فلز مس چگونه کشف شد؟
مس، یکی از نخستین فلزاتی که توسط انسان کشف و مورد استفاده قرار گرفت، قدمتی بالغ بر ۱۱۰۰۰ سال دارد. این فلز به دلیل ویژگی منحصر به فرد خود که به صورت خالص و غیرآلیاژی در طبیعت یافت می‌شود (مس بومی)، در دسترس انسان‌های اولیه قرار گرفت. شواهد نشان می‌دهد که نخستین کاربردهای مس در حدود ۹۰۰۰ سال قبل از میلاد در خاورمیانه آغاز شده است، و یک آویز مسی که در شمال عراق امروزی کشف شده، قدمتی در حدود ۸۷۰۰ سال قبل از میلاد دارد.
احتمالاً کشف اولیه مس با یافتن قطعات مس بومی که به صورت توده‌های نامنظم یا رگه‌ها در پوسته زمین وجود داشتند، صورت گرفته است. انسان‌های اولیه به احتمال زیاد از این مس بومی برای ساخت ابزارها و زیورآلات ابتدایی از طریق چکش‌کاری و آهنگری استفاده می‌کردند.۴ این واقعیت که چکش‌کاری مس بومی باعث سخت‌تر و قوی‌تر شدن آن میشد، گام اولیه‌ای در جهت شناخت متالورژی به شمار می‌رود.
در بازه‌ای بین ۴۰۰۰ تا ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد، انسان‌ها متوجه شدند که می‌توان مس را از طریق حرارت دادن سنگ‌ها یا کانی‌های آبی رنگ (به ویژه سنگ معدن سولفید مس) نیز به دست آورد. این کشف، سرآغاز ذوب فلزات یا همان متالورژی بود و منبع فراوان‌تری از مس را در اختیار بشر قرار داد. به نظر می‌رسد که فن ذوب مس به طور مستقل در نقاط مختلف جهان کشف شده است و قدیمی‌ترین شواهد مطمئن از ذوب مس به ۵۵۰۰ تا ۵۰۰۰ سال قبل از میلاد در صربستان بازمی‌گردد.
روایات مختلف در مورد کشف فلز مس چیست؟
در حالی که شواهد باستان‌شناسی خاورمیانه را به عنوان یکی از مراکز اولیه استفاده از مس نشان می‌دهد، هویت دقیق “کاشف” آن همچنان نامشخص است. برخی نظریه‌ها حاکی از آن است که ذوب اولیه مس ممکن است به طور تصادفی در کوره‌های سفال‌پزی و در اثر وجود کانی‌های حاوی مس مانند مالاکیت رخ داده باشد. فرضیه‌ای نیز وجود دارد که ارتباط بین تولید گچ آهکی و ذوب اولیه مس در خاور نزدیک در حدود ۱۰۸۰۰ سال قبل از میلاد را مطرح می‌کند.
در اسطوره‌ها و باورهای عامیانه، اغلب فلزات با خدایان یا خواص جادویی مرتبط دانسته می‌شوند. برای مثال، مس با الهه یونانی آفرودیت پیوند دارد و اعتقاد بر این است که استفاده از زیورآلات مسی جذابیت را افزایش می‌دهد. در برخی فرهنگ‌های آفریقایی پیش از استعمار، آهنگران مس به دلیل دانش عمیقشان از زمین، کانی‌ها و آتش، و توانایی‌شان در تولید فلز از سنگ معدن، مورد احترام بوده و با قدرت‌های شامانی مرتبط دانسته می‌شدند.
فرهنگ “مس قدیم” در آمریکای شمالی، که قدمت آن به حداقل ۸۰۰۰ سال پیش می‌رسد، به طور مستقل از مس بومی استفاده می‌کرد و شواهدی از فعالیت‌های معدن‌کاری نیز در آن یافت شده است. این موضوع فرضیه وجود یک نقطه مبدأ واحد برای استفاده از مس را به چالش می‌کشد. افسانه معادن شاه سلیمان، که توسط تحقیقات باستان‌شناسی رواج یافت، به اشتباه معادن مس وسیع در وادی عربه را به پادشاه سلیمان نسبت می‌دهد.
تاریخچه‌ی مس در ایران چگونه است؟
فلات ایران دارای تاریخچه‌ای غنی در زمینه متالورژی مس است که به دوره نوسنگی بازمی‌گردد. استفاده اولیه از مس شامل چکش‌کاری و بازپخت مس بومی بود و شواهد محدودی از آن در مناطقی مانند علی کش یافت شده است.
در هزاره پنجم قبل از میلاد، ذوب و ریخته‌گری در مقیاس کوچک رواج یافت. مناطقی مانند سیلک و تپه ابلیس از نخستین مکان‌هایی در ایران هستند که شواهدی از استخراج و ذوب مس در آن‌ها به دست آمده است. به نظر می‌رسد تال مسی قدیمی‌ترین معدن مس در ایران بوده که احتمالاً مواد اولیه مورد نیاز کوره‌های سیلک را تأمین می‌کرده است.
در دوره مس‌سنگی (حدود ۴۵۰۰-۳۰۰۰ قبل از میلاد)، ذوب سنگ معدن‌های اکسیدی و سپس سولفیدی مس گسترده‌تر شد. مس آرسنیکی در این دوره یک آلیاژ رایج بود که احتمالاً به طور تصادفی از ذوب سنگ معدن‌های حاوی آرسنیک تولید میشد. تولید عمدی آن نیز در دوره‌های بعد رخ داد. برنز قلع در هزاره سوم قبل از میلاد ظاهر شد.
در دوران اولیه اسلامی، مس در سراسر ایران استخراج میشد و احتمالاً بین‌النهرین برای تأمین مس مورد نیاز خود به ایران وابسته بود. مس برای ساخت سکه‌ها (فلس) استفاده میشد و جزء اصلی آلیاژهای برنز و برنج بود. همچنین از آن برای منبت‌کاری اشیاء فلزی استفاده میشد. در دوره صفویه، اشیاء مسی قلع‌اندود رایج بودند. کاشان در دوره قاجار به عنوان یک مرکز مهم تولید ظروف مسی شناخته میشد. بررسی‌های اخیر در منطقه صدرآباد زرندیه نیز شواهدی از ذوب و فرآوری اولیه مس به دست داده است که ممکن است قدمت آن در این منطقه از دوره مس‌سنگی نیز فراتر رود.
در زمان قدیم فلز مس برای چه مقاصدی استفاده میشد؟
نخستین کاربردهای مس بومی شامل ساخت اشیاء تزئینی مانند آویزها و مهره‌ها بود. با پیشرفت فنون، از مس برای ساخت ابزارهایی مانند تبرها، تیشه‌ها، چاقوها، درفش‌ها و قلاب‌های ماهیگیری استفاده میشد و به دلیل کیفیت شکل‌دهی برتر، جایگزین ابزارهای سنگی گردید. مس همچنین در ساخت سلاح‌هایی مانند سرنیزه‌ها، نوک پیکان‌ها، خنجرها و شمشیرها، به ویژه پس از کشف برنز، به کار می‌رفت. ظروفی مانند قابلمه‌ها، سینی‌ها، نعلبکی‌ها و جام‌های نوشیدنی از مس و آلیاژهای آن ساخته می‌شدند.
از مس برای ساخت اشیاء تزئینی، جواهرات و حتی آینه‌ها نیز استفاده میشد. در مصر باستان، از مس برای ساخت لوله‌های انتقال آب استفاده می‌کردند. برنز و برنج در ساخت آلات موسیقی مانند زنگ‌ها، سنج‌ها و شیپورها کاربرد داشتند. مس و برنز در تمدن‌های باستانی مختلف، از جمله رومی‌ها و چینی‌ها، برای ضرب سکه نیز مورد استفاده قرار می‌گرفتند. مس دارای اهمیت نمادین و مذهبی بود و در مراسم و ساخت اشیاء و مجسمه‌های مذهبی به کار می‌رفت.
پیشرفت صنعت مس از ابتدا تا امروز چگونه بوده؟
مراحل اولیه صنعت مس شامل کار سرد بر روی مس بومی و سپس بازپخت برای بهبود چکش‌خواری بود. کشف ذوب (حدود ۵۰۰۰ قبل از میلاد) امکان استخراج مس از سنگ معدن را فراهم کرد و منجر به افزایش دسترسی به آن شد. ریخته‌گری در قالب در حدود ۴۰۰۰ قبل از میلاد توسعه یافت و امکان ساخت اشکال پیچیده‌تر را فراهم کرد. آلیاژسازی عمدی مس با قلع برای تولید برنز در حدود ۳۵۰۰ قبل از میلاد آغاز شد و یک پیشرفت بزرگ محسوب میشد. برنج (مس و روی) بعدها به وجود آمد.
امپراتوری روم شاهد پیشرفت‌های چشمگیری در فنون استخراج مس، از جمله معدن‌کاری در مقیاس بزرگ و ذوب سنگ معدن‌های سولفیدی بود. اختراع چاپ در قرن پانزدهم میلادی تقاضا برای مس را به دلیل سهولت حکاکی یا قلم‌زنی ورقه‌های مسی برای استفاده به عنوان صفحات چاپی افزایش داد. انقلاب صنعتی فنون جدیدی برای معدن‌کاری و فرآوری مس به همراه داشت که منجر به تولید انبوه آن شد. پمپ‌های بخار به تخلیه آب از معادن کمک کردند و کوره‌های بهبود یافته راندمان ذوب را افزایش دادند.
توسعه روش شناورسازی کف در اوایل قرن بیستم، انقلابی در استخراج مس از سنگ معدن‌های کم عیار ایجاد کرد و امکان بهره‌برداری از معادن بزرگ پورفیری را فراهم نمود. تولید مدرن مس به شدت به معادن روباز بزرگ، به ویژه برای سنگ معدن‌های سولفیدی، متکی است. روش‌های لیچینگ و تصفیه الکترولیتی فرآیندهای کلیدی در استخراج مدرن هستند. بازیافت به یک منبع اصلی مس در دنیای مدرن تبدیل شده است و تخمین زده می‌شود که ۸۰ درصد از کل مس استخراج شده تاکنون هنوز در حال استفاده باشد. کشورهای عمده تولید کننده مس در حال حاضر شامل شیلی، پرو، چین و ایالات متحده آمریکا هستند.
نقش فلز مس و صنایع مسی در انقلاب صنعتی چه بود؟
در حالی که آهن و زغال سنگ نقش محوری در انقلاب صنعتی داشتند، مس نیز سهم قابل توجهی در این دوره ایفا کرد. رسانایی حرارتی عالی مس آن را برای ساخت اجزای موتورهای بخار اولیه، تسهیل تبادل حرارت کارآمد، مناسب ساخت. استفاده از ورقه‌های مسی برای پوشش بدنه کشتی‌ها، که از اواخر قرن هجدهم آغاز شد، سرعت و دوام آن‌ها را بهبود بخشید و بر تجارت و قدرت دریایی تأثیر گذاشت. این امر به ویژه برای تجارت برده و کشتیرانی تجاری مهم بود.
رشد صنعت چاپ پارچه به غلتک‌های حکاکی شده مسی که در این فرآیند استفاده می‌شدند، وابسته بود. توسعه تلگراف در اوایل قرن نوزدهم تقاضای جدیدی برای سیم مسی برای شبکه‌های ارتباطی ایجاد کرد. صنعت مس بریتانیا، به ویژه کارخانه‌های ذوب در سوانزی، به یک قطب جهانی تبدیل شد و سنگ معدن‌ها را از سراسر جهان فرآوری می‌کرد. این امر با در دسترس بودن زغال سنگ در این منطقه تسهیل شد. افزایش تقاضا برای مس در این دوره منجر به پیشرفت در فنون معدن‌کاری و ذوب نیز گردید.
دلیل استفاده از مس در دنیای امروزی چیست و چه تفاوتی با گذشته دارد؟
مس در دنیای مدرن به دلیل رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی، انعطاف‌پذیری، چکش‌خواری، مقاومت در برابر خوردگی و خواص ضد میکروبی همچنان یک ماده ضروری است.
کاربردهای عمده مدرن شامل سیم‌کشی الکتریکی در ساختمان‌ها، تولید و انتقال برق، الکترونیک (بردهای مدار، اتصالات، ریزتراشه‌ها)، حمل و نقل (سیم‌کشی، موتورها، ترمزها در خودروها، قطارها، هواپیماها، به ویژه خودروهای الکتریکی)، سیستم‌های لوله مسی و گرمایشی، ماشین‌آلات صنعتی (مبدل‌های حرارتی، موتورها)، فنون انرژی‌های تجدیدپذیر (پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی) و سطوح ضد میکروبی در مراقبت‌های بهداشتی است.
در حالی که کاربردهای باستانی بیشتر بر ابزارها، سلاح‌ها، زیورآلات و ظروف اولیه متمرکز بود، کاربردهای مدرن به شدت به سمت فنون الکتریکی و الکترونیکی گرایش یافته‌اند که دلیل آن رسانایی برتر مس است. مقیاس استفاده از مس امروزه بسیار متفاوت است و بیش از ۹۵ درصد از کل مس استخراج شده تاکنون پس از سال ۱۹۰۰ استخراج شده است.
کاربردهای مدرن همچنین از خواص آلیاژی مس به میزان بیشتری بهره می‌برند و امروزه بیش از ۴۰۰ آلیاژ مس برای اهداف تخصصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بازیافت نقش بسیار مهم‌تری در زنجیره تأمین مس مدرن نسبت به دوران باستان دارد.
نتیجه‌گیری
مس، فلزی که تاریخچه استفاده از آن به هزاران سال قبل بازمی‌گردد، از کشف اتفاقی آن در دوران باستان تا نقش حیاتی‌اش در فناوری‌های پیشرفته امروزی، همواره جزء جدایی‌ناپذیر تمدن بشری بوده است. پیشرفت‌های مداوم در استخراج و فرآوری مس در طول تاریخ، امکان بهره‌برداری از این فلز ارزشمند را در مقیاس‌های فزاینده فراهم کرده است.
مس نقش محوری در عصر برنز و انقلاب صنعتی ایفا نمود و امروزه نیز به دلیل خواص منحصر به فرد خود، به ویژه رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی، در صنایع گوناگون از اهمیت بسزایی برخوردار است. با توجه به نقش کلیدی مس در فناوری‌های پایدار و زیرساخت‌های مدرن، می‌توان گفت که این فلز همچنان جایگاه خود را به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد برای پیشرفت و توسعه بشری حفظ خواهد کرد.
دیدگاهتان را بنویسید