasyon ocağında yapılanla aynı prensibe dayanmaktadır; temel fark, test edilecek veya elde edilecek malzeme miktarında yatmaktadır. Asil metalleri ayırmak için metalik bileşenleri konsantre etmek için minerallerin ezilmesi, kavrulması ve eritilmesi gerekir . Rönesans tarafından kupelasyon süreçlerinin kullanımı çeşitliydi: madenlerdeki cevherlerin tahlili, mücevher veya madeni paralardaki gümüş miktarının test edilmesi veya deneysel amaçlar için. Kupel olarak bilinen küçük sığ alıcılarda gerçekleştirildi.

Küçük ölçekli kupelasyonun temel amacı mineralleri ve metalleri tahlil etmek ve test etmek olduğundan, test edilecek maddenin dikkatlice tartılması gerekir. Tahliller, havanın kurşunu oksitlediğinden emin olmak ve işlem bittiğinde kupeli almaya hazır ve emin olmak için pencerelere ve körüklere sahip olması gereken kupelasyon veya tahlil fırınında yapıldı . Safsızlıkların daha fazla ayrılmasını garanti etmek için test edilen maddeye saf kurşun eklenmelidir. Litar , kupel tarafından emildikten sonra, gümüş düğmeler oluşturularak kupelin ortasına yerleştirildi. Alaşım ayrıca belirli bir miktarda altın içeriyorsa, gümüşle yerleşir ve her ikisinin de ayrılarak ayrılması gerekirdi .

Kupeller

Küpel yapmak için pirinç kalıplar

Küçük ölçekli kupelasyon için birincil araç kupel idi. Küpeller çok dikkatli bir şekilde üretilmiştir. Eskiden, kemik küllerinden yapılmış, ters çevrilmiş, kesik koni şeklinde şekillendirilmiş küçük kaplardı. Georg Agricola'ya göre , balık dikenleri de işe yarasa da , en iyi malzeme yanmış geyik boynuzlarından elde edildi. Küpelleri kalıplamak için küller ince ve homojen bir toz halinde öğütülmeli ve bir miktar yapışkan madde ile karıştırılmalıdır. Küpellerin çıkarılabilmesi için kalıplar, dipsiz bakırdan yapılmıştır . Kupelin ortasındaki sığ bir çöküntü, yuvarlak bir havaneli ile yapılmıştır. Kupel boyutları, test edilecek malzeme miktarına bağlıdır. Bu şekil günümüze kadar korunmuştur.

Arkeolojik araştırmalar, arkeometalurjik analizler ve Rönesans'tan kalma yazılı metinler, bunların üretimi için farklı malzemelerin varlığını göstermiştir; kalitesiz kemik ve odun külü karışımlarıyla da yapılabilir veya altta bu tür bir karışımla üstte kemik külü tabakasıyla kalıplanabilirler. Farklı tarifler , testi yapan kişinin uzmanlığına veya yapıldığı özel amaca bağlıdır ( darphane , mücevher, geri dönüştürülmüş malzeme veya madeni paraların saflığının test edilmesi için testler). Arkeolojik kanıtlar, küçük ölçekli kupelasyonun başlangıcında çanak çömlek parçaları veya kil kupellerin kullanıldığını göstermektedir.

Tarih

Gümüş bilinen ilk kullanımı oldu Yakın Doğu içinde Anadolu ve Mezopotamya 4. ve 3. binyıl sırasında Erken Tunç Çağı . Gümüş ve kurşun nesnelerin yanı sıra litharge parçaları ve cürufun arkeolojik buluntuları çeşitli alanlarda incelenmiştir. Bu, gümüşün kurşun cevherlerinden çıkarıldığı şeklinde yorumlansa da, ana kayaya gömülü görünür gümüş minerallerinden gümüş toplamak için kurşun eklendiği de öne sürülmüştür. Her iki durumda da gümüş, kupelasyon yoluyla kurşun metalden elde edilecektir.

Sonraki Demir Çağı boyunca, değeri bozulmuş metallerin fazla miktarda kurşunla eritilmesiyle kupelasyon yapıldı , külçe veya bu füzyonun nihai ürünü daha sonra soy metalleri ayırmak için bir kupelasyon fırınında ısıtıldı. Gibi Maden Rio Tinto içinde Huelva yakınında, İspanya , birçok etrafında insanlar için önemli bir siyasi ve ekonomik sitesi olmaya başladı Akdeniz'de , hem de Laurion içinde Yunanistan . Laurion madenlerini ele Yaklaşık 500 M.Ö. kontrolü verdi Atina onlar yenmek başardık böylece Akdeniz'de siyasi avantaj ve güç Persleri .

Sırasında Roma zamanlarında, imparatorluk büyük bir toprakları üzerinde Roma medeniyetini desteklemek amacıyla kurşun büyük miktarlarda gerekli; fethettikleri her yerde açık kurşun-gümüş madenleri aradılar. Gümüş sikkeler normalleştirilmiş değişim aracı haline geldi, bu nedenle gümüş üretimi ve maden kontrolü ekonomik ve politik güç verdi. Roma döneminde, gümüş içeriği %0.01 veya daha fazlaysa, kurşun cevheri madenciliğine değerdi.

Analiz için kupelasyon kullanımının kökeni bilinmemektedir. Kupellere yapılan en eski yazılı referanslardan biri, MS 12. yüzyılda Theophilus Divers Ars'tır . Süreç daha sonra 16. yüzyıla kadar çok az değişti.

Küçük ölçekli kupelasyon, tarihte geliştirilen en önemli yangın tahlili ve belki de kimyasal analizin kökeni olarak kabul edilebilir. Yazılı kanıtların çoğu 16. yüzyıldaki Rönesans'tan geliyor . Vannoccio Biringuccio , Georg Agricola ve Lazarus Ercker , diğerleri arasında, maden çıkarma ve cevherleri test etme sanatının yanı sıra kupelasyonun ayrıntılı açıklamaları hakkında yazdılar. Açıklamaları ve varsayımları, Ortaçağ ve Rönesans Avrupa'sı boyunca çeşitli arkeolojik bulgular içinde tanımlanmıştır. Bu zamanlarda yangın tahlillerinin miktarı önemli ölçüde arttı, bunun başlıca nedeni, madenlerdeki cevherlerin kullanımının uygunluğunu belirlemek için test edilmesiydi. Kupelasyonun birincil kullanımı darphane faaliyetleriyle ilgiliydi ve aynı zamanda mücevherlerin test edilmesinde de kullanılıyordu. Rönesans'tan bu yana kupelasyon, çok az değişen ve etkinliğini gösteren standart bir analiz yöntemi haline geldi. Gelişimi kesinlikle eski zamanlarda ekonomi, siyaset, savaş ve güç alanlarını etkiledi.

Yeni Dünya

Özellikle Peru , Bolivya ve Ekvador'dan bilinen İspanyol öncesi öncesi gümüş süslemelerin büyük miktarı, İspanyol öncesi uygarlıkların hammaddeyi yerli cevherlerden mi yoksa arjantinli kurşun cevherlerinden mi elde ettiği sorusunu gündeme getiriyor. Yerli gümüş Amerika'da bulunabilse de , Eski Dünya'daki kadar nadirdir . Gönderen sömürge metinler o gümüş madenleri gelen İspanyollar tarafından sömürge zamanlarında açık olduğu bilinmektedir Meksika'ya kadar Arjantin , ana olanlar Tasco, bu varlık Meksika ve Potosi'de Bolivya'da.

Huayrachinas adı verilen bir tür yüksek fırın , İspanyolların sahip olduğu gümüş madenlerinden gelen cevherleri eritmek için Peru ve Bolivya'da kullanılan yerel teknoloji fırınları olarak kolonyal metinlerde tanımlanmıştır . Kesin olmamakla birlikte bu tür fırınların İspanyol fetihlerinden önce kullanılmış olabileceği düşünülmektedir. Etnoarkeolojik ve arkeolojik çalışma Porco Belediyesi , Potosi'nin , Bolivya , huayrachinas öncesi Avrupa kullanımını önerdi.

Gümüş hakkında hiçbir spesifik arkeolojik hesap yok eritme veya madencilik içinde Andes öncesinde İnkalar . Bununla birlikte, İnka öncesi ve İnka dönemlerine tarihlenen Peru orta dağlık bölgelerinde gümüş ve kurşun eserler bulunmuştur. Arkeologlar, gümüş eserlerdeki kurşunun varlığından, orada kupelasyonun meydana gelmiş olabileceğini öne sürüyorlar.

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

  • Bayley, J. 1995. Kıymetli Metal Rafinerisi, Tarihsel Metalurji Derneği Veri Sayfalarında: https://web.archive.org/web/20160418021923/http://hist-met.org/hmsdatasheet02.pdf (erişim tarihi : 13 Ocak 2010)
  • Bayley, J. 2008 Ortaçağ değerli metal rafinerisi: arkeoloji ve çağdaş metinlerin karşılaştırılması, Martinón-Torres, M ve Rehren, Th (eds) Arkeoloji, tarih ve bilim: antik malzemelere yaklaşımları entegre ederek. Sol Sahil Basın: 131-150.
  • Bayley, J., Eckstein, K. 2006. Roma ve ortaçağ litharge kekleri: yapı ve kompozisyon, J. Pérez-Arantegui (ed) Proc. 34. Int. Arkeometri Sempozyumu. Institución Fernando el Católito, CSIC, Zaragoza: 145-153. (PDF)
  • Bayley, J., Rehren, Th. 2007. Potaların işlevsel ve tipolojik sınıflandırmasına doğru, La Niece, S ve Craddock, P (eds) Metals and Mines. Arkeometalurji çalışmaları. Arketip Kitapları: 46-55
  • Bayley, J., Crossley, D. ve Ponting, M. (ed). 2008. Metaller ve Metal İşleme. Arkeometalurji için bir araştırma çerçevesi. Tarihsel Metalurji Derneği 6.
  • Craddock, PT 1991. Antik Çağda Madencilik ve Eritme, Bowman, S. (ed), Bilim ve Geçmiş, Londra: British Museum Press: 57-73..
  • Craddock, PT 1995. Erken metal madenciliği ve üretimi. Edinburg: Edinburg Üniversitesi Yayınları.
  • Hoover, H. ve Hoover, H. 1950 [1556]. Georgius Agricola De Re Metallica . New York: Dover.
  • Howe, E., Petersen, U. 1994. Montaro Vadisi'nin Geç Prehistoryasında Gümüş ve Kurşun, Peru. Scott, D. ve Meyers P.'de (ed.) Kolomb Öncesi Sitelerin ve Eserlerin Arkeometrisi: 183-197. Getty Koruma Enstitüsü.
  • Laurion ve Thorikos (15 Ocak 2010'da erişildi)
  • Jones, GD 1980. Riotinto'daki Roma Madenleri, The Journal of Roman Studies 70: 146-165. Roma Araştırmaları Tanıtım Derneği.
  • Jones, D. (ed) 2001. Arkeometalurji. Arkeolojik Yönergeler Merkezi. İngiliz Mirası yayınları. Londra.
  • Karsten, H., Hauptmann, H., Wright, H., Whallon, R. 1998. Doğu Anadolu, Fatmalı-Kalecik'te MÖ 4. binyıl gümüş üretiminin kanıtı. Metallurgica Antiqua'da: Hans-Gert Bachmann ve Robert Maddin onuruna Bachmann, H. G, Maddin, Robert, Rehren, Thilo, Hauptmann, Andreas, Muhly, James David, Deutsches Bergbau Müzesi: 57-67
  • Kassianidou, V. 2003. Craddock, PT ve Lang'de Kompleks Polimetalik Cevherlerden Gümüşün Erken Ekstraksiyonu, J (eds) Çağlar boyunca Madencilik ve Metal üretimi. Londra, British Museum Press: 198-206
  • Lechtman, H. 1976. Journal of field Archeology 3 (1): 1-42'de Peru And Dağları'nda metalurjik bir alan araştırması.
  • Martinon-Torres, M., Rehren, Th. 2005a. Yangın tahlili uygulamalarında seramik malzemeler: MI Prudencio, MI Dias ve JC Waerenborgh (eds), İnsanları çanak çömlekleriyle anlamak, 139-149 (Trabalhos de Arqueologia 42) içinde 16. yüzyıl laboratuvar ekipmanı vaka çalışması. Lizbon: Instituto Portugues de Arqueologia.
  • Martinon-Torres, M., Rehren, Th. 2005b. Rönesans Avrupa'sında simya, kimya ve metalurji. Yangın tahlili için daha geniş bir bağlam, Tarihsel Metalurji: Tarihsel Metalurji Derneği dergisi, 39(1): 14-31'de kalır.
  • Martinón-Torres, M., Rehren, Th., Thomas, N., Mongiatti, A. 2009. Malzemelerin, tariflerin ve seçeneklerin belirlenmesi: Arkeolojik kupellerin incelenmesi için bazı öneriler. Giumla-Mair, A. et al., Archaeometallurgy in Europe: 1-11 Milano: AIM
  • Pernicka, E., Rehren, Th., Schmitt-Strecker, S. 1998. Metallurgica Antiqua'da Suriye, Habuba Kabira'da kupelasyon yoluyla geç Uruk gümüş üretimi: Hans-Gert Bachmann ve Robert Maddin'in onuruna Bachmann, H. G, Maddin, Robert, Rehren, Thilo, Hauptmann, Andreas, Muhly, James David, Deutsches Bergbau Müzesi: 123-134.
  • Rehren, Th.1996. Simya ve Ateş Deneyi – Tarihsel Metalurjide Analitik Bir Yaklaşım 30: 136-142.
  • Rehren, Th. 2003. Antik metalurjide reaksiyon kapları olarak potalar, PT Craddock ve J. Lang (eds), Çağlar boyunca Madencilik ve Metal Üretimi, 207-215. Londra. British Museum Press.
  • Rehren, Th., Eckstein, K 2002. Orta Çağ'da analitik kupelasyonun gelişimi, E Jerem ve KT Biró (eds) Archaeometry 98. Proceedings of the 31 st Symposium, Budapeşte, 26 Nisan – 3 Mayıs 1998 (Oxford) BAR International Series 1043 – Orta Avrupa Serisi 1), 2: 445-448.
  • Rehren, Th., Schneider, J., Bartels, Chr. 1999. Siegerland, Batı Almanya'da Ortaçağ kurşun-gümüş ergitmesi. Tarihsel Metalurjide: Tarihsel Metalurji Derneği'nin dergisi. 33: 73-84. Sheffield: Tarihsel Metalurji Derneği.
  • Tylecote, RF 1992. Metalurji Tarihi. Malzeme Enstitüsü için İkinci Baskı Maney. Londra.
  • Van Buren, M., Mills, B. 2005. Huayrachinas ve Tocochimbos: Güney And Dağları'nın Geleneksel Eritme Teknolojisi, Latin Amerika Antik Çağında 16(1):3-25
  • Wood JR, Hsu, YT ve Bell, C. 2021 Laurion'u Geleceğe Göndermek: Bronz Çağı Gümüşü ve Karışıklığın Kaynağı, İnternet Arkeolojisi 56. https://doi.org/10.11141/ia.56.9

Dış bağlantılar