Leute,
Löten ist eine uralte Technologie. Sie wird geschätzt dass das Löten bereits 4000 v. Chr. entdeckt wurde. Das Löten war also viel älter als Julius Cäsar (100 v. Chr. - 44 v. Chr.) viel älter als Caesar für uns heute. Bevor wir uns mit dem Löten befassen, wollen wir uns mit der frühen Kupferverhüttung befassen, da Kupfer normalerweise das Metall ist, an das gelötet wird.
Mein Cornell Kollege Steve Sass hat ein Buch geschrieben, Materialien: Die Substanz der Zivilisation, auf dem ich meinen Kurs auf dem mein gleichnamiger Kurs basiert. In seinem Buch weist Sass darauf hin, dass die Bedeutung des Brennens von Ton gar nicht hoch genug eingeschätzt werden kann, da es das erste Mal war, dass die Menschheit die Beschaffenheit eines Materials veränderte. Wenn Ton gebrannt wird, entsteht Keramik, ein Material, das viel fester ist als getrockneter Ton. Die ersten Handwerker führten dieses Kunststück vor etwa 26.000 Jahren in der heutigen Tschechischen Republik aus.
Ich stimme zwar mit Sass' Einschätzung überein, aber man könnte auch argumentieren, dass der Beginn der modernen Technologie auf die erste Verhüttung von Kupfer zurückgeht. Das Brennen von Ton ist ein zu einfaches Verfahren, um zu weiteren Experimenten anzuregen, die für das Wachstum der Technologie notwendig sind. Der Prozess der Verhüttung von Kupfer, dem ersten Metall, das aus seinem Erz befreit wurde, ist recht komplex, und diese Komplexität führte zu weiteren Experimenten, die uns Eisen und Stahl bescherten. Die fortgesetzte Arbeit mit Metallen führte wahrscheinlich zur Entwicklung der wissenschaftlichen Methode und damit zu all den Durchbrüchen, die bis heute erzielt wurden.
Consider the novelty of the first smelting of copper. To smelt copper, our ancestors had to grind copper ore, malachite (See Figure 1.), into a powder, mix it with carbon, and heat it to greater than 1085ºC (1985ºF). By the way, you can estimate the Fahrenheit temperature by multiplying the Celsius temperature by a factor of two and will only be off by < 10% from 100-1700ºC.
Abbildung 1. Malachit (Kupfererz) ist recht attraktiv. Vielleicht hat diese Anziehungskraft die Aufmerksamkeit unserer alten Ahnen auf das Erz als Kandidat für die Verhüttung gelenkt. Copyright 2018, Ronald C. Lasky, Indium Corporation
Nach dem Grillen im Freien reinige ich die Roste, indem ich das Propangas auf Maximum drehe, um das Fett zu entfernen. Normalerweise zeigt das Thermometer des Grills während dieses Vorgangs etwa 600ºF an. Der Grill gibt so viel Hitze ab, dass es bedrückend ist, sich ihm zu nähern, um ihn abzuschalten. Unnötig zu erwähnen, dass mir die Erfahrung, wie sich 600ºF anfühlen, gezeigt hat, dass es sehr schwer ist, 1985ºF mit einem Holz- oder Holzkohlefeuer zu erreichen.
Jedenfalls stellte ich einige Studenten ein, um zu versuchen, Kupfer wie oben beschrieben zu schmelzen. Sie kauften viele Säcke Holzkohle, benutzten ein Laubgebläse für die Luftzufuhr und arbeiteten zwei Stunden lang an zwei verschiedenen Versuchen und scheiterten beide Male. Im nächsten Jahr bauten einige Studenten einen Turm mit Lüftungsöffnungen und legten die Holzkohle auf den Boden und das Kupfererz und die Kohle in einen Tiegel darüber. Ihr Turm ähnelte einem römischen Schmelzofen für Eisen, siehe Abbildung 2. Sie waren erfolgreich und produzierten ein Kupferstück von der Größe eines Pfennigs.
Abbildung 2. Ein Ofen im römischen Stil. Dr. Rons Schüler bauten einen ähnlichen Turm aus Kynderblöcken.
Diese beiden Versuche zeigen, wie erstaunlich unsere fernen Vorfahren waren. Wie sind sie auf die Idee gekommen, das zu tun? Es gab sicherlich viele Fehlversuche. Wie haben sie es geschafft, durchzuhalten? Sicher ist, dass sie etwa 5000 v. Chr. die Entwicklung der Entdeckungen in Gang setzten, die uns bis heute geführt haben. Wir haben ihnen viel zu verdanken.
Zum Wohl,
Dr. Ron
