Экзаменационный материал Информационный проект Автор проекта: Исаченко Александра Владимировна Руководитель: Воронцова Татьяна Леонидовна Ягодинская СОШ, 2007

Цель: систематизировать знания по темам «Химические элементы и искусство». Задачи:1) Изучение и анализ учебной научно- популярной литературы по теме «Химические элементы в искусстве» 2) Расширить свой кругозор в области химии и искусства 3) Подобрать текстовый и иллюстративный материал для оформления мультимедийного проекта 4) Внешние признаки металлов и изделия из них Объект исследования: металлы. Типология проекта: Методы: информационный, индивидуальный, длительный, межпредметный. Приемы: работа с литературой, видеоматериалами, материалами из Интернета, синтез, анализ, систематизация, сравнение.

Историками установлено, что в период Древнего царства в Египте ремесленники применяли исключительно медные инструменты.Некоторые из них отличались поразительной твердостью. Это позволило египтологам предположить, что уже в 3-м тысячелетии до н.э. египтяне владели секретами закаливания меди. Медь шла не только на изготовление инструментов. Египетское войско того времени было вооружено копьями с наконечниками из меди. Из нее же делались ювелирные изделия.

Распространение в передовых культурных центрах металлургии бронзы началось с конца 4-го тысячелетия до н.э. Древнейшие бронзовые изделия найдены на территории Месопотамии, Турции, Ирана. В конце 3-го тысячелетия до н.э. бронза появляется в Индии, во 2-м тысячелетии до н.э. – в Китае и Европе. Наряду с изготовлением орудий труда и изделий культового назначения уже в глубокой древности из бронзы начали отливать скульптуру. Первая бронзовая скульптура появилась в 3-м тысячелетии до н.э. в Месопотамии, а затем литейным искусством овладели в Египте и Китае.

Латунь - сплав меди с цинком, как предполагается, получали в Древнем Иране, а может быть и ранее, хотя цинк в свободном виде был выделен значительно позже. Леви указывает, что в III тысячелетии до н. э. шумеры различали более тяжелые соединения цинка SU. НЕ (греч. ''сподос'') и летучую окись KU; НЕ (греч. ''помфоликс''), возгонявшуюся при обжиге полиметаллических или цинксодержащих сернистых медных руд. Латунь могла быть получена случайно при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.

Золотобойное искусство очень древнее. Еще более 5000 лет назад мастера умели изготавливать из драгоценного металла тончайшие пластинки. До нашего времени дошли египетские папирусы и предметы, украшенные позолотой толщиной 6 мкм. Позолотой украшали не только статуи и купола. Золото широко применялось в русской иконописи, где оно являлось символом божественной энергии, божественного света. Русские изографы владели разными приемами золочения. Во многих странах золотых дел мастера были весьма влиятельными людьми. Английский король Эдуард 3 особой хартией. Подписанной в 1327 году, дал им ряд привилегий. Однако это далеко не всегда сулило богатство.

Золото ярко-желтое и тускло-желтое по своему химическому составу приближается к чистому золоту и содержит лишь малые примеси серебра, меди или других металлов. Серое золото содержит большой процент серебра, которое на поверхности изделия с веками превращается в хлорид, разлагающийся на свету с выделением микрокристаллов серебра, придающих поверхности изделия сероватую окраску. Розоватый цвет золота обусловлен, как показал Р. Вуд, либо природным содержанием, либо преднамеренным добавлением небольшого количества железа, золото красновато- коричневого оттенка содержит железо и медь. В некоторых случаях красный или пурпурный цвет золотых египетских находок был обусловлен окрашиванием неопределенным органическим красителем.

Свинец в древности получали из минерала галенита (свинцовый блеск), имеющего характерный металлический блеск, который не мог не привлечь внимание древних мастеров. В силу своей пластичности свинец не мог найти самостоятельное широкое применение; это подтверждают и результаты археологических раскопок. Из свинца и его сплавов с оловом или же сурьмой отливали культовые фигурки, грузила для рыболовных сетей, кольца, бусы, различные предметы украшения, пробки, модели тарелок, подносов. Свинцом также заполняли полости бронзовых статуэток и гирь для весов. Свинцовый блеск, растертый в пудру, широко применялся на Ближнем Востоке в качестве краски для подведения глаз, а в Египте соединения свинца применялись для окрашивания матовых стекол в желтый цвет различных оттенков.

В течение длительного времени в Древнем мире из серебра изготовлялись различные предметы украшения, ювелирные изделия - бусы, кольца, перстни, в том числе перстни-печати, вазы, сосуды, фурнитура для одежды и даже для дверей. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра, например, сохранились на одеяниях царя и царицы, изображенных на троне Тутанхамона, а также на полозьях ларца и ковчегов в гробнице. В природе самородное серебро встречается редко. Его распространенность по отношению к золотым самородкам не превышает 20%, а к меди - всего 0,2%. При этом самородки серебра залегают в глубинных зонах рудных месторождений. Видимо, впервые металлическое серебро получали из жил в породах, а не промывкой речных песков, ибо, в отличие от золота, его извлечение затруднено.

Одним из металлов, известных с глубокой древности, была сурьма. Хрупкий металл использовался в основном для изготовления небольших украшений - подвесок, медальонов, пуговиц. Анализ найденных предметов показал, что материал, из которого они изготовлены, содержал, кроме сурьмы, свинец, реже - олово, а также другие металлы. Большое количество предметов, изготовленных из сурьмы: привесок, медальонов, бусин - найдено на территории Закавказья, в погребениях, относящихся к II-1 тысячелетиям до н. э. Исследования показали, что в них присутствуют примеси, характерные для сурьмяного блеска (антимонита) местных месторождений. Сурьмяные руды добывались из месторождения антимонита в Зопхито (Горная Рача, Грузинская ССР), где до настоящего времени сохранились остатки древних горных разработок. Предметы из сурьмы (бусины, пуговицы) найдены также в Италии.

Документальные сведения о знакомстве древних с ртутью относятся к последним векам до новой эры, однако, как указывает Фестер, ртуть была найдена в одной из египетских гробниц XV или XVI в. до н. э. По свидетельству Теофраста, греки знали ртуть в IV в. до н. э. В Лейденском и Стокгольмском папирусах, некоторые рецепты которых восходят к IV-III в. до н. э., описаны различные применения ртути, в частности, для изготовления амальгам, подсвечивания металлов, ртутного золочения. В I в. н. э. Витрувий, Диоскорид и Плиний сообщают о применении и производстве ртути. Исходную киноварь добывали преимущественно в Испании и использовали в основном как малярную краску. Для получения металлической ртути киноварь помещали в железную чашу, закрываемую крышкой, на которую накладывали глину. Чашу сильно нагревали; образовавшаяся ртуть конденсировалась в виде капель на крышке чаши.

Месторождения олова по сравнению с другими металлами очень редки; поэтому предполагалось, что установление источников олова в регионах, где расцветала металлургия, не представит затруднений. На самом же деле эта проблема остается нерешенной до сих пор. Для выявления источников олова его часто искали в тех районах, где обнаружено много древних медно-оловянных предметов, например в Иране и на Кавказе. Однако, судя по современным геологическим исследованиям, в Иране месторождения оловянных руд отсутствуют. Большинство известных в мире месторождений касситерита (Sn02) находится в Малайзии, Индонезии, Китае, Боливии, на Британских островах (на Корнуэлле), Саксонии, Богемии, Нигерии. При этом довольно часто отмечается Богемия как один из центров снабжения оловом бронзовой металлургии. Но месторождения олова там глубоко залегают в гранитах, так что вряд ли они были доступны древнему рудокопу.

Природное металлическое железо встречается на поверхности Земли как самородное и как метеоритное. Самородное железо встречается в виде мелких листочков и чешуек, вкрапленных в горные породы, в частности в базальты. Нередко оно образует также кусочки неправильной формы, а иногда и сплошные массы довольно значительных размеров. Значительно более доступно природное металлическое железо неземного происхождения - метеоритное железо, которое действительно использовалось на заре ''железного века''. Второй путь - путь химического превращения железной руды - требовал освоения достаточно высоких температур. Вообще говоря, для восстановления железа из его окислов окисью углерода, что и происходит в обычном металлургическом процессе, достаточна температура лишь несколько выше 700o С - такую температуру дает даже лагерный костер.

На Руси первыми коваными и достаточно распространенными художественными изделиями, вероятно, были светцы (подставка для лучины, освещающей жилье). Не перечесть всех видов красивых вещей, которые создавались в старину из железа. Так, во Владимиро-Суздальской Руси высокого уровня достигло искусство изготовления просечного железа. Для получения металлического ажурного кружева на железный лист наносили рисунок, а затем ручным способом мастер просекал его в нужных местах. Далее поверхность лудили, воронили, иногда покрывали позолотой. Из лент просечного железа делали карнизы и подзоры крыш и куполов церквей и богатых домов; ими украшали двери, окна, фонари и т.п. В некоторых древних строениях Великого Устюга до сих пор сохранились украшения из просеченного железа, дошли до нашего времени и сундуки, шкатулки, иконы, декорированные тем же способом.

Чугун сыграл чрезвычайно важную роль в развитии изобразительного искусства и архитектуры. В России его применение в архитектуре началось с литых столбов и половых досок, которые в конце 16 века производили заводы Н. Демидова на Урале. Литье из чугуна – самостоятельный вид искусства. Особо почетное место в «чугунном кружеве» Санкт-Петербурга принадлежит Воронихинской решетке у Казанского собора. Отлитая в 1811 году на Петрозаводском чугунолитейном заводе и установленная в 1812 году, она до сих пор является неотъемлемым украшением центра города. Из того же материала выполнена решетка Летнего сада, установленная по его южной границе.

Сталь – основа современной техники. Но и в искусстве этот замечательный материал занял весьма достойное место. В старину сталь считалась драгоценным металлом. Из нее в первую очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его родина – Индия. Македонцы, вторгшиеся в эту страну в 4 веке до н.э., были поражены исключительной твердостью мечей индийского войска. На территории нашей страны булатное оружие появилось в средние века. Тому есть немало подтверждений. Например, на одном из лезвий, родиной которого, как до этого предполагали, были или Индия, или Дамаск, после специальной обработки реставраторы прочитали надпись «коваль Людоша», сделанную русскими прописными буквами, характерными для первой половины 11 века.

Город Златоуст - самый известный своими изделиями из стали. Постепенно Златоуст приобрел громкую славу одного из лучших поставщиков холодного оружия. К числу особых достижений относили изготовление сабель типа дамасских: после многолетних опытов Аносову удалось изготовить булат. Полоска этого металла сгибалась без малейшего повреждения, издавала чистый и высокий звон. Отполированный конец крошил лучшие английские зубила. Еще более старинным и знаменитым оружейным центром России слыла Тула. Во второй половине 17 века, задолго до появления уральского булата, тульские чудо-изобретатели украшали оружие кружевным набором из ограненных стальных шариков. Такие изделия назывались марказитовыми. Изготовление их было исключительно сложным и трудоемким, зато переливы граней стальных бусин создавали полное ощущение блеска бриллиантов.

Вывод: 1) Металлы выделяются из других классов веществ не по физическим свойствам, а по способу получения. 2) Существуют сходства и различия между металлами. 3) При химическом взаимодействии металлов образуется новый вид металлов – электрон (сплав). 4) Все виды металлов принадлежат к одному классу веществ – металлам. 5) При обработке различных металлов существуют различные физико-химические свойства. 6) Для каждого металла характерны индивидуальные, присущие только ему свойства. 7) Металлы являются наглядным примером многообразия веществ. 8) Существует определенное искусство изготовления изделий из металлов.