Реконструкция святилища в Чатал-Хююк. Чатал-Хююк был уникальным поселением каменного века на территории современной Турции. В нём проживало около 10 000 человек, что было невероятной численностью населения для VIII-VI тыс. до н.э. (общая численность всего населения Земли в то время не превышала численности населения современной Москвы). Такой необычный уровень урбанизации в эпоху, когда вся планета населена охотниками и собирателями естественно породил гипотезы о внеземном происхождении поселения. Город был настоящим оазисом инноваций и колыбелью прорывных технологий той эпохи: в Чатал-Хююке активно развивались технологии изготовления тканей, плавки металлов, создания фресок. Видите на иллюстрации на заднем плане парень малюет какую-то ерунду? Данное изображение считается одним из первых примеров карт, созданных человеком. И конечно же Чатал-Хююк был одним из центров развития «химических технологий» каменного века. Синтетические красители, строительные материалы, металлургия, лекарства — все эти продукты химии стали неотъемлемой частью жизни человечества уже на заре цивилизации.
В этом посте я хочу рассказать о самых первых химических реакциях, проведенных человеком еще задолго до появления алхимии: в каменном веке и на заре цивилизации. Речь пойдет не просто о применении полезных веществ, а именно о древних химических процессах, в которых из одних веществ сознательно получали другие вещества для практического использования. 5 пунктов расположены в хронологическом порядке. Места и даты очень условны и соответствуют наиболее древним достоверно подтвержденным примерам проведения описанных химических реакций. Вопросы связанные с металлургическими процессами я решил не рассматривать в данном посте в виду их обширности.
Итак, попробуем ответить на вопрос о том, какие химические вещества были первыми в истории полученными с помощью химических реакций человеком?
1. Уголь. Истоки химии в кострах первых людей.
Время: 50 000 лет назад.
Место: территория современной Франции.
Исторический контекст.
Одним из первых достижений человека, воспетом в древних мифах, стало приручение огня. Это произошло еще до появление собственно человека современного типа. Первые кострища и свидетельства использования огня датируются возрастом 1,7 миллиона лет! Приручившие тогда огонь существа и людьми то в полном смысле этого слова не были — это были представители вида homo erectus. И тем более едва ли они применяли продукты термических реакций. Да и самостоятельно получать огонь человек в то время еще не умел.
Целенаправленное использование огня для получения практически значимого химического продукта появилось скорее всего уже тогда, когда люди научились самостоятельно добывать огонь. В 2018 году в журнале Scientific Reports было опубликовано первое археологическое доказательство использования неандертальцами трения для получения огня. Анализ каменных артефактов, найденных по всей Франции, возраст которых около 50 тысяч лет указывает на то, что к этому времени люди не только использовали естественный огонь, но и могли разжигать его сами. Тем не менее, провести надежную границу для времени, когда человек начал сам получать огонь довольно трудно. Возможно получать огонь начали еще раньше в среднем палеолите, но к тому времени еще не сложилось специализированных инструментов для разведения огня, которые можно было бы легко распознать, как считают некоторые исследователи.
Homo erectus используют огонь для обработки своих орудий.
Применение углерода.
Образующийся в процессе горения углерод мог иметь различные применения.
Основным применением угля вероятно было его использование в качестве черного пигмента. Удивительно, но сажа до сих пор остается основным черным красителем, используемым от чернил для принтера до пигмента для окрашивания автомобильных шин.
Кроме того, более чем вероятно, что уже в каменном веке древесный уголь применяли в медицинских целей. Было обнаружено, что окаменелые экскременты неандертальцев несут следы проглоченного угля, и есть основания полагать, что аборигены использовали порошок древесного угля в качестве средства от расстройств пищеварения и для заживления ран. Первая зарегистрированная история потребления древесного угля в медицинских целях датируется 1500 годом до н. э. Египетские папирусы раскрывают использование древесного угля для лечения гниющих ран и кишечных расстройств, а также для борьбы с вредителями. Есть достоверные свидетельства того, что древесный уголь в качестве лекарства применяют даже некоторые животные. Поэтому несмотря на отсутствие непосредственных свидетельств использования угля в медицинских целях в каменном веке вряд ли в этом стоит сомневаться.
В более позднюю эпоху древесный уголь стал незаменимым сырьем в металлургии, и использовался в качестве восстановителя, позволявшего получать из оксидов медь и железо в металлической форме.
Более того, углерод можно считать первым открытым человеком простым веществом, а также первым открытым химическим элементом. И это еще не всё. Cажа, как правило, содержит наноразмерные частицы углерода (30-300 нм), которые определяют многие свойства материала. Таким образом, получение древесного угля и сажи могут считаться первым примером получения наночастиц.
Химия костра.
Во время горения происходит карбонизация целлюлозы, в результате чего формируется система сопряженных шестичленных ароматических колец, в узлах которых расположены атомы углерода.
Схема карбонизации растительных волокон при горении.
Карбонизация является сложным пиролитическим процессом, в котором одновременно протекает множество реакций, среди которых дегидрирование, конденсация, перенос водорода и изомеризация. От конечной температуры пиролиза зависит степень карбонизации и количество остаточных примесных элементов (кислород, азот, сера) в угле. Например, при T ≤ 900 °С (температура хорошего костра) содержание углерода в остатке превышает массовую долю 90 мас.%. Карбонизация часто является экзотермической реакцией, что означает, что ее можно сделать самоподдерживающейся и использовать в качестве источника энергии. Таким образом, костер также был первым способом получения энергии, созданным человеком.
В процессе горения древесины кислород воздуха частично окисляет биомассу с образованием летучих продуктов, таких как CO и CO2. Также при горении костра улетает вода в виде пара. В состав любой биологической клетки, в том числе растительной, обязательно входят азот (в составе нуклеиновых кислот и белков), сера (в составе ряда аминокислот белков), фосфор (в составе нуклеиновых кислот), натрий и калий. Азот улетает в виде N2 и оксидов азота, сера окисляется до SO2 (из-за него дым может быть едким), а фосфор, калий и натрий формируют неорганический остаток в виде золы, состоящей из карбонатов и фосфатов натрия, калия и других микроэлементов. Зола тоже являлась важным продуктом химического производства древности. Об этом будет в следующем посте.
В состав дыма и сажи входит множество органических веществ, которые успели покинуть горячую зону не подвергнувшись окислению или карбонизации. Главным образом это канцерогенные полиароматические соединения (нафталин, пирен, фенантрен и другие) и альдегиды (включая формальдегид и ацетальдегид). За едкий запах дыма на ряду с SO2 отвечают фенолы и крезолы. А вот за приятный запах дыма отвечают фенольные соединения, такие как изоэвгенол (пряный запах), форфурол (хлебный запах), сирингол (дымные нотки), гваякол ("аромат бекона"); источники 1, 2, 3. Органические компоненты дыма могли служить в древности в качестве консервантов и ароматизаторов при приготовлении пищи на костре. Как видите, "всякую химию" в еду "добавляли" еще на заре человечества как минимум 170 тысяч лет назад. Обратите внимание, насколько "традиционные консерванты" безопасны по сравнению с современными пищевыми добавками, которых так опасаются поборники всего натурального. При этом, несмотря на появление в еде канцерогенных и высокотоксичных примесей, некоторые исследователи считают, что именно приготовление пищи на костре способствовало изменениям мозга, которые привели к возникновению человеческого разума.
Структура угля в зависимости от максимальной температуры пиролиза ; A) сильно разупорядоченный ароматический углерод в аморфной массе; B) растущие листы микрографитных кристаллитов; C) структура становится графитовой. Источник.
Огонь был краеугольным камнем в эволюции человека, и стал основой для приручения двух главных "стихий", составляющих природы - химии и энергии. Удивительно, что честь первопроходца в этом деле, вероятно, принадлежит еще ранним видам homo, таким как homo erectus и homo sapiens neanderthalensis.
Что касается основного продукта древнего костра - углерода, спустя десятки тысяч лет углерод переживает новое рождение и начинает претендовать на роль главного материала будущего. Углерод уже сейчас стал основой передовых конструкционных материалов и незаменим в энергетике, как анодный материал используемых всеми нами элементов питания. А в будущем может вытеснить металлы и кремний из электроники. Шестигранная графеновая решетка стала настоящим символом грядущего будущего во многих фильмах и играх.
2. Охра. Древнейшие химические лаборатории.
Время: 100 тысяч лет назад.
Место: Южная Африка, пещера Бломбос.
Инструменты для приготовления красителя на основе охры из пещеры Бломбос. Источник.
Исторический контекст.
Сто тысяч лет назад человек современного типа еще не распространился по всей Земле. Америка и Австралия не были заселены гоминидами совсем, а Евразию населяли ранние виды человека, такие как неандертальцы, денисовцы и различные популяции homo erectus. Именно в Африке 200-100 тысяч лет назад появляется человек, интеллект которого окажется способным изобрести космические ракеты, компьютеры, интернет и мемы. Проследить за моментами зарождения разума бесценно. Удивительным образом мы наблюдаем появление такого исключительно человеческого явления как культура в виде древнейшей химической лаборатории по изготовлению красителя.
Применять красную охру в качестве красителя по всей видимости начали ещё 200-300 тысяч лет назад в Африке. Также как и в случае огня первенство здесь вероятно принадлежит не кроманьонцам, а представителям вида homo erectus. Уже 160 тысяч лет назад кусочки красной охры в пещерах Африки стали обычным явлением. Вероятнее всего первоначально эти куски пигмента использовались для раскрашивания тела. Также есть свидетельства того, что неандертальцы 200-250 тысяч лет назад также использовали охру. Более того, в 2018 году в журнале Science вышло сенсационное исследование с новыми датировками наскальной живописи в ряде пещер Испании. Уран-ториевый метод показал, что возраст рисунков составляет 64 000 лет. То есть они были созданы до того, как человек современного типа пришел в эти места. Но надо конечно же отметить, что эти самые древние в мире рисунки и выглядят как мазня 2-х летнего ребенка. Если раньше первенство в создании произведений искусства бесспорно отдавали европейским кроманьонцам, то данные последних десятилетий уже указывают на явное более ранее африканское и неандертальское происхождения искусства и культуры.
В результате раскопок в 2008 году в пещере Бломбос в Южной Африке были обнаружены следы приготовления многокомпонентной краски на основе охры, кости, древесного угля, а также найдены соответствующие инструменты, в том числе две раковины моллюска Haliotis midae, в которых разжижали смесь. Автор работы Кристофер Хеншилвуд говорит:
Это не просто случайная смесь, это ранняя химия. Это предполагает концептуальные и, вероятно, когнитивные способности, которые эквивалентны современным людям.
В новосте, опубликованной в журнале Nature, данная находка названа древней лабораторией. В российском интернете это открытие также преподносилось как лаборатория каменного века. Лично мне кажется печальным, что в первой в мире химической лаборатории не было проведено ни одной химической реакции. В данном примере мы не наблюдаем превращения одних веществ в другие. Тем не менее, изготовление сложных составов для практического использования является первоосновой в развитии химических технологий. Это пример первых экспериментов предпринятых на заре человечества.
Большое красновато-оранжевое наскальное изображение животного из пещеры Лубанг Джериджи Салех, Восточный Калимантан, Индонезия (смотреть на карте). Согласно последним датировкам это самое древнее изображение животного в мире, имеющее возраст в диапазоне 52-40 тыс. лет. Что за животное не ясно, но авторы исследования интерпретировали его как дикого Борнейского бантенга (Bornean banteng) - корова такая. Статья Nature, 2018.
Химия охры.
Охрой обычно называют железосодержащие породы, состоящие из смеси глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит и другие) с оксидами и гидроксидами железа, такими как гематит и гётит. Гематит (α-Fe2O3) представляет собой оксид железа с ромбоэдрической кристаллической решёткой. Имеет красный и красно-коричневый цвет. В то время как желтая охра - гётит (α-FeOOH) представляет собой гидратированный оксигидроксид железа с ромбической кристаллической решёткой. Таким образом, за красный цвет охры отвечает гематит и Fe3+, но если в охре много воды в виде H2O или OH-групп, то она приобретает желто-оранжевые оттенки за счет окраски гидроксидов и гидратов железа. При этом красная охра встречается реже желтой, оранжевой или коричневой.
Различные формы оксидов/гидроксидов железа способны переходить друг в друга в результате химических изменений, таких как дегидратации (потеря H2O) и/или дегидроксилирование (потеря OH). Так нагревание гётита до температуры всего в 250-350 °С вызывает его превращение в красно-вишневый гематит. Термическое изменение включает изменение кристаллической структуры.
Интересно, что на уважаемом мной сайте elementy.ru в статье "Краски Древнего мира: красная охра" утверждается
древние художники нашли (Lyn Wadley, 2009) иной способ ее получения. Желтая охра при прокаливании до ~250°C теряет воду, превращаясь в красную. Как свидетельствуют (Lyn Wadley, 2010) находки из пещеры Сибуду (Южная Африка), этот факт был известен еще 58 000 лет назад
На самом деле, если мы прочитаем оригинальные статьи, на которые ссылается Кирилл Власов, автор статьи на elementy.ru, то увидим, что Лин Вадли утверждает противоположные вещи:
в прошлом трансформация иногда могла быть преднамеренной, но иногда закопанные куски (nodules) охры (или остатки охры, присутствующие на погребенных каменных орудиях) могли нагреваться случайно. Костры, зажженные над древними стоянками, могут вызвать пост-осадочное превращение в коллоидах или минералах через тысячи лет после того, как они были впервые доставлены на место... Новым в этом проекте является предположение о том, что процесс трансформации может иногда происходить случайно и после отложения.
Иными словами, нам не известно достоверно о том, что люди намеренно получали красную охру из желтой. Тем более, это превращение не имело место в пещере Сибуду. В своей работе Лин Вадли делает противоположные выводы: вместо того, чтобы готовить красную охру из желтой, "троглодиты" вынуждены были искать природную красную охру. Я чуть было не попался. Trust no one.
Шаростержневая 3D-модель гематита. Фиолетовые шарики - железо, красные - кислород. Именно благодаря сочетанию красных и фиолетовых шариков гематит придает охре характерную вишнево-красную окраску. Шутка. Источник.
В любом случае, в позднем палеолите люди вполне могли уже использовать нагрев, чтобы химически регулировать оттенки своих пигментов. Красная охра оставалась на протяжении десятков тысяч лет одним из основных пигментов, применявшихся человеком на всех континентах от Австралии до Аргентины и от Западной Европы до Восточного Борнео. Именно охра стала главным красителем для художников позднего палеолита, создававших шедевры наскальной живописи.
3. Керамика. Первый искусственный конструкционный материал.
Время: 25 000 лет назад.
Место: Долни Вестонице, Чехия.
Венера Вестоницкая из Дольни Вестонице.
Исторический контекст.
По-видимому, люди изготавливают керамику в течение по крайней мере 25 000 лет, подвергая глину и кремнезем интенсивному нагреву, чтобы сплавить их и сформировать керамические материалы.
13 июля 1925 года к югу от города Брно у основания горы Девин на месте палеолитической стоянки Дольни Вестонице в слое пепла
была обнаружена разбитая на две части небольшая 11 см высотой статуэтка из обожжённой глины. Фигурку, изображающую обнаженную женщину, назвали
Вестоницкая Венера. Эта статуэтка и несколько других из близлежащих мест оказались самыми старыми известными керамическими изделиями в мире. Всего в Дольни Вестонице было найдено более 5000 артефактов из обожженной глины, включая фигурки мамонта, носорога, льва, медведя. Анализ показал, что глиняные фигурки подвергались нагреву до температуры в 500-800 °С (температура костра). Спекание проходило по жидкофазному механизму, инициированному примесями. Фосфат в местной
лессовой почве действовал как
флюс, который инициировал реакции стеклообразования в керамике Дольни Вестонице.
До неолита керамика не имела практической пользы и мы имеем лишь эпизодические находки. Настоящее распространение и взрывной рост керамических технологий по всему миру мы наблюдаем с X тысячелетия до н.э. В это время в разных частях света человек стал использовать керамику для изготовления посуды. Наиболее древняя керамическая посуда была обнаружена в Китае в пещерах Сяньендун (место на карте) и Ючанян (место на карте) и имеет возраст 20-14 тысяч лет. Следы нагара свидетельствуют, что эта керамика использовалась для приготовления пищи. Керамические сосуды на долгие годы стали основой для хранения и транспортировки жидких и сыпучих товаров. Грузоподъёмности кораблей измерялись в керамических амфорах.
До китайских находок наиболее древней керамической посудой считались находки в Японии относящиеся к культуре Дзёмон (предки современных айнов) и имеющие возраст 16 000 лет.
На Ближний Восток и в Европу технология изготовления керамики пришла из Северной Африки. Здесь наиболее древние следы гончарного ремесла были обнаружены в местечке Уньжугу в Мали (смотреть на карте) и датируются около 9400 года до н.э. Независимо от Старого Света керамика появляется и в Новом Свете. Наиболее древние следы керамики были обнаружены в пещере Педра Пинтада в нижнем течении Амазонки в Бразилии (место на карте) и имеют возраст от 7500 до 5000 лет (а вовсе не 9,500-5,000 как указано в статьях Википедии, trust no one). Это удивительный факт, свидетельствующий о как-будто некой общности и предопределенности путей технологического и социально-экономического развития человечества. Кажется, что технологии являются не случайной выдумкой отдельных гениев, а результатом неизбежных закономерностей.
Строение глинистых минералов: каолинита, иллита и бентонита.
Химия керамики.
Глина это мелкозернистый материал, состоящий из глинистых минералов, таких как каолинит, в состав которого входят оксиды кремния (SiO2) и алюминия (Al2O3). Каолинит это слоистый материал, в котором на одну молекулу оксида алюминия приходится две молекулы оксида кремния, которые связанны с двумя молекулами воды. Кроме того, в состав глины могут входить также оксиды кальция (CaO), магния (MgO), железа (FeO). Примесь триоксида дижелеза Fe2O3 придает глине желтоватый цвет.
При прокаливании глины сначала происходит удаление воды. Даже после того, как атмосферная вода испарилась, глина все еще содержит около 14 % химически связанной воды по весу. Все глинистые материалы содержат некоторое количество углерода, органических материалов и серы. Они сгорают в диапазоне температур между 300 °C и 800 °C. Химически связанная вода удаляется при нагревании глинистых минералов до температур 400-700 °C. При этом слабые водородные связи, соединяющие отдельные слои глины, заменяются более сильными и короткими кислородными мостиками. Скорость потери гидроксильных групп (-OH) и энергия, необходимая для их удаления, являются специфическими свойствами, характерными для различных глинистых минералов. Процесс дегидроксилирования (потеря OH) также может приводить к окислению Fe2+ до Fe3+ в железосодержащих глинистых минералах.
При нагревании до температур, превышающих дегидроксилирование, структура глинистого минерала разрушается и происходит инверсия кварца. Происходит разложение карбонатов, образование легкоплавких силикатов, скрепляющих изделие. В присутствии флюсов, таких как железо или калий, за дегидроксилированием может быстро следовать спекание.
Примерно такие химические реакции могут происходить при обжиге керамики. Первые две иллюстрируют разложение примесных карбонатов, а две других работу флюсов.
Керамика - результат первых химических экспериментов человека, стала первым искусственным материалом созданным людьми. Безусловно она сыграла свою роль в неолитической революции, которая привела к созданию цивилизации. Керамика изменила пищевые привычки людей, сделав возможным приготовление супов, каш, масел, вина и пива. Керамика на долгие годы стала основной утварью для транспортировки и хранения товаров, способствуя торговле и, как следствие, обмену знаниями, идеями, технологиями. Как керамические сосуды служили контейнерами для транспортировки товаров, так глиняные таблички послужили для хранения и передачи информации. Возможно, в ближайшем будущем именно керамические материалы станут фундаментом для новой технологической революции, которая подарит человечеству невероятные "магические" технологии левитации, телепатии и безграничного процветания... ну или убьют нас всех.
4. Гипс, гашёная и негашёная известь. Начало химии строительных материалов.
Время: около XII-VII тыс. до н.э.
Место: Левант.
Статуэтка человека из Айн-Газаль, Иордания, VII тыс. до н.э. Статуэтка сделана из гипсового раствора нанесенного на тростниковый каркас, впоследствии удаленный. Глаза нарисованы битумом. Лувр, департамент ближневосточных древностей.
Исторический контекст.
Ледниковый период закончился 12 000 лет назад. В результате таяния ледников уровень моря поднялся примерно на 35 метром. Наступила новая геологическая эпоха - голоцен. Человек к этому времени заселил все континенты кроме Антарктиды и был готов к новым революционным изменениям - переходу к сельскому хозяйству, оседлости и постоянным поселениям. Постепенно круглые хижины кочевых охотником собирателей сменяют капитальные строения с прямоугольной планировкой.
Первыми искусственными связующими веществами, используемыми человечеством, являются растворы на основе известняка и гипса. Такие растворы стали широко использоваться на Ближнем и Среднем Востоке в VIII-VII тысячелетиях до нашей эры. Изобретение известковой штукатурки обычно относят ко времени существования ближневосточных эпипалеолитических культур, таких как Кебаран (XII тыс. до н.э.) и Натуфиан (XI-IX тыс. до н.э.). Известковая штукатурка стала одним из элементов натуфийской "архитектуры". Известковый строительный раствор в неолите применялся и в Европе. В пещере Дракаина на острове Кефалония (родина знойной Кассандры из Assassin's Creed Odyssey) в Vi-IV тыс. до н.э. известковый раствор использовался в качестве строительного материала для полов.
Стоит также обратить внимание на исследование, которое мы упоминали выше в разделе про охру. Находки в пещере Сибуду возрастом 58 000 лет может и не указывают на способности древних африканцев превращать жёлтую охру в красную, но есть убедительные доказательства того, что в Сибуду проводили намеренное цементирование золы в присутствии фосфатов и гипса для получения твердой подложки для истирания охры. Таким образом, использование гипса как конструкционного материала возможно насчитывает десятки тысяч лет. Производство гипса расширилось в эпоху докерамического неолита B в Восточном Средиземноморье, а географическое распределение известковой и гипсовой штукатурки указывает на взаимодействие культур и технологический обмен на всём Ближнем Востоке. Позднее в Древнем мире известковая и гипсовая штукатурка была известна и применялась в строительстве в Древнем Египте (до эллинистического периода предпочтение отдавалось глиняным и гипсовым растворам по климатическим причинам), в Мохенджо-Даро, в дворцах минойской цивилизации, в Древней Греции и Риме (где предпочтение отдавалось известковым растворам по климатическим причинам).
Бейда, Иордан. Поселение культуры докерамического неолита VIII тыс. до н.э. Круглые хижины из сырцового кирпича являются данью традициям кочевых предков. Жители поселения уже освоили сельское хозяйство, но охота по прежнему играла важную роль. Как-будто они были готовы в любой момент сорваться с места и уйти в закат в след за стадами антилоп. Иллюстрация художника Balage Balogh.
Айн Газаль, Окраина Аммана, Иордания. Поселение культуры докерамического неолита VII тыс. до н.э. Когда ты окончательно осел, остепенился, обзавёлся женой, коровой, детьми, свиньями да баранами, то можно обустроить капитальный прямоугольный дом и обязательно отштукатурить извёсткой потолок, стены и пол. Иллюстрация художника Balage Balogh.
Химия извёстки и гипса.
Химическая основа приготовления строительного раствора очень проста: реакционноспособное соединение (негашеная известь в случае известковых растворов) получают сжиганием природного материала при соответствующей температуре. Гипсовая штукатурка изготавливается путем нагревания алебастра или гипсовой породы (CaSO4*2H2O) при температуре 150-400 °C с образованием полугидрата (CaSO4*1/2H2O), который при смешивании реагирует с водой с образованием дигидрата (CaSO4*2H2O).
Технология получения известковой смеси намного сложнее. Известковая штукатурка изготавливается путем нагревания известняка (CaCO3) в течение продолжительного времени до температур 800-900 °C В результате происходит разложение карбоната кальция с выделением газообразного углекислого газа с образованием негашеной извести, представляющей собой оксид кальция (CaO). Обжиг известняка для производства негашеной извести в тоннажных количествах требует нагревания в течение трех или четырех дней до высоких температур с постоянным добавлением топлива. Длительный обжиг требуется, потому что реакция разложения начинается на поверхности каждого куска известняка, поглощая тепло, и медленно распространяется по всему объему. Именно высокая потребность в дровах делала извёстку непопулярной в Древнем Египте (хотя Фоменко и Носовский, а также другие приверженцы концепции геополимерного бетона тут явно бы возразили).
Полученную негашёную известь необходимо замочить в воде для образования гашеной извести, представляющей собой гидроксид кальция (Ca(OH)2). В процессе гашения выделяется значительное количество тепла. Полученную гашенную известь можно хранить некоторое время перед использованием, но после высыхания и выдерживания на воздухе она реагирует с атмосферным углекислым газом с образованием карбоната кальция (CaC03). Конечный продукт идентичен по химическому и кристаллическому составу исходному известняку. Поэтому его нельзя отличить от природного с помощью химического или рентгеновского анализа. Однако также как и в случае гипсовой штукатурки, известковая штукатурка имеет характерную микроструктуру, состоящую из микроскопических сферических частиц, которые явно отличаются от исходной природной породы.
Производство известковых и гипсовых строительных смесей представляет собой многоэтапный процесс, требующий поиска и сбора сырья, нагревания известняка (или гипса), гашения негашеной извести в воде, добавления в раствор различных добавок, нанесения и придания формы готовой пасте, и часто полировки на последнем этапе. Таким образом, это была ремесленная деятельность, нуждающаяся в высококвалифицированных специалистах и имеющая некоторое сходство с гончарным производством.
5. Алкоголь. Первые биотехнологии.
Алкоголь также впервые был получен человеком в каменном веке, в эпоху неолита. Но тема настолько важна, что требует отдельного поста.
Вывод.
Манипуляции с веществами как-будто лежат в самой природе человека. Химические технологии были такими же атрибутами творческого человеческого разума и сложного абстрактного мышления как искусство, религия, язык, изготовление инструментов и одежды. Человек подобен Богу. Мы способны превращать одну материю в другую и творить новую никогда ранее не существовавшую. Можем делать из праха земного всё, что заблагорассудится.
Я восхищаюсь тобой, дорогой читатель, если ты смог дочитать до конца! Моя жена не смогла.
Другие мои посты на тему доисторической химии:
- Боевые нейротоксины на службе первобытных племен.
- 5 артефактов древнего мира созданных с применением нанотехнологий.