熔點#為何人類要先用青銅器，而不是直接使用鐵？其中奧秘令人意外( 三 )

四、青銅如何被發現？
青銅是如何被發明的，似有兩種可能的途徑：

文章插圖

其一，是在冶煉紅銅的長期實踐中逐漸發明的，只有首先學會制造紅銅器、才有可能進一步掌握青銅合金技術。
最早用礦石煉出的紅銅，當然不可能達到自然銅那樣純，其中含有一些從礦石中帶來的雜質，如少量的鉛、錫、鐵等，只是由于錫、鉛含量很少，還不能稱為后來的青銅。但是人們可能由此而無意中認識了這種與青銅接近的合金，并且逐漸認識到這種合金比純銅(紅銅)有許多優越性，因而開始有意識地先冶煉出紅銅，然后再加入錫配制出青銅。
其二，也有的學者指出青銅與青銅冶煉術并非皆要通過冶煉紅銅這條途徑，而還有另一種途徑被發現。
他們指出，最初采掘金屬礦時，有一種方法是用火燒烤巖石，然后澆水，使礦石裂縫。錫青銅含錫25%時，熔點只有800℃，如果礦石是銅錫共生礦，則在800℃左右的木炭或干柴火焰中并不難得到青銅。最初的青銅大概即是這樣發現的。這種經驗長期積累，再與燒陶業所提供的技術條件相結合，即會導致有意識地提煉青銅。
有一種銅錫共生礦含錫0.94%、銅12.3%，可以煉出銅和錫的比例為93：7即含錫7%的青銅。與此相比起來，冶煉純銅則并非容易，因為純銅的熔點為1083℃，氧化銅礦如孔雀石和藍銅礦雖然可以在低于銅熔點的溫度下還原出銅，但也必須升高溫度使銅熔化，并使脈石或無用的造巖礦物轉變成爐渣，否則銅仍然呈浸染狀態不能利用。

文章插圖

顯然，以上第二種途徑必須要在煉銅地點附近有銅錫(或銅鉛)共生礦的條件下才有可能，所以這種途徑只適合于部分具有此種地質礦產條件的地區。
【熔點#為何人類要先用青銅器，而不是直接使用鐵？其中奧秘令人意外】五、為什么是銅被人類先發現和使用而不是鐵呢?
還有一個相關問題，即為什么是銅被人類先發現和使用而不是鐵呢?
根據學者們的研究，這主要是由于：
(一)地球上有自然銅而很少有自然鐵。
自然鐵有一種稱為“陸上鐵”，乃巖漿中的氧化鐵經由玄武巖噴出時和煤層接觸，還原得到的所謂粒狀鐵。此種鐵僅存在于少數個別地區(例如格陵蘭)。鐵容易氧化，地球上的鐵多存在于氧化物或其它化合物形態中，只有含鎳的鐵可以持久不銹。天體上落下來的隕鐵有自然鐵。人類利用隕鐵一般都比使用銅晚。
(二)在古代，鐵礦石與普通石頭不易區別，不像孔雀石由于具有特殊的美麗色彩而易引人注意。
(三)鐵的熔點為1537℃，比銅的熔點高不少，雖然實際上鐵礦石還原溫度不需這么高，但溫度低則還原速度慢，所以對實際生產沒有意義，低溫生產出來的鐵在冷卻時容易氧化，生出鐵銹(鐵的氧化物)。

文章插圖

(四)鐵由鐵礦石中提煉出來時，最初是海綿狀，暗無光澤，必須加熱錘打才能去掉渣滓，不像銅，一提煉出來即有光澤。
(五)原始鐵——生鐵質脆，而熟鐵質柔不硬，只有在發明淬鍛法后(加熱即投入冷水中急劇冷卻)才能增高硬度，勝過青銅。
由于以上幾點原因，人類利用金屬只能從銅開端，而不能從鐵開始。