Главная » Разное » Когда и как люди научились обрабатывать железо

Когда и как люди научились обрабатывать железо


Обработка металла в древности. Как человечество вошло в железный век

Как известно, основным материалом, из которого первобытные люди изготавливали орудия труда, был камень. Не зря сотни тысяч лет, прошедшие между появлением человека на земле и возникновением первых цивилизаций называют каменным веком. Но в 5-6 тысячелетиях до н. э. люди открыли для себя металл.

Скорее всего, первое время человек относился к металлу точно так же, как к камню. Он находил, например, медные самородки и пытался обрабатывать их точно так же, как камень, т. е. с помощью обивки, шлифования, отжатия отщепов и т. д. Но очень быстро стала ясна разница между камнем и медью. Может быть, даже, первоначально люди решили, что от металлических самородков толку не будет, тем более что медь была достаточно мягкой, и орудия, которые из нее изготавливались, быстро выходили из строя. Кто придумал плавить медь? Теперь мы никогда не узнаем ответа на этот вопрос. Скорее всего, все получилось случайно. Раздосадованный человек бросил камешек, который показался ему неподходящим для изготовления топора или наконечника стрелы, в костер, а затем с удивлением заметил, что камешек растекся блестящей лужицей, а после прогорания огня – застыл. Потом понадобилось только немного поразмыслить – и идея плавки была открыта. На территории современной Сербии был найден медный топор, созданный за 5 500 лет до Рождества Христова.

Правда, медь, конечно, уступала по многим характеристикам даже камню. Как уже говорилось выше, медь – слишком мягкий металл. Его основным преимуществом являлась плавкость, позволявшая изготавливать из меди самые различные предметы, но по прочности и остроте она оставляла желать лучшего. Конечно, до открытия, например, златоустовской стали (Статья «Русский булат из Златоуста»), должно было пройти еще несколько тысячелетий. Ведь технологии создавались постепенно, сначала – неуверенными, робкими шажками, методом проб и бесчисленных ошибок. Вскоре медь была вытеснена бронзой, сплавом меди и олова. Правда, олово, в отличие от меди, встречается далеко не везде. Не зря в древности Британия носила название «Оловянные острова» – многие народы снаряжали туда торговые экспедиции за оловом.

Медь и бронза стали основой древнегреческой цивилизации. В «Илиаде» и «Одиссее» мы постоянно читаем о том, что греки и троянцы были одеты в медные и бронзовые доспехи, использовали бронзовое оружие. Да, в древности металлургия во многом обслуживала именно военных. Пахали землю нередко по старинке, деревянным плугом, да и, например, водостоки можно было сделать из дерева или глины, но на поле битвы бойцы выходили в прочных металлических доспехах. Однако бронза как материал для оружия имела один серьезный недостаток: она была слишком тяжелой. Поэтому со временем человек научился выплавлять и обрабатывать сталь.

Железо было известно еще в те времена, когда на Земле шел бронзовый век. Однако сыродутное железо, получавшееся в результате обработки при небольшой температуре, было чересчур мягким. Большей популярностью пользовалось метеоритное железо, но оно было очень редким, найти его можно было лишь по случайности. Однако оружие из метеоритного железа было дорогим, иметь его было очень престижно. Египтяне называли кинжалы, выкованные из упавших с неба метеоритов, Небесными.

Принято считать, что широкое распространение обработка железа получила у живших на Ближнем Востоке хеттов. Именно они около 1200 г до н. э. научились выплавлять настоящую сталь. На некоторое время ближневосточные державы стали невероятно могущественными, хетты бросали вызов самому Риму, а филистимляне, о которых упоминается в Библии, владели огромными территориями на современном Аравийском полуострове. Но вскоре их технологическое преимущество сошло на нет, ведь технологии выплавки стали, как оказалось, было не так уж сложно позаимствовать. Главной проблемой было создание горнов, в которых можно было достичь той температуры, при которой железо превращалось в сталь. Когда окрестные народы научились строить такие плавильные печи, производство стали началось буквально во всей Европе. Конечно, многое зависело от сырья. Ведь люди лишь относительно недавно научились обогащать исходное сырье дополнительными веществами, придающими стали новые свойства. Например, римляне насмехались над кельтами, ведь у многих кельтских племен сталь была настолько плохой, что их мечи гнулись в сражении, и воины должны были отбежать в задний ряд, чтобы выпрямить клинок. Зато римляне преклонялись перед изделиями мастеров-оружейников из Индии. Да и у некоторых кельтских племен сталь не уступала знаменитой дамасской. (Статья «Дамасская сталь: мифы и реальность»)

Но, в любом случае, человечество вступило в железный век, и его уже нельзя было остановить. Даже широчайшее распространение пластмасс, произошедшее в ХХ веке, не смогло вытеснить металл из большинства сфер человеческой деятельности.

Возврат к списку

Симптомы и когда обратиться к врачу

Дефицит железа - это недостаток железа в крови. Это может привести к таким симптомам, как усталость и головокружение, среди многих других.

Железо - это минерал, жизненно важный для многих функций организма. Он поддерживает транспортировку кислорода в крови. Это также важно для правильного развития и функционирования клеток, а также для выработки некоторых гормонов и тканей.

Если уровень железа у человека падает слишком низко, это может нарушить эти функции и привести к железодефицитной анемии.В большинстве случаев это состояние легко поддается лечению.

В этой статье обсуждаются симптомы дефицита железа, а также когда следует обратиться к врачу.

Симптомы дефицита железа различаются в зависимости от степени тяжести, а также от общего состояния здоровья человека.

При легком или умеренном дефиците железа человек может не испытывать каких-либо заметных симптомов.

Иногда недостаток железа может привести к железодефицитной анемии. Это когда в организме не хватает эритроцитов или гемоглобина в крови.

Железодефицитная анемия может вызывать следующие симптомы:

  • усталость
  • слабость
  • головокружение
  • головные боли
  • чувствительность к температуре
  • холодные руки и ноги
  • одышка
  • боль в груди
  • трудности с концентрацией внимания
  • учащенное сердцебиение
  • синдром беспокойных ног
  • тяга к непищевым продуктам, таким как лед или грязь

Есть также несколько физических признаков дефицита железа, на которые следует обратить внимание, например:

  • ломкие ногти
  • трещины на стороны рта
  • выпадение волос
  • воспаление языка
  • аномально бледная или желтая кожа
  • нерегулярное сердцебиение или дыхание

Дефицит железа возникает, когда недостаточное количество железа присутствует в крови.

Существует несколько потенциальных причин нехватки железа, в том числе следующие:

Диета

Железо содержится во многих различных продуктах питания, включая рыбу, обогащенные злаки, бобы, мясо и листовые зеленые овощи.

Национальные институты здоровья рекомендуют взрослым мужчинам получать 8 миллиграммов (мг) железа в день, а взрослым женщинам - 18 мг в день до 50 лет и 8 мг после этого возраста.

Мальабсорбция железа

Некоторые медицинские условия и лекарства могут препятствовать правильному усвоению железа организмом, даже если человек ест много продуктов, богатых железом.

К состояниям, которые могут вызвать проблемы с абсорбцией железа, относятся:

  • кишечные и пищеварительные заболевания, такие как воспалительное заболевание кишечника
  • желудочно-кишечные операции, такие как желудочно-кишечное шунтирование
  • редкие генетические мутации

Кровопотеря

Гемоглобин белок в красных кровяных тельцах. Он содержит большую часть железа в организме. По этой причине кровопотеря может привести к дефициту железа и анемии.

Кровопотеря может быть результатом травмы, слишком частых анализов крови или сдачи крови.Но это также может произойти при определенных состояниях или лекарствах, в том числе:

  • внутреннее кровотечение из язвы или рака толстой кишки
  • регулярное употребление аспирина или нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП)
  • обильные менструальные периоды
  • кровотечение из мочевых путей
  • редкие генетические состояния
  • хирургия

Другие состояния

Другие состояния, которые могут вызывать дефицит железа, включают:

Железо особенно важно в периоды роста.По этой причине у детей и беременных женщин риск развития дефицита железа и анемии выше, чем у других.

Врач может сначала провести медицинский осмотр при диагностике дефицита железа.

Они также спросят о симптомах человека и любых факторах риска, таких как обильное менструальное кровотечение или основное заболевание.

Если врач подозревает дефицит железа, он обычно назначает анализ крови.

Результаты этих тестов могут предоставить такую ​​информацию, как общее количество эритроцитов и содержание железа в крови.

Если врач подозревает внутреннее кровотечение, могут потребоваться дополнительные анализы. К ним могут относиться:

Точное лечение дефицита железа будет зависеть от причины и тяжести состояния.

В большинстве случаев врач пропишет таблетки железа. Это лекарственные добавки, в которых больше железа, чем в поливитаминных добавках, отпускаемых без рецепта.

В случаях, когда нарушается всасывание железа, можно вводить железо внутривенно. Это также вариант в других случаях, например, в случае значительной кровопотери.В самых тяжелых случаях может потребоваться переливание крови.

Если причиной дефицита является внутреннее кровотечение, может потребоваться операция.

Врач также может предложить изменения в диете, чтобы включить больше продуктов, богатых железом. Узнайте из этой статьи о разнообразных продуктах, богатых железом.

Любой, у кого наблюдаются симптомы дефицита железа, должен обратиться к врачу. Врач может предоставить простой анализ крови, чтобы получить быстрые ответы.

Если у человека уровень железа в норме, симптомы могут быть вызваны другой проблемой.Для точного диагноза лучше всего обратиться к врачу.

Восстановление нормального уровня железа может произойти в течение 1-2 месяцев после лечения. Врач может порекомендовать принимать таблетки с железом дольше, чтобы создать «запас железа». Однако в тяжелых случаях может потребоваться более интенсивное лечение.

Дефицит железа может вызывать множество симптомов, включая головокружение, усталость и холодные руки и ноги.

Врач обычно может диагностировать дефицит железа с помощью простого анализа крови.Лечение может включать прием рецептурных препаратов железа в течение нескольких месяцев.

В случаях, когда причиной дефицита является основное заболевание, человеку может потребоваться более обширное лечение.

.

Когда кованое железо не кованое железо?

Я вырос в семье кузнеца, и поэтому почти все процессы обработки металлов кажутся совершенно нормальными, если они являются частью повседневной жизни на протяжении всего моего детства. Казалось, что у нас не было ничего такого, что нельзя было бы изготовить или отремонтировать, применив немного сваренной стали. Дети кузнецов вырастают с набором врожденных навыков хакера или производителя тяжелого оборудования, которые немногие молодые люди приобретают в этом возрасте. Вы почти с рождения знаете, что вам следует всегда смотреть в сторону от дуги, когда папа сваривает, и у вас также, вероятно, есть пара словарных определений, готовых скатиться с языка.

Первый достаточно легкий, кузнец . Кузнец делает и подгоняет подковы. Некоторые кузнецы - кузнецы, многие - нет. К сожалению, мой отец делал архитектурные изделия из металла для элитных домов в Лондоне, когда он не делал импровизированных игрушек для меня и моих сестер, он не подковывал лошадей. Следующий вопрос.

Второе немного удивляет. Кованое железо . Мой отец не делал кованого железа.

Но… Подождите, , скажете вы, разве кузнецы не делают кованого железа? В этот момент шлюзы открываются, если вы разговариваете с кузнецом и получаете лекцию по кованому железу.

Современное кованое железо - это не вещь

Прекрасный набор ворот из кованого железа, в данном случае из кованого железа. Globetrotter19 [CC BY-SA 3.0].

«Кованое железо» - это выражение, которое обычно используется для обозначения декоративных изделий из железа, изготовленных кузнецами. Но проблема в том, что кованое железо само по себе является материалом, формой очищенного железа, полученного путем обработки выплавленного чугуна для выделения из него примесей. И что еще важнее, это исторический материал, за исключением небольшого количества, сделанного для целей сохранения наследия в музее, он был недоступен более полувека.«Кованое железо» в этих металлических изделиях почти наверняка на самом деле является сталью, если только рассматриваемое изделие не очень старое и, вероятно, очень дорогое. Чтобы усугубить травмы кузнецов, то, что многие изделия, которые продаются как «кованое железо», даже не изготавливаются кузнецами: существуют целые каталоги компонентов машинного производства, которые можно сварить вместе в готовый продукт для массового производства. «Кузнечный» вид. Неудивительно, что кузнецам становится жарко.

Итак, учитывая, что большая часть кованого железа на самом деле не является кованым железом, какое равно , а настоящее кованое железо ? Как это было сделано и почему больше не производится? И чтобы ответить на этот вопрос, мы должны вернуться к доменной печи и взглянуть на свойства железа, только что выплавленного из руды.

Настоящее кованое железо определяется способом удаления примесей

Чугун, названный так потому, что он когда-то формировался в изложницах, из которых получился разветвленный слиток, напоминающий свиноматку с поросятами, все еще содержит многие примеси из руды и угля, используемого для плавки, большая часть из них находится в форме соединения кремния или серы. Он чрезвычайно хрупкий и мало пригоден в качестве материала. Когда его снова плавят при более контролируемых условиях, содержание примесей в нем может быть уменьшено, и в результате вы получите чугун.Чугун все же хрупкий, если ударить по нему молотком достаточно сильно, он расколется. Требуются некоторые средства для полного удаления этих примесей, и это цель производства кованого железа или стали. В кованом железе эти примеси окисляются на поверхности полурасплавленной массы путем постоянной обработки ее молотком или с помощью валков, в то время как сталь достигает аналогичной цели, продувая сжатый воздух через тигель с расплавленным чугуном.

Микроструктура кованого железа с «зернистостью».Майк Мейер (m610) [CC-BY-SA-3.0]. Результатом в случае кованого железа является чрезвычайно чистый и ковкий чугун с включениями печного шлака, который в процессе работы превратился в почти волокнистое зерно. структура. Это устраняет хрупкость чугуна или чугуна и делает его более прочным и эластичным веществом. Он намного мягче стали, и действительно, если вы привыкли к сильным ударам, необходимым для ковки стали, для вас будет своего рода шоком обнаружить, насколько он мягкий на наковальне.Я работал с ним только один раз, у моего отца был кусок в рамках реставрации наследия, и мы пытались обработать его из любопытства. «Как долбить масло» - так я бы описал это после работы с мягкой сталью.

Куда делось кованое железо?

Итак, почему, учитывая его интересные свойства, прекратили производство кованого железа? Ответ кроется в трудоемком процессе, просто производить его намного дороже, чем сталь.

Производство кованого железа на холме Блистс.Крис Аллен [CC BY-SA 2.0].

В самом раннем процессе производства ковки использовалась пудлинговая печь, в которой «лужа» застывающего раскаленного железа обрабатывалась вручную с использованием длинных стержней, а в более поздних процессах использовалась многократная прокатка раскаленного чугуна. Между тем в процессе производства стали Бессемера можно было производить огромное количество стали за один проход, делая сталь во много раз дешевле, чем кованое железо. С конца 19 века его производство и использование сокращались, пока последний действующий завод по производству кованого железа в мире не закрылся в 1970-х годах.Его оборудование было перемещено в Музей ущелья Айронбридж на холме Блистс-Хилл, и он остается единственным местом в мире, где кованое железо производится для демонстрационных целей. Упомянутая мною часть реставрационного проекта взята из этого источника.

Вот и все. Кованое железо - это вообще не кованое железо, и ваши друзья-кузнецы будут благодарить вас за то, что вы не называете его так. Если вам представится возможность поработать с этим редким материалом, я предлагаю вам воспользоваться им, но не теряйте его зря.В конце концов, на его создание ушло много труда!

Заголовок: Адам Джонс, Ph.D. [CC BY-SA 3.0].

.

3 Обучение и передача | Как люди учатся: мозг, разум, опыт и школа: расширенное издание

исследований концептуальной репрезентации включают Браун (1986), Бассок и Холиоук (1989a, b) и Сингли и Андерсон (1989). Будут ли студенты переходить из одной области в другую - например, формул расстояния от физики к формально эквивалентным задачам биологического роста, - зависит от того, воспринимают ли они рост как непрерывный (успешный перенос) или дискретный (неудачный перенос) (Bassok and Olseth , 1995).

Сингли и Андерсон (1989) утверждают, что переход между задачами является функцией степени, в которой задачи разделяют когнитивных элементов. Эта гипотеза также была выдвинута на очень раннем этапе развития исследований переноса идентичных элементов, упомянутых ранее (Thorndike, Woodworth, 1901; Woodworth, 1938), но ее было трудно проверить экспериментально, пока не появился способ идентифицировать компоненты задачи. Кроме того, современные теоретики включают когнитивные представления и стратегии как «элементы», которые варьируются в зависимости от задачи (Singley and Anderson, 1989).

Сингли и Андерсон обучали студентов нескольким текстовым редакторам, один за другим, и стремились спрогнозировать перенос, определяемый как экономия времени на изучение нового редактора, когда он не был обучен первым. Они обнаружили, что студенты быстрее осваивают последующие текстовые редакторы и что количество процедурных элементов, совместно используемых двумя текстовыми редакторами, предсказывает объем этой передачи. Фактически, произошел большой переход между редакторами, которые сильно различались по структуре поверхности, но имели общие абстрактные структуры.Сингли и Андерсон также обнаружили, что аналогичные принципы управляют передачей математической компетенции между несколькими областями, когда они рассматривали передачу декларативных, а также процедурных знаний.

Исследование Бидермана и Шиффрара (1987) является ярким примером преимуществ абстрактного обучения. Они изучали задачу, которую обычно трудно освоить в ролях учеников: как обследовать суточных цыплят, чтобы определить их пол. Бидерман и Шиффрар обнаружили, что двадцать минут инструкций по абстрактным принципам помогли новичкам значительно улучшить свои навыки (см.также Anderson et al., 1996). Научные исследования, как правило, убедительно подтверждают преимущества помощи учащимся в представлении своего опыта на уровнях абстракции, выходящих за рамки специфики конкретных контекстов и примеров (Национальный исследовательский совет, 1994). Примеры включают алгебру (Singley and Anderson, 1989), компьютерные языковые задания (Klahr and Carver, 1988), моторные навыки (например, метание дротиков, Judd, 1908), аналогичные рассуждения (Gick and Holyoak, 1983) и визуальное обучение (например, , определение пола цыплят, Biederman and Shiffrar, 1987).

Исследования показывают, что абстрактные представления не остаются изолированными экземплярами событий, а становятся компонентами более крупных связанных событий, схем (Holyoak, 1984; Novick and Holyoak, 1991). Репрезентации знаний создаются благодаря множеству возможностей для наблюдения сходств и различий в различных событиях. Схемы позиционируются как особенно im-

.

Front Matter | Как люди учатся: мозг, разум, опыт и школа: расширенное издание

НАЦИОНАЛЬНЫЕ АКАДЕМИИ

Национальная академия наук

Национальная инженерная академия

Институт медицины

Национальный исследовательский совет

Национальная академия наук - это частное, некоммерческое, вечно существующее общество выдающихся ученых, занимающихся научными и инженерными исследованиями, посвященными развитию науки и технологий и их использованию для общего благосостояния.На основании устава, предоставленного ей Конгрессом в 1863 году, Академия имеет мандат, который требует от нее консультировать федеральное правительство по научным и техническим вопросам. Д-р Брюс М. Албертс - президент Национальной академии наук.

Национальная инженерная академия была основана в 1964 году в соответствии с уставом Национальной академии наук как параллельная организация выдающихся инженеров. Он автономен в своем управлении и выборе членов, разделяя с Национальной академией наук ответственность за консультирование федерального правительства.Национальная инженерная академия также спонсирует инженерные программы, направленные на удовлетворение национальных потребностей, поощряет образование и исследования и признает выдающиеся достижения инженеров. Доктор Уильям А. Вульф - президент Национальной инженерной академии.

Институт медицины был основан в 1970 году Национальной академией наук для обеспечения услуг видных деятелей соответствующих профессий при изучении политических вопросов, касающихся здоровья населения.Институт действует в соответствии с обязанностями, возложенными на Национальную академию наук в соответствии с ее уставом Конгресса, чтобы быть советником федерального правительства и по собственной инициативе выявлять вопросы медицинского обслуживания, исследований и образования. Доктор Кеннет И. Шайн - президент Института медицины.

Национальный исследовательский совет был организован Национальной академией наук в 1916 году для того, чтобы объединить широкое научное и технологическое сообщество с целями Академии по расширению знаний и консультированию федерального правительства.Действуя в соответствии с общей политикой, определенной Академией, Совет стал главным действующим агентством Национальной академии наук и Национальной инженерной академии по оказанию услуг правительству, общественности, научному и инженерному сообществу. Совет администрируется совместно академиями и Медицинским институтом. Д-р Брюс М. Альбертс и д-р Уильям А. Вульф являются соответственно председателем и заместителем председателя Национального исследовательского совета.

.

Смотрите также