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化学发展历史简介(2)

2013-08-22 字号:[ ] 编辑:56hx 来源:网络整理 浏览:

    瓷器和陶器不同,它至少要具备下述三个条件:①瓷器只能以瓷土(即高岭土)作胎;②胎的表面必须施有玻璃质釉;③瓷器烧成温度至少要在1200℃左右。焙烧后的胎体要达到烧结,器皿质地坚硬,敲之要能发出金石声。瓷器的性能比陶器优越得多,成品的吸水率很低,外观很好。
    我国东汉末期已经发明了瓷器。这一时期多为青瓷,胎质细腻且坚硬致密,通体施有颜色浓绿的青釉,青釉即石灰釉,它是我国传统的瓷釉,沿用了几千年形成我国瓷釉的独特风格。我国白釉瓷器萌芽于南北朝,到了隋朝则发展到成熟阶段。至唐朝,白瓷已经发展成为青白两大瓷系的主流之一。白瓷胎含氧化钙较多,烧成温度已经达到了1 200℃,瓷的白度也达到了70%以上,接近现代高级细瓷的标准。宋朝时,在以氧化铅作为助熔剂的釉中含有各种呈色元素如铁、铜,并且开始控制火焰的性质。瓷釉在氧化焰还是在还原焰中烧结,生成的金属化合物的价态不同,颜色也是不一样的。在瓷窑烧制环境变化中烧制出红色釉、蓝色釉及其衍生的紫色瓷器,五光十色,光彩夺目,打破了以往青、白瓷的单纯色调。元朝出现了红色的“釉里红”。另外在釉药中加金属钻的化合物,量少则是淡青,量多呈深蓝。在这以前的青瓷,不是真正青蓝,从知道用钻以后才是真正深蓝色。明代精制白釉烧制成功。这种细腻莹彻的白釉,由于所含氧化铝和二氧化硅的成分特别高,同时逐步采用了石灰碱釉,并适量地增加氧化钾的含量,所以釉色透亮明快,纯白如牛乳色。白釉质量的提高,为单色釉和彩釉的发展提供了优越的条件。明代烧瓷技术的另一成就是彩瓷的出现。、彩瓷一般分为釉上彩和釉下彩两大类,在胎坯上先画好花纹图案再上釉,后人窑烧炼的彩瓷叫做釉下彩。在上釉后人窑烧成的瓷器上再加以彩绘,又经炉火燃烧而成的彩釉,叫釉上彩。清代的瓷器,是在明代取得卓越成就的基础上进一步发展起来的,因此烧制瓷器的技术达到了辉煌的境界,出现了五彩、粉彩和珐琅彩等高级的彩釉技术。
    瓷器是一种工艺化学产品,在世界上以我国的发明最早。远在唐代,我国的瓷器和茶叶、丝绸就大量地经过海上和“丝绸之路”远销国外。此后历代都有瓷器向国外销售。公元11世纪,我国制瓷技术传到了波斯,后来又传到了阿拉伯、土耳其和埃及。1470年又传播到意大利的威尼斯,此后欧洲才开始生产瓷器。
    中国虽然最早发明了陶瓷,可制造玻璃的技术却是有古老文明的埃及人发明的。人们曾在埃及公元前千余年的墓葬中和干尸上发现了许多玻璃器皿。古代的玻璃几乎全都带色,也不很透明。在埃及的一些湖岸上,存在着天然碱(碳酸钠),在制陶的实践中,可能开始时人们无意识地将天然碱与砂石混合高温加热,结果发现它们熔融冷却后,得到一种美丽透明的东西,而且这种东西很有用。由此启示诱导,埃及人就最早发明了制造玻璃的技术。最初用玻璃制造珍贵的装饰品、酒杯、花瓶、香水瓶等,后来玻璃器皿逐渐成为日用品。制造玻璃的技术也慢慢由埃及传到邻近西亚各国,在公元前又传至希腊、罗马。罗马人对制造玻璃技术进行了改进,以玻璃熔炉代替了烧锅,提高了熔炼温度,使其熔化成清稀的液态,进而又发明了吹管技术,生产出美丽明亮的各种用具。后来,他们还逐步掌握了向玻璃添加铁、铜、铅等金属的方法,制成了彩色玻璃。玻璃制品的运用不仅丰富了人类的物质文化生活,还对欧洲炼金术、制药化学的发展起到了促进作用。玻璃仪器及其器皿也是近代化学实验所必须的,是化学科学发展的有力工具。
2、冶金化学的兴起
    在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。
    到了公元前3000~前2500年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī)和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。
    世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁鎛(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。
资料二:       第四节古代的金属冶炼
(一》青铜
    青铜是有意识地将铜与锡或铅配合而熔铸成的合金,它的熔点较纯铜(红铜)低。纯铜的熔点为1 083℃;若加15%的锡,熔点降低到960℃;若加25%的锡,熔点为800℃。就硬度来说,青铜较纯铜高。用铅代替锡,也同样有降低熔点,提高硬度的作用。熔化的青铜在冷凝时的体积略有胀大,所以填充性较好,气孔也少。可见,青铜比纯铜还有较好的铸造性。这都使青铜在应用上具有更广泛的适应性,所以青铜发展很快。青铜生产工具的出现,在生产力的发展上起了划时代的作用。
    在西南亚和埃及,大约在公元前3000年左右进入青铜时代,印度稍晚一点。我国的青铜时代相当于历史上的夏、商、周和春秋。商代晚期,青铜业进入了鼎盛时期。最能反映这个时期青铜冶炼和铸造技术水平的,是1939年在河南安阳出土的司母戊鼎。此鼎重达875kg,带耳高133cm,横长110cm,宽78cm,经化验,它是用含84.77%铜、11.64%锡、2.79%铅的青铜铸成的。它是我国到目前为止发掘出的最大的青铜器,也是世界上最大的古青铜器,它造型瑰丽、浑厚,鼎外布满花纹。司母戊鼎的铸造充分体现了我国古代劳动人民的高度智慧。
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