Скільки та які відомі пам'ятники хімічним речовинам. З історії хімічної мови. Найбільш вибухонебезпечна речовина

Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа «Середня загальноосвітня школа № 4» м. Сафоново Смоленської області Проект Роботу виконали: Писарєва Ксенія, 10 клас Стрелюгіна Анастасія, 10 клас Курувала роботу: Соколова Наталія Іванівна, вчитель біології та хімії 26 речовини, що використовуються в архітектурі» Типологія проекту: реферативний індивідуальний короткостроковий Мета: інтеграція на тему «Пам'ятники архітектури» предмета «Світова художня культура» та відомості про хімічні речовини, що використовуються в архітектурі. Хімія - це наука, пов'язана з багатьма галузями діяльності, а також з іншими науками: фізикою, геологією, біологією. Не оминула вона і один з найцікавіших видів діяльності - архітектуру. Людині, що працює в цій галузі, мимоволі доводиться стикатися з різними видами будівельних матеріалів і якимось чином вміти їх комбінувати, що-небудь до них додавати для більшої міцності, стійкості або, щоб надати найкрасивіший зовнішній вигляд будівлі. Для цього архітектуру необхідно знати склад та властивості будівельних матеріалів, необхідно знати поведінку їх у звичайних та екстремальних умовах довкілля тієї місцевості, в якій ведеться будівництво. Завдання цієї роботи - познайомити з найцікавішими за своїм архітектурним задумом будовами і розповісти про матеріали, що використовуються при їх будівництві. № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Розділ проекту Успенський собор Ісаакіївський собор Покровський собор Смоленський Успенський собор Святот-Володимирівський храм Презентація Об'єкти, що використовуються Фото Фото Фото Фото Фото Володимирський Успенський собор Знаходиться він у Володимирі. "Золоте століття" будівництва древнього Володимира - друга половина XII століття. Успенський собор міста є найранішою архітектурною пам'яткою цього періоду. Збудований у 1158-1160 роках за князя Андрія Боголюбського, собор пізніше зазнав значної перебудови. Під час пожежі 1185 старий Успенський собор був сильно пошкоджений. Князь Всеволод III, «який шукав майстрів від німець», починає відразу його відновлення силами місцевих майстрів. Будівля складена з тесаного білого каменю, що становив потужну «коробку» стіни, яка заповнювалася бутом на вапняному міцному розчині. До відома, бутовий камінь - це великі шматки неправильної форми розміром 150-500 мм, масою 20-40 кг, одержувані при розробці вапняків, доломітів і пісковиків (рідше), гранітів та інших порід, що вивергаються. Камінь, що отримується під час вибухових робіт, носить загальну назву «рваного». Бутовий камінь повинен бути однорідним, не мати слідів вивітрювання, розшарування та тріщин і не містити пухких та глинистих включень. Межа міцності при стисканні каменю з осадових порід не менше 10 МПа (100кгс/см), коефіцієнт розм'якшення не нижче 0,75 морозостійкість не менше 15 циклів. Бутовий камінь широко застосовують для бутової та бутобетонної кладки фундаментів, стін неопалюваних будівель, підпірних стін, льодорізів та резервуарів. Новий Успенський собор був створений в епоху Всеволода, про який автор «Слова про похід Ігорів» писав, що воїни князя можуть «розплескати веслами Волгу». Собор з одноголового стає п'ятиголовим. На його фасадах щодо мало скульптурного декору. Його пластичне багатство - у профільованих укосах щілинних вікон та широких перспективних порталах з орнаментованим верхом. Як його зовнішній вигляд, так і інтер'єр набуває нового характеру. Внутрішнє оздоблення собору вражало сучасників святковою народністю, яку створювали розмаїття позолоти, майоликові підлоги, коштовне начиння і особливо фресковий стінопис. Ісаакіївський собор Однією з не менш красивих будівель є Ісаакіївський собор, що знаходиться в Санкт-Петербурзі. 1707 року церкву, що отримала назву Ісаакіївської, освятили. 19 лютого 1712 року у ній відбувся громадський обряд вінчання Петра I з Катериною Олексіївною. 6 серпня 1717 року на березі Неви закладається друга Ісаакіївська церква, побудована на проекті архітектора Г.І. Маттарнові. Будівельні роботи тривали до 1727 року, але вже 1722 року церква згадується серед чинних. Однак місце для її будівництва було вибрано невдало: ще не були укріплені береги Неви, і поповзання ґрунту, що почалося, викликало тріщини в стінах і склепіннях будівель. У травні 1735 року від удару блискавки виникла пожежа, що довершила руйнування. 15 липня 1761 року указом Сенату проектування та будівництво нової Ісаакіївської церкви було доручено С.І. Чевакінському-автору Микільського собору. Але йому не довелося здійснити свій задум. Терміни будівництва було перенесено. Вступивши в 1762 на престол, Катерина II проектування і будівництво доручила архітектору Антоніо Рінальді. Собор був задуманий з п'ятьма складними на малюнку куполами і високою дзвіницею. Мармурове облицювання повинне придумати вишуканість колірного рішення фасадів. Свою назву ця гірська порода отримала від грецького мармуророс - блискучий. Ця карбонатна порода складається в основному з кальциту та доломіту, а іноді включає й інші мінерали. Вона виникає в процесі глибинного перетворення звичайних, тобто осадових вапняків та доломітів. При процесах метаморфізму, що йдуть в умовах високої температури і великого тиску, вапняки осади і доломіти перекристалізовуються і ущільнюються; у них нерідко утворюються багато нових мінералів. Наприклад, кварц, халцедон, графіти, гематит, пірит, гідроксиди заліза, хлорит, брусит, тремоліт, гранат. Більшість з перерахованих мінералів спостерігається в мармурах лише у вигляді одиничних зерен, але часом деякі з них містяться у значних кількостях, визначаючи важливі фізикомеханічні, технічні та інші властивості породи. Мармур має добре виражену зернистість: на поверхні сколу каменю видно відблиски, що виникають при відображенні світла від так званих площин спайності кристалів кальциту та доломіту. Зерна бувають дрібними (менше 1 мм), середніми та великими (кілька міліметрів). Від величини зерен залежить прозорість каменю. Так у каррарського білого мармуру міцність при стисканні становить 70 мегапаскалів і він швидше руйнується при навантаженні. Межа міцності дрібнозернистого мармуру досягає 150-200 мегапаскалів і цей мармур більш стійкий. Але будівництво велося надто повільно. Рінальді змушений був виїхати з Петербурга, не завершивши роботи. Після смерті Катерини II Павло I доручив придворному архітектору Вінченцо Бренна швидко завершити його. Бренна змушений був спотворити проект Рінальді: зменшити розміри верхньої частини собору замість п'яти куполів звести один; мармурове облицювання було доведено лише до карнизу, верхня частина залишалася цегляною. Сировиною для силікатної цеглини служить вапно і кварцовий пісок. При приготуванні маси вапно становить 5,56,5% масою, а вода 6-8%. Підготовлену масу пресують, а потім нагрівають. Хімічна сутність процесу твердіння силікатної цегли зовсім інша, ніж при сполучному матеріалі на основі вапна та піску. При високій температурі значно прискорюється кислотно-основна взаємодія гідроксиду кальцію Ca(OH)2 з діоксидом кремнію SiO2 з утворенням солі-силікату кальцію CaSiO3. Утворення останнього забезпечує зв'язку між зернами піску, а, отже, міцність і довговічність виробу. В результаті було створено присадкувату цегляну будівлю, яка не гармоніювала з парадним виглядом столиці. 9 квітня 1816 року під час великоднього богослужіння відсиріла штукатурка впала зі склепінь на правий клирос. Згодом собор закрили. У 1809 році оголосили конкурс на створення проекту розбудови Ісаакіївського собору. Із конкурсів нічого не вийшло. У 1816 року Олександр I доручає А. Бетанкуру підготувати становище з розбудови собору та підібрати при цьому архітектора. Бетанкур запропонував довірити цю роботу молодому архітектору, що приїхав із Франції, Огюсту Рікар де Монферрану. Альбом із його малюнками А. Бетанкур представив цареві. Роботи настільки сподобалися Олександру I, що був указ про призначення Монферрана «імператорським архітектором». Лише 26 липня 1819 року відбувся урочистий акт оновлення Ісаакіївської церкви. На палі був покладений перший гранітний камінь із бронзовою позолоченою дошкою. Граніти відносяться до найбільш поширених будівельних, декоративних і облицювальних матеріалів і в цій ролі виступають з найдавніших часів. Він міцний, його відносно легко обробляти, надаючи виробам різної форми, добре тримає полірування і дуже повільно вивітрюється. Зазвичай граніт має зернисту однорідну будову і, хоча він складається з різнокольорових зерен різних мінералів, загальний тон забарвлення рівний рожевий або сірий. Фахівець-геолог назве гранітом кристалічну гірську породу глибинного магматичного або гірського походження, що складається з трьох головних мінералів: польового шпату (його зазвичай близько 30-50% обсягу породи), кварцу (близько 30-40%) і слюди (до 10-15%). . Це то рожевий мікроклин або ортоклаз, то білий альбіт або онігоклаз, то одразу два польові шпати. Аналогічно і слюди бувають надані то мусковитом (світла слюда), то біотитом (чорна слюда). Іноді замість них у граніті є інші мінерали. Наприклад, червоний гранат або зеленорогова обманка. Усі мінерали, що складають граніт, за хімічною природою є силікатами, часом дуже складної будови. 3 квітня 1825 року було засновано переробний проект Монферрана. При зведенні стін та опорних пілонів ретельно готували вапняний розчин. У діжки поперемінно сипали вапно, що просіює, і пісок так, щоб один шар лягав на інший, потім їх змішували, і цей склад витримували не менше трьох діб, після чого використовували для цегляної кладки. Цікаво, що вапно - найдавніший сполучний матеріал. Археологічні розкопки показали, що у палацах стародавнього Китаю були розписи стін пігментами, закріпленими гашеним вапном. Негашене вапно - оксид кальцію CaO - отримували випалом різних природних карбонатів кальцію. CaCO₃ CaO +CO₂ Зміст у негашеному вапні невеликих кількостей карбонату кальцію, що не розклався, покращує сполучні властивості. Гасіння вапна зводиться до переведення оксиду кальцію в гідроксид. CaO + H₂O Ca (OH)2 + 65 кДЖ Твердіння вапна пов'язане з фізичними та хімічними процесами. По-перше, відбувається випаровування механічно перемішаної води. По-друге, гідроксид кальцію кристалізується, утворюючи вапняний каркас із зрослих кристалів Ca(OH)₂. Крім того, йде взаємодія Са(ОН)₂ з СО₂ з утворенням карбонату кальцію (карбонізація). Погано або «хибно» висохла штукатурка може призвести до відшаровування плівки олійної фарби внаслідок утворення мила внаслідок взаємодії кальцієвого лугу з жирами оліфи. Додавання піску до вапняного тесту необхідно тому, що в іншому випадку при затвердінні воно дає сильну усадку і розтріскується. Пісок служить ніби арматурою. Стіни з цегли зводилися завтовшки від двох з половиною до п'яти метрів. Разом з мармуровим облицюванням це вчетверо перевищує звичайну товщину стін цивільних споруд. Мармурове облицювання зовнішнє, товщиною 5-6 см, і внутрішнє, товщиною 1,5 см, виконувалося разом з цегляною кладкою стін і зв'язувалося з нею залізними гачкамипіронами. Перекриття створювалися із цегли. Тротуар передбачалося влаштувати із сердобольського граніту, а простір за огорожею вимостити щілинами червоного мармуру та бордюром із червоного граніту. У природі зустрічаються білі, сірі, чорні та кольорові мармури. Кольорові мармури дуже поширені. Немає іншого декоративного каменю, за винятком, мабуть, яшми, якому були б властиві дуже різноманітні забарвлення та візерунок, як кольоровий мармур. Колір мармуру зазвичай викликаний тонкокристалічною, частіше порохоподібною, домішкою яскраво забарвлених мінералів. Червоний, фіолетовий, пурпуровий кольори зазвичай пояснюються присутністю червоного оксиду заліза – мінералу сематиту. Покровський собор Покровський собор (1555-1561 рр.) (м. Москва) Побудований XVI ст. Геніальними російськими зодчими Бармою та Постником, Покровський собор – перлина російської національної архітектури – логічно завершує ансамбль Червоної площі. Собор є мальовничою спорудою з дев'яти високих веж, прикрашених химерними куполами, різноманітними за формою та забарвленням. Ще одна невелика фігурна (десята) главку вінчає церкву Василя Блаженного. У центрі цієї групи височить різко відмінна за своїми розмірами, формою та оздобленням головна вежа - церква Покрови. Вона складається з трьох частин: чотиригранника з квадратною основою, восьмигранного ярусу і намету, що закінчується восьмигранним світловим барабаном із золоченою головкою. Перехід від восьмигранної частини центральної частини вежі до намету здійснюється за допомогою цілої системи кокошників. Основа намету лежить на широкому білокам'яному карнизі, що має форму восьмикінцевої зірки. Центральна вежа оточена чотирма великими вежами, розташованими країнами світу, і чотирма малими, що розмістилися по діагоналям. Нижній ярус спирається гранями на складний за формою і красивий на малюнку цоколь з червоної цегли та білого каменю. Червону глиняну цеглу виготовляють із замішаної з водою глини з подальшим формуванням, сушінням та випалом. Сформована цегла (сирець) не повинна давати тріщин при сушінні. Червоне забарвлення цегли обумовлене наявністю в глині ​​Fe₂O₃. Це забарвлення виходить, якщо випал ведуть в окислювальній атмосфері, тобто при надлишку кисню. За наявності відновників на цеглі з'являються сірувато-бузкові тони. В даний час використовують порожнисту цеглу, тобто має всередині порожнини певної форми. Для облицювання будівель виготовляють двошарову цеглу. При його формуванні на звичайну цеглу наноситься шар з світлокладної глини. Сушіння та випал двошарової облицювальної цегли проводять за звичайною технологією. Важливими характеристиками цегли є вологопоглинання та морозостійкість. Для запобігання руйнуванню від атмосферних впливів цегляну кладку зазвичай захищають штукатуркою, облицьовуванням плиткою. Особливим видом глиняної обпаленої цегли є клінкерна. Його застосовують в архітектурі для облицювання цоколів будівель. Клінкерну цеглу виготовляють із спеціальної глини з великою в'язкістю та малою деформованістю при випаленні. Він характеризується порівняно низьким водопоглинанням, великою міцністю на стиск та великою зносостійкістю. Смоленський Успенський собор З якого б боку ви не під'їжджали до Смоленська, звідусіль здалеку видно бані Успенського собору — одного з найбільших храмів Росії. Храм увінчує високу, розташовану між двома глибоко врізаними в береговий укіс ярами, гору. Увінчаний п'ятьма розділами (замість семи за первісним варіантом), святковий та урочистий, з пишним барочним декором на фасадах, він високо підноситься над міською забудовою. Грандіозність будівлі відчувається і зовні, коли стоїш біля її підніжжя, і всередині, де серед наповненого світлом і повітрям простору йде вгору, мерехтаючи золотом, гігантський, надзвичайно урочистий і пишний позолочений іконостас — диво різьблення по дереву, один із видатних творів декоративного мистецтва , створене у 1730—1739 роках українським майстром Силою Михайловичем Трусицьким та його учнями П. Дурницьким, Ф. Олицьким, А. Мостицьким та С. Яковлєвим. Поруч із Успенським собором, майже впритул до нього, стоїть двоярусна соборна дзвіниця. Маленька, вона трохи губиться на тлі величезного храму. Дзвіниця побудована у 1767 році у формах петербурзького бароко за проектом архітектора Петра Обухова, учня відомого майстра бароко Д. В. Ухтомського. У нижній частині дзвіниці зберігаються фрагменти попередньої споруди 1667 року. Успенський собор у Смоленську було побудовано 1677-1740гг. Перший собор на цьому місці заклав ще 1101 сам Володимир Мономах. Собор став першим кам'яним будинком у Смоленську, неодноразово перебудовувався - зокрема Успенський кафедральний собор у Смоленську онуком Мономаха князем Ростиславом, поки 1611 року вцілілі захисники Смоленська, цілих 20 місяців оборонялися від військ польського короля Сигізмунда III, наостанок увірвалися до міста, підірвали пороховий льох. На жаль, льох розташовувався прямо на Соборній горі, і вибух практично зруйнував стародавній храм, поховавши під його уламками багатьох смолян та давні усипальниці смоленських князів та святих. У 1654 року Смоленськ повернули Росії, і побожний цар Олексій Михайлович виділив із скарбниці цілих 2 тисячі рублів сріблом для будівництва нового головного храму Смоленську. Залишки древніх стін під керівництвом московського архітектора Олексія Королькова розбирали більше року, а 1677 року почалося будівництво нового собору. Однак через те, що архітектор порушив пропорції, будівництво призупинилося до 1712 року. Успенський собор у Смоленську. У 1740 році під керівництвом архітектора А.І.Шеделя роботи закінчилися, і храм був освячений. У первісному вигляді він простояв лише років двадцять, - далася взнаки наявність різних архітекторів і постійні зміни в проекті. Скінчилося це обваленням центральної та західної глав собору (всього їх було тоді сім). Верх відновили 1767-1772гг., але з простим традиційним пятиглавием, що ми тепер і бачимо. Цей собор не просто видно звідусіль, він ще й по-справжньому величезний – удвічі більший за Успенський собор у Московському Кремлі: 70 метрів заввишки, 56,2 метра завдовжки та 40,5 – завширшки. Оздоблення собору виконано у стилі бароко як зовні, так і всередині. Інтер'єр собору вражає своєю пишністю та розкішшю. Роботи з розпису храму тривали 10 років під проводом С.М.Трусицького. Успенський собор у Смоленську. Чудовий іконостас 28 метрів заввишки зберігся до наших днів, а ось головна святиня – ікона Божої Матері Одигітрії – зникла у 1941 році. Успенський кафедральний собор у Смоленську Соборна дзвіниця, що меркне на фоні величезного храму, збудована у 1763-1772 роках. з північного заходу від собору. Вона поставлена ​​дома колишньої дзвіниці, й у основі збереглися старовинні фундаменти. У той же час було збудовано огорожу собору з трьома високими воротами, що формою нагадують тріумфальні арки. Від центральної вулиці нагору, на Соборну гору, ведуть широкі гранітні сходи того ж часу, що завершуються гульбищем. Собор пощадив і час, і війни, що пройшли через Смоленськ. Наполеон після взяття міста навіть наказав виставити охорону, вразившись пишноті та красі собору. Нині собор чинний, у ньому ведуться служби. Свято-Володимирський храм м. Сафонове, Смоленська область У травні 2006 року місто Сафонове відзначило знаменний ювілей - сто років тому відбулося відкриття першої церковної парафії на території майбутнього міста. У той час на місці нинішніх міських кварталів була низка сіл, селищ та хуторів, що оточували залізничну станцію, яка по прилеглому повітовому місту називалася “Дорогобуж”. Ближче за всіх до станції знаходилося сільце Дворянське (нинішня вулиця Червоногвардійська) і через річку Велічку від нього – поміщицька садиба Толсте (зараз на її місці невеликий парк). Товсте, що отримало свою назву від дворян Толстих, відоме з початку XVII століття. На початку XX століття це була невелика господарська садиба з одним двором. Її власником був видатний громадський діяч Смоленської губернії Олександр Михайлович Тухачевський – родич відомого радянського маршала. Олександр Тухачевський у 1902-1908 роках. очолював Дорогобузьке місцеве самоврядування - земські збори, а в 1909-1917 рр. керував губернською земською управою. Дворянським володіли дворянські сім'ї Леслі та Бегічових. Будівництво в 1870 р. залізничної станції на березі річки Велічки перетворило це глухе містечко на один з найважливіших економічних центрів Дорогобузького повіту. Тут з'явилися склади лісу, заїжджі двори, лавки, поштова станція, аптека, пекарні... Почало зростати населення пристанційного селища. Тут з'явилася пожежна дружина, а при ній у 1906 р. була організована громадська бібліотека – перша установа культури майбутнього міста. Ймовірно, не випадково, що цього ж року організаційне оформлення отримало і духовне життя округу. У 1904 р. поряд із Толстим було зведено кам'яний храм в ім'я архістратига Михайла, тим самим володарська садиба перетворилася на село. Ймовірно, Архангельський храм був деякий час приписний до одного з найближчих сіл. Проте вже 4 травня (17 травня - за н. ст.) 1906 року вийшов указ Святішого Урядового Синоду №5650, в якому говорилося: “При нововлаштованій церкві села Толстого Дорогобузького повіту відкрити самостійну парафію з причтом зі священика та псаломника з тим, щоб причта нововідкриття приходу стосувалося виключно вишуканих місцевих коштів”. Так почалося життя приходу села Толстого та станції “Дорогобуж”. Нині спадкоємцем церкви села Толстого є розташований на його місці Свято-Володимирський храм. На щастя, історія зберегла нам ім'я будівельника Михайло-Архангельського храму. Ним був один із найвідоміших російських архітекторів та інженерів професор Василь Герасимович Залеський. Він був дворянином, однак спочатку його рід належав до духовенства і був відомий на Смоленщині з XVIII ст. Вихідці з цього роду надходили на цивільну та військову службу і, досягнувши високих чинів та рангів, скаржилися дворянським достоїнством. Василь Герасимович Залеський з 1876 р. служив на посаді городового архітектора при Московській містовій управі і більшість своїх споруд збудував саме у Москві. Він будував і фабричні будинки, і громадські будинки, і приватні особняки. Напевно, найбільше з його будівель відомий будинок цукрозаводчика П.І.Харитоненка на Софійській набережній, де нині розташовується резиденція англійського посла. Інтер'єри цієї будівлі оздоблені Федором Шехтелем у стилі еклектики. Василь Герасимович був провідним спеціалістом у Росії з вентиляції та опалення. Він мав власну контору, яка займалася роботами саме у цій сфері. Залеський вів велику викладацьку діяльність, видав популярний підручник із будівельної архітектури. Він був членом кореспондентом Петербурзького товариства архітекторів, членом Московського архітектурного товариства, очолював Московське відділення Товариства цивільних інженерів. Наприкінці ХІХ століття В.Г.Залеський придбав у Дорогобузькому повіті невеликий маєток 127 десятин із сільцем Шишкіним. Воно мальовничо розташовувалося на березі річки Вопець. Нині Шишкіно є північною околицею міста Сафонова. Маєток було куплено Залесським як дачу. Незважаючи на те, що Шишкіно було для Василя Герасимовича місцем відпочинку від його великої професійної діяльності, він не залишався осторонь життя місцевої округи. На прохання голови Дорогобузьких повітових зборів князя В.М.Урусова Залеський безкоштовно склав плани та кошториси для будівництва земських початкових шкіл з однією та двома класними кімнатами. За дві версти від Шишкіна в селі Альошини дорогобузьке земство почало створювати велику лікарню. У 1909 р. Василь Залеський прийняв він зобов'язання бути піклувальником цієї будуючої лікарні, а 1911 р. запропонував обладнати у ній центральне опалення власним коштом. Тоді ж земство просило його "брати участь у нагляді за влаштуванням лікарні в Альошині". В.Г.Залеський був почесним піклувальником пожежної дружини станції “Дорогобуж” та жертвувачем книг для її громадської бібліотеки. Цікаво, що, крім Михайло-Архангельського храму села Толстого, В.Г.Залеський має відношення і до Смоленського Успенського собору. За свідченням його рідних він влаштовував там центральне опалення. Незабаром після відкриття приходу в селі Толстому з'явилася й церковно-парафіяльна школа, яка мала власну будівлю. Перша згадка про неї відноситься до 1909 року. Нинішній Свято-Володимирський храм Сафонова славиться своїм прекрасним церковним хором. Цікавим фактом є те, що століття тому такий самий славетний хор був і в храмі села Толстого. У 1909 р. у замітці "Смоленських єпархіальних відомостей", присвяченій освяченню новозбудованого великого дев'ятиголового храму села Неєлова, повідомлялося, що при урочистому богослужінні чудово співав співочий хор зі станції "Дорогобуж". Михайло-Архангельський храм, як будь-яка новозбудована церква, у відсутності древніх ікон і був, мабуть, досить скромний за своїм внутрішнім оздобленням. У всякому разі, настоятель храму в 1924 р. зазначав, що будь-яку художню цінність мають лише дві ікони - Божої Матері і Спасителя. В даний час відоме ім'я лише одного настоятеля храму. З 1 грудня 1915 р. і принаймні до 1924 р. ним був батько Микола Морозов. Ймовірно, він служив у Толстовській церкві та в наступні роки. У 1934 р. храм села Толстого було закрито ухвалою Смоленського облвиконкому №2339 і використовувався під склад сортового зерна. У роки Великої Вітчизняної війни будівля церкви була зруйнована і лише в 1991 р. по єдиній фотографії, що збереглася, порушений храм був заново відбудований стараннями свого настоятеля отця Антонія Мезенцева, який нині в чині архімандрита очолює громаду Болдинського монастиря. Так перший храм Сафонова завершив коло свого життя, у чомусь повторивши шлях Спасителя: від розп'яття та загибелі за віру до воскресіння Божественним провидінням. Нехай це диво відродження з попелу зруйнованої сафонівської святині стане для мешканців міста яскравим прикладом творчої сили людського духу і віри Христової.

Різноманітність методів вивчення складу та технології древніх матеріалів стає важкооглядною. Стисло розглянемо методи, найбільш широко відомі та апробовані.

Вибір того чи іншого методу вивчення складу давніх предметів диктується історико-археологічними завданнями. Таких завдань загалом небагато, але вирішуватися вони можуть різними засобами.

Метал у вигляді сплавів, кераміка та тканини – перші штучні матеріали, свідомо створені людиною. Таких матеріалів немає у природі. Створення металевих сплавів, кераміки та тканин знаменувало собою якісно новий етап у технології: перехід від присвоєння та пристосування природних матеріалів до виготовлення штучних матеріалів із заздалегідь заданими властивостями.

При вивченні складу давніх матеріалів маю на увазі, зазвичай, такі питання. Чи виготовлена ​​ця річ на місці чи далеко від місця знахідки? Якщо вдалині, то можна вказати місце, де вона була виготовлена? Чи є цей склад матеріалу, наприклад сплаву якихось металів, навмисним чи випадковим? Якою була технологія того чи іншого виробничого процесу? Яким був рівень продуктивності праці при використанні тієї чи іншої техніки обробки каменю, кістки, дерева, металу, кераміки, скла тощо? З якою метою використовувалися ті чи інші знаряддя? На ці та інші подібні питання можна відповісти спираючись здебільшого на два типи досліджень: аналіз речовини та фізичне моделювання давніх технологічних процесів.

АНАЛІЗ РЕЧОВИНИ

Найбільш точним із традиційних методів аналізу речовини є хімічний аналіз. Досліджувана речовина обробляється у різних розчинах, у яких ті чи інші складові елементи випадають у вигляді осаду. Потім осад прожарюється і зважується. Для такого аналізу потрібна проба щонайменше 2 р. Ясно, що з кожного предмета можна відокремити таку пробу, не руйнуючи його. Хімічний аналіз дуже трудомісткий, а археологу потрібно знати склад сотень та тисяч предметів. До того ж ряд елементів, присутніх у даному предметі
мізерних кількостях, хімічним шляхом практично не визначається.

Оптичний спектральний аналіз. Якщо невелика кількість речовини в 15-20 мг спалити в полум'ї вольтової дуги і пропустивши світло цієї дуги через призму, потім спроектувати його на фотопластинку, то на проявленій пластинці буде зафіксовано спектр. У цьому спектрі кожен хімічний елемент має своє певне місце. Чим більша його концентрація в даному предметі, тим інтенсивнішою буде спектральна лінія цього елемента. За інтенсивністю лінії визначається концентрація елемента спаленої пробі. Спектральний аналіз дозволяє вловлювати дуже невеликі домішки, близько 0,01%, що дуже важливо для деяких питань, що постають перед археологом. Зрозуміло, тут викладено лише загальний принцип спектрального аналізу. Його практична реалізація здійснюється за допомогою спеціальної апаратури та потребує певних навичок. Прилади спектрального аналізу випускаються серійно. Техніка аналізу не така складна, і при бажанні археолог освоює її в досить короткий термін. При цьому виключається дуже непродуктивна проміжна ланка, коли археолог не обізнаний у техніці аналізу, повинен пояснювати свої завдання сіектральнику, який погано орієнтується в питаннях археології. Тому ідеальною є ситуація, коли професіонал-спектральник, який працює в науковому колективі археологів, настільки вживається в археологічну проблематику, що вже сам може формулювати завдання з дослідження складу стародавніх матеріалів.

Спектральний аналіз археологічних знахідок дозволив одержати багато цікавих результатів.

Давня бронза. Найбільш важливі дослідження за допомогою спектрального аналізу відносяться до питань походження та поширення давньої металургії міді та бронзи. Вони дозволили перейти від приблизних візуальних оцінок (мідь, бронза) до точних кількісних характеристик компонентів сплаву та виділення різних типів сплавів на основі міді.

Ще порівняно недавно вважалося, що металургія міді та бронзи веде своє походження з Месопотамії, Єгипту та Південного Ірану, де вона була відома з IV тисячоліття до н. е. Масове виробництво аналізів бронзових предметів дозволило поставити питання не про регіони, а про конкретні древні гірничі виробки, до яких можна з певною ймовірністю «прив'язувати» ті чи інші типи сплавів. Руда з кожного родовища має специфічний, властивий лише даному родовищу набором мікродомішок. При виплавці руди склад і кількість цих домішок може змінюватися, але піддається обліку. Отже, можна одержати певні «мітки», що характеризують особливості металів тієї чи іншої родовища чи групи родовищ, гірничорудних центрів. Добре відомі характеристики таких гірничорудних центрів як Балкано-Карпатський, Кавказький, Уральський, Казахстанський, Середньоазіатський.

В даний час найдавніші сліди виплавки та обробки міді та свинцеві вироби виявлені в Малій Азії (Чатал-Хююк, Хаджілар, Чейюню-Тепесі та ін.). Вони належать до часу як мінімум на тисячу років раніше, ніж подібні знахідки з Месопотамії та Єгипту.

Аналіз матеріалів, отриманих при розкопках на найдавнішому Європі мідному руднику Аі-Бунар (на території сучасної Болгарії), показав, що вже в IV тисячолітті до н.е. Європа мала своє джерело міді. Бронзові вироби виготовлялися з руд, здобутих у Карпатах, на Балканах та в Альпах.

За підсумками статистичного аналізу складу давніх бронзових предметів вдалося встановити основні напрями еволюції самої технології бронзи. Олов'яниста бронза з'явилася у більшості гірничо-металургійних центрів далеко не відразу. Їй передувала миш'яковиста бронза. Сплави міді з миш'яком могли бути природними. Миш'як є у ряді мідних руд і за плавці частково перетворюється на метал. Вважалося, що домішка миш'яку погіршує якість бронзи. Завдяки масовому спектральному аналізу бронзових предметів удалося встановити цікаву закономірність. Предмети, що призначалися для використання в умовах сильних механічних навантажень (наконечники копій, стріл, ножі, серпи тощо) мали домішку миш'яку в межах 3-8%. Предмети, які не повинні були при використанні відчувати будь-які механічні навантаження (гудзики, бляшки та інші прикраси), мали домішку миш'яку 8-15%. У певних концентраціях (до 8%) миш'як грає роль легуючої добавки: він надає бронзі високу міцність, хоча зовнішній вигляд такого металу непоказний. Якщо концентрацію миш'яку збільшувати вище 8-10%, бронза втрачає свої якості міцності, але набуває красивого сріблястого відтінку. До того ж при високій концентрації миш'яку метал стає легкоплавкішим і добре заповнює всі виїмки ливарної форми, чого не можна сказати про в'язку, що швидко остигає міді. Плинність металу важлива при виливку прикрас складної форми. Таким чином, були отримані безперечні докази того, що давні майстри знали властивості бронзи та вміли отримувати метал із заздалегідь заданими властивостями (рис. 39). Зрозуміло, це відбувалося в умовах, які не мають нічого спільного з нашими уявленнями про металургійне виробництво з його точними рецептами, експрес-аналізами тощо. У всіх давніх народів ковальське ремесло було овіяне ореолом магії та таємничості. Кинувши в плавильну піч яскраво-червоні камінчики реальгару або золотисто-жовтогарячі шматочки аурипігменту, що містять значні концентрації миш'яку, древній металург швидше за все усвідомлював це як магічну дію з «чарівними» камінням, що мають шанований червоний колір. Досвід поколінь та інтуїція підказували стародавньому майстру, які добавки та в яких кількостях потрібні при виготовленні речей, призначених для різних цілей.

У ряді районів, де не було запасів миш'яку чи олова, бронзу отримували у вигляді сплаву міді із сурмою. Завдяки спектральному аналізу вдалося встановити, що середньоазіатські майстри ще на рубежі нашої ери вміли отримувати такий сплав, який за складом та властивостями був дуже близьким до сучасної латуні. Так, серед предметів, знайдених при розкопках Тулхарського могильника (II ст. до н. е. – I ст. н. е., Південний Таджикистан), було багато сережок, пряжок, браслетів та інших латунних виробів.

Спектральний аналіз великої кількості бронзових виробів із скіфських пам'яток Східної Європи вказував на те, що в рецептурі сплавів скіфської бронзи не простежується наступність від попередніх культур пізнього бронзового віку цього регіону. У той же час тут зустрічаються речі, склад сплавів яких близький до складу концентрацій сплавів східних районів (Південного Сибіру та Середньої Азії). Це є додатковим аргументом на користь гіпотези про східне походження культури скіфського типу.

За допомогою спектрального аналізу можна вивчати характер поширення у часі та просторі не лише бронзи, а й інших матеріалів. Зокрема, успішний досвід є у вивченні поширення кремнію в епоху неоліту, а також скла та кераміки у різні історичні періоди.

Останніми роками у практиці археологічних досліджень зростає роль сучасних, а археології - нових методів дослідження.

Стабільні ізотопи. Подібно до того, як згадувані вище мікродомішки в древніх металах, кремні, кераміці та інших матеріалах є природними мітками, свого роду «паспортами», приблизно таку ж роль у ряді випадків відіграє співвідношення стабільних, тобто нерадіоактивних, ізотопів у деяких речовинах.

На території Аттики та на островах Егейського моря при розкопках пам'яток енеоліту та раннього бронзового віку (IV-III тисячоліття до н. е.) зустрічаються срібні вироби. Під час розкопок Шліманом мікенських шахтних гробниць (XVI ст. до н. е.) було знайдено срібні предмети явно єгипетського походження. Ці та інші спостереження, зокрема відомі стародавні срібні копальні в Іспанії та Малій Азії, стали підставою для висновку про те, що стародавні жителі Аттики свого срібла не видобували, а ввозили його із зазначених центрів. Така думка була загальноприйнятою в західноєвропейській археології до недавнього часу.

У 1970-х років група англійських і німецьких фізиків і археологів розпочала цикл досліджень древніх копалень у Лавріоні (поблизу Афін) і островах Сифнос, Наксос, Сірої та інших. Фізичні основи дослідження полягали у наступному. Стародавні срібні вироби через недосконалість методів очищення містять домішки свинцю. Свинець має чотири стабільні ізотопи з атомними вагами 204, 206, 207 і 208. Після виплавки з руди ізотопний склад свинцю, що походить з даного родовища, залишається постійним і не змінюється при гарячій і холодній обробці, від корозії або сплавлення з іншими металами. Співвідношення ізотопів в даному зразку з великою точністю фіксується спеціальним приладом мас-спектрометром. Якщо з'ясувати ізотопний склад зразків різних руд, що походять з певних копалень, а потім порівнювати їх за ізотопним складом із зразками срібних виробів, можна точно вказати джерело металу для кожного виробу.

Стародавні копальні експлуатувалися століттями і тисячоліттями, а в даному випадку було важливо знати, на яких саме з обстежених понад 30 стародавніх родовищ срібно-свинцеві мінерали видобувалися в епоху бронзи. По С14 і термолюмінесценції кераміки вдалося датувати окремі виробітки, що належать до кінця IV-III тисячоліття до н. е. Тоді зразки руд із цих виробок були піддані мас-спектроскопічному дослідженню на свинець. Ізотопні співвідношення свинцю у зразках з різних стародавніх виробок розподілилися по областях, що не перетинаються, вказуючи на «мітки», властиві кожному родовищу (рис. 50). Потім було проаналізовано співвідношення ізотопів у срібних предметах. Результати виявилися несподіваними. Всі речі були зроблені з місцевого срібла, що походить або з Лавріонських, або з острівних копалень, в основному з острова Сифнос. Щодо єгипетських срібних предметів, знайдених у Мікенах, то вони були зроблені зі срібла, здобутого в Лавріоні, вивезеного до Єгипту. Виготовлені в Єгипті з афінського срібла речі привезли в Мікени.

Аналогічне завдання розглядалося для ідентифікації мармурових предметів із джерелами мармуру. Це питання важливе з різних боків. Твори грецької скульптури або архітектурні деталі, виготовлені з мармуру, знаходять на великій відстані від материкової Греції. Іноді дуже важливо відповісти на питання, з якого, місцевого чи привізного з Греції, мармуру зроблено скульптуру, або капітель колони, або якийсь інший предмет. До музейних зборів потрапляють сучасні підробки під античність. Їх треба виявляти. Джерела мармуру для тієї чи іншої споруди необхідно знати реставраторам тощо.

Фізичні основи ті самі: мас-спектрометрія стабільних ізотопів, але замість свинцю вимірюється співвідношення ізотопів вуглецю,2С і 13С і кисню,80 і 160.
Головними родовищами мармуру в Стародавній Греції були в материковій частині (гори Пентелікон та Гіметтус поблизу Афін) та на островах Наксос та Парос. Відомо, що паросські мармурові кар'єри, а точніше, шахти - найдавніші. Вимірювання зразків мармуру з кар'єрів та вимірювання зразків від стародавніх скульптур (аналіз неруйнівний: потрібна проба в десятки міліграм) та архітектурних деталей дозволили зв'язати їх між собою (рис. 51).

Подібні результати можна отримати і звичайним, петрографічним чи хімічним аналізом. Наприклад, було встановлено, що зразки гандхарської скульптури, що зберігаються в музеях Таксили, Лахора, Карачі, Лондона, виготовлені з каменю, здобутого з кар'єру в долині Сват у Пакистані, в окрузі Мардаї поблизу монастиря Тахт-і-Бахі. Проте аналіз на мас-спектрометрі точніший і менш трудомісткий.

Нейтронно-активаційний аналіз (НАА). Нейтронно-активаційний аналіз є, мабуть, найпотужнішим і найефективнішим засобом визначення хімічного складу того чи іншого об'єкта відразу по довгому ряду елементів. До того ж, це неруйнівний аналіз. Його фізична суть полягає в тому,

Мал. 51. Порівняння зразків мармуру від архітектурних деталей та скульптур із зразками з кар'єрів:
1 – острів Наксос; 2 – острів Парос; 3 - гора Пентелікон; 4 - гора Гімметтус; 5 - зразки з пам'ятників

що з опроміненні будь-якої речовини нейтронами відбувається реакція радіаційного захоплення нейтронів ядрами речовини. У результаті відбувається власне випромінювання збуджених ядер, яке енергія своя в кожного хімічного елемента і має певне місце у енергетичному спектрі. До того ж, чим більша концентрація даного елемента в речовині, тим більше енергії випромінюється на ділянці спектра даного елемента. Зовні ситуація аналогічна тій, що ми спостерігали під час розгляду основ оптичного спектрального аналізу: кожен елемент має місце у спектрі, а ступінь почорніння фотопластинки у цьому місці залежить від концентрації елемента. На відміну від інших нейтронно-активаційний аналіз має дуже високу чутливість: він фіксує мільйонні частки відсотка.

У 1967 р. у Музеї мистецтв університету Мічігану (США) була влаштована виставка сасанідського срібла, на якій були зібрані предмети з різних музеїв і приватних зібрань. В основному це були срібні страви з карбованими зображеннями різних сцен: сасанідські царі на полюванні, на бенкетах, епічні герої тощо). Фахівці підозрювали, що серед справжніх шедеврів сасанідської торевтики є сучасні підробки. Нейтронно-активаційний аналіз показав, що більше половини експонатів виставки було зроблено із сучасного срібла такого очищеного складу, який у давнину був недосяжним. Але це, так би мовити, груба підробка, і таку підробку зараз легко знайти за хімічним складом. Але серед предметів цієї виставки були страви, які хоч і відрізнялися від справжніх за своїм хімічним складом, але не настільки, щоб лише на цій підставі визнати їх підробками. Фахівці вважають, що в даному випадку не можна виключити більш витончену підробку. Для виготовлення самої страви міг бути використаний брухт стародавнього срібла. Мало того, навіть окремі накладні карбовані деталі могли бути справжніми, а решта композиції - майстерно підробленою. На це вказують деякі стилістичні та іконографічні тонкощі, помітні лише досвідченому оку професіонала-мистецтвознавця чи археолога. З цього прикладу випливає важливий для археолога висновок: будь-який, найдосконаліший фізико-хімічний аналіз має поєднуватися з культурно-історичним та археологічним дослідженням.

Методом нейтронної активації вирішуються археологічні завдання різного рівня. Встановлено, наприклад, родовище, в якому було здобуто величезні моноліти залізистого кварциту для виготовлення гігантських статуй (15 м висоти) храмового комплексу Аменхотепа III у Фівах (XV ст. до н. е.). Під підозрою було кілька родовищ, розташованих різних віддаленнях від комплексу: приблизно від 100 до 600 км. За концентрацією деяких елементів, особливо з надзвичайно низького вмісту європію (1-10%), вдалося встановити, що моноліти для статуй були доставлені з найвіддаленішого кар'єру, де видобував кварцит досить однорідної структури, придатної для обробки.

При всій своїй привабливості метод нейтронної активації поки не можна вважати загальнодоступним для археолога, таким, як, наприклад, спектральний аналіз або металографія. Щоб отримати енергетичний спектр речовини, його потрібно опромінити в ядерному реакторі, а це не дуже доступно, та й дорого. Коли йдеться про перевірку справжності будь-якого шедевра, це одноактне дослідження, і в даному випадку, як правило, не зважають на витрати на експертизу. Але якщо для вирішення рядових поточних наукових завдань археологу потрібно аналізувати сотні чи тисячі зразків стародавньої бронзи, кераміки, кремнію та інших матеріалів, метод нейтронної активації виявляється надто дорогим.

АНАЛІЗ СТРУКТУРИ

Металографія. У археолога нерідко виникають питання про якість металевих виробів, їх механічні властивості, про способи їх виготовлення та обробки (лиття у відкриту або закриту форму, зі швидким або повільним остиганням, гаряче або холодне кування, зварювання, навуглерожування тощо). Відповіді ці питання дають металографічні методи дослідження. Вони дуже різноманітні і не завжди доступні. Разом з тим, цілком задовільні результати в різних галузях археології отримані порівняно простим методом.
мікроскопічне вивчення шліфів. Після деякої стажування цей метод може бути освоєний самим археологом. Суть його у тому, різні способи обробки заліза, бронзи та інших металів залишають свої «сліди» у структурі металу. Відполіровану ділянку металевого виробу поміщають під мікроскоп і по «слідах» визначають техніку його виготовлення або обробки.

Важливі результати отримані в галузі металургії та обробки заліза та сталі. У гальштатское час у Європі з'являються основні навички пластичної обробки заліза, рідкісні спроби виготовлення сталевих мечів шляхом навуглерожування заліза та його загартування. Добре помітне наслідування бронзових предметів за формою, подібно до того, як свого часу бронзові сокири успадковували форму кам'яних. Металографічне вивчення залізних виробів наступної латенської епохи показало, що в цей час вже повністю освоєно технологію виготовлення сталі, включаючи досить складні способи отримання зварних лез з високою якістю ріжучої поверхні. Рецепти виготовлення сталевих виробів практично без особливих змін пройшли через весь римський час і вплинули на рівень ковальського ремесла ранньосередньовічної Європи.

Синхронні пізньому гальштату та латину скіфо-сарматські культури Східної Європи теж володіли багатьма секретами виробництва сталі. Це показано серією робіт українських археологів, які широко використовували методи металографії.
Металографічний аналіз мідних виробів трипільської культури дозволив встановити послідовність удосконалення технології обробки міді протягом тривалого часу. Спочатку це було кування самородної міді чи металургійної, виплавленої з чистих окисних мінералів. Технології лиття ранньотрипільські майстри, мабуть, не знали, але в техніці кування та зварювання досягли великих успіхів. Лиття з додатковим проковуванням робочих частин з'являється тільки в пізньотрипільський час. Тим часом південно-західні сусіди ранніх трипільців – племена культури Каранове VI – Гумельниця вже володіли різними прийомами лиття у відкриту та закриту форму.

Зрозуміло, найвагоміші результати виходять при поєднанні металографічних досліджень з іншими методами аналізу: спектральним, хімічним, рентгеноструктурним тощо.

Петрографічний аналіз каменю та кераміки. Петрографічний аналіз близький за своєю технікою металографічним. Вихідним об'єктом аналізу у тому й іншому випадку є шліф, т. е. заполірована ділянка предмета чи його проба, вміщені під мікроскопом. Структура цієї породи добре видно під мікроскопом. За природою, розмірами, кількістю різних зерен тих чи інших мінералів визначаються особливості матеріалу, за яким він може бути «прив'язаний» до того чи іншого родовища. Це щодо каменю. Шліфи, отримані від кераміки, дозволяють визначити мінералогічний склад та мікроструктуру глини, а паралельний аналіз глини із передбачуваних стародавніх кар'єрів дозволяє ідентифікувати виріб із сировиною.

При зверненні до петрографічного аналізу необхідне чітке формулювання питань, куди археолог хоче отримати відповідь. Петрографічне дослідження досить трудомістке. Воно вимагає виготовлення та вивчення досить великої кількості шліфів, що обходиться недешево. Тому такі дослідження, як і всі інші, не робляться «про всяк випадок». Потрібна чітка постановка питання, куди хочуть отримати відповідь з допомогою петрографічного аналізу.

Наприклад, при петрографічному дослідженні неолітичних знарядь, знайдених на стоянках і в могилах у нижній течії річки Томі та в басейні Чулима, були поставлені конкретні питання: чи жителі вказаних мікрорайонів користувалися сировиною з місцевих джерел чи з віддалених? Чи між ними був обмін кам'яними виробами? Аналіз проводився більш ніж на 300 шліфах, взятих від різних кам'яних знарядь із родовищ каменю на даній території. Дослідження шліфів показало, що приблизно дві третини від загальної кількості кам'яних знарядь було виготовлено з місцевої сировини (окремнені алевроліти). З місцевих порід пісковика і глинистого сланцю зроблено деякі абразивні інструменти. У той же час окремі тесла, відбійники та інші предмети були виготовлені з порід, що мають родовища на Єнісеї та в Ала-Тау Кузнецкому (серпентин, яшмовидний силіцит і ін.). За підсумками цих фактів можна було дійти невтішного висновку, що більшість знарядь виготовлялася з місцевого сировини, а обмін був незначним. Відповідь на такі питання можна отримати і іншими методами, наприклад, спектральним або методом нейтронної активації.

На відміну від мешканців долин річок Томі та Чулима неолітичні племена Малої Азії активно обмінювалися знаряддями праці або заготовками, зробленими з обсидіану. Це вдалося встановити спектральним аналізом самих знарядь і зразків родовищ обсидіана, які чітко відрізнялися між собою за концентрацією таких елементів, як барій і цирконій.

До аналізу структури древніх матеріалів слід також віднести вивчення тканин, шкіри, виробів з дерева, що дозволяє виявляти особливі технологічні прийоми, властиві цій культурі чи періоду. Наприклад, дослідження тканин, знайдених під час розкопок Ноїн-Ули, Пазирика, Аржана, Мощової Балки та інших пам'яток, дозволило встановити шляхи древніх економічних та культурних зв'язків із вельми віддаленими регіонами.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СТАРОДАВНІХ ТЕХНОЛОГІЇ

Аналіз речовини та структури дозволяє дізнатися про склад та технологію древніх матеріалів та відповідати на різні питання культурно-історичного характеру. Однак тут потрібен комплексний підхід, поєднання з іншими методами. Найбільша повнота розуміння багатьох виробничих процесів досягається засобами та методами фізичного моделювання давніх технологій. Цей напрямок в археології зараз набув широкого поширення під назвою «експериментальна археологія».

Поряд з археологічними експедиціями, що ведуть розкопки стародавніх пам'яток, останніми роками в університетах та наукових установах СРСР, Польщі, Австрії, Данії, Англії, США та інших країн створюються абсолютно незвичайні археологічні експедиції. Їхня головна мета полягає в тому, щоб на практиці, досвідченим шляхом з'ясувати ті чи інші проблеми реконструкції способу життя та рівня технології давніх колективів. Студенти та аспіранти, професори та науковці виготовляють кам'яні сокири, рубають ними жердини та колоди, будують житла та загони для худоби, точні подоби жител та інших споруд, вивчених під час розкопок. Вони живуть у таких житлах, користуючись тільки тими знаряддями та засобами праці, які існували в давнину, ліплять та обпалюють глиняний посуд, плавлять метал, обробляють жорстокість, розводять худобу тощо. Усе це докладно фіксується, аналізується та узагальнюється. Результати виходять цікавими та часом несподіваними. Роботи З. А. Семенова та її учнів дозволили поставити під суворий контроль експерименту гіпотези про рівень продуктивність праці первісних громадах. Продуктивність праці є одним із головних заходів прогресу у всі періоди історії. Уявлення вчених про продуктивність праці в кам'яному віці були дуже умоглядними. У старих підручниках можна зустріти фразу про те, що індіанці шліфували кам'яну сокиру так довго, що іноді на це не вистачало цілого життя. С. А. Семенов показав, що в залежності від твердості породи каменю на цю операцію йшло від 3 до 25 годин. Виявилося, що за продуктивністю трипільський серп із крем'яних вкладишів лише трохи поступається сучасному залізному серпу. Мешканці трипільського селища могли вчотирьох прибрати врожай колосових із гектара приблизно за три світлові дні.

Досвідчені плавки бронзи і заліза дозволили детальніше зрозуміти низку «секретів» древніх майстрів, переконатися, що деякі технологічні прийоми і навички ливарників і ковалів недаремно були овіяні ореолом чаклунства. Радянські, чеські та німецькі археологи багато разів намагалися отримати з виплавленого в сиродутному горні губчастого заліза крицю, проте стійкого результату не вийшло. Експериментальна плавка мідно-олов'яної руди з давніх виробок у Фанських горах (Таджикистан) показала, що в окремих випадках стародавні ливарники займалися не так підбором компонентів металу, скільки використанням руд з природними асоціаціями різних металів. Можливо, що й бактрійські латуні також є результатом використання особливої ​​руди з природним складом мідь-олово-цинк-свинець.

В цей день:

Людина завжди прагнула знайти матеріали, які залишають жодних шансів своїм конкурентам. З давніх-давен вчені шукали найтвердіші матеріали у світі, найлегші і найважчі. Жага відкриттів призвела до відкриття ідеального газу та ідеально чорного тіла. Представляємо вам найдивовижніші речовини у світі.

1. Найчорніша речовина

Найчорніша речовина у світі називається Vantablack і складається з сукупності вуглецевих нанотрубок (див. вуглець та його алотропні модифікації). Простіше кажучи, матеріал складається з незліченної безлічі «волосків», потрапивши в які світло відскакує від однієї трубки до іншої. Таким чином поглинається близько 99,965% світлового потоку і лише мізерна частина відбивається назовні.
Відкриття Vantablack відкриває широкі перспективи застосування цього матеріалу в астрономії, електроніці та оптиці.

2. Найгорючіша речовина

Трифторид хлору є найгорючішою речовиною з будь-коли відомих людству. Є найсильнішим окислювачем і реагує практично з усіма хімічними елементами. Трифторид хлору здатний пропалити бетон і легко спалахує скло! Застосування трифториду хлору практично неможливе через його феноменальну займистість і неможливість забезпечити безпеку використання.

3. Найотруйніша речовина

Найсильніша отрута – це ботулотоксин. Ми знаємо його під назвою ботокс, саме так він називається у косметології, де знайшов своє основне застосування. Ботулотоксин – це хімічна речовина, яку виділяють бактерії Clostridium botulinum. Крім того, що ботулотоксин - найотруйніша речовина, так він ще й має найбільшу молекулярну масу серед білків. Про феноменальну отруйність речовини говорить той факт, що достатньо всього 0,00002 мг/л ботулотоксину, щоб на півдня зробити зону ураження смертельно небезпечною для людини.

4. Найгарячіша речовина

Це так званий кварк-глюонна плазма. Речовина була створена за допомогою зіткнення атомів золота при майже світловій швидкості. Кварк-глюонна плазма має температуру 4 трильйони градусів Цельсія. Для порівняння, цей показник вищий за температуру Сонця в 250 000 разів! На жаль, час життя речовини обмежено трильйонної однієї трильйонної секунди.

5. Найїдкіша кислота

У цій номінації чемпіоном стає фторидно-сурм'яна кислота H. Фторидно-сурм'яна кислота в 2×10 16 (двісті квінтильйонів) разів більш їдка, ніж сірчана кислота. Це дуже активна речовина, яка може вибухнути при додаванні невеликої кількості води. Випаровування цієї кислоти смертельно отруйні.

6. Найбільш вибухонебезпечна речовина

Найбільша вибухонебезпечна речовина — гептанітрокубан. Він дуже дорогий та застосовується лише для наукових досліджень. А ось трохи менш вибухонебезпечний октоген успішно застосовується у військовій справі та в геології при бурінні свердловин.

7. Найбільш радіоактивна речовина

"Полоній-210" - ізотоп полонію, який не існує в природі, а виготовляється людиною. Використовується для створення мініатюрних, але в той же час дуже потужних джерел енергії. Має дуже короткий період напіврозпаду і тому здатний викликати тяжку променеву хворобу.

8. Найважча речовина

Це, звичайно, фулерит. Його твердість майже вдвічі вища, ніж у натуральних алмазів. Детальніше про фулерит можна прочитати в нашій статті Найтвердіші матеріали у світі.

9. Найсильніший магніт

Найсильніший магніт у світі складається із заліза та азоту. В даний час широкому загалу недоступні деталі про цю речовину, проте вже зараз відомо, що новий супер-магніт на 18% потужніший за найсильніших магнітів, що застосовуються зараз, — неодимових. Неодимові магніти виготовляються з неодиму, заліза та бору.

10. Найплинніша речовина

Надплинний Гелій II майже не має в'язкості при температурах, близьких до абсолютного нуля. Цією властивістю зумовлено його унікальну властивість просочуватися і виливатися з посудини, виготовленої з будь-якого твердого матеріалу. Гелій II має перспективи використання як ідеальний термопровідник, в якому не розсіюється тепло.

Хімічні речовини широко використовуються не тільки для проведення хімічних експериментів, але і для виготовлення різних виробів, а також як будівельні матеріали.

Хімічні речовини, як будівельні матеріали

Розглянемо ряд хімічних елементів, що застосовуються у будівництві і не тільки. Наприклад, глина - дрібнозерниста осадова гірська порода. Вона складається з мінералів групи каолініту, монтморилоніту або інших шаруватих алюмосилікатів. Вона містить піщані та карбонатні частки. Глина є добрим гідроізолятором. Даний матеріал застосовують для виготовлення цегли та як сировину для гончарної справи.

Мармур також є хімічним матеріалом, що складається з рекристалізованого кальциту або доломіту. Забарвлення мармуру залежить від домішок, що в нього входять і може мати полосчастий або строкатий відтінок. Завдяки оксиду заліза мармур забарвлюється у червоний колір. За допомогою сульфіду заліза він набуває синьо-чорного відтінку. Інші кольори також зумовлені домішками бітумів та графіту. У будівництві під мармуром розуміють власне мармур, мармуризований вапняк, щільний доломіт, карбонатні брекчії та карбонатні конгломерати. Його широко використовують як оздоблювальний матеріал у будівництві, для створення пам'ятників і скульптур.

Крейда також є осадовою гірською породою білого кольору, яка не розчиняється у воді та має органічне походження. В основному, він складається з карбонату кальцію та карбонату магнію та оксидів металу. Крейда використовується в:

• медицині;
• цукрової промисловості для очищення склоподібного соку;
• виробництва сірників;
• виробництва крейдованого паперу;
• для вулканізації гуми;
• для виготовлення комбікормів;
• для побілки.

Область застосування цього хімічного матеріалу дуже різноманітна.

Ці та ще багато інших речовин можна використовувати в будівельних цілях.

Хімічні властивості будівельних матеріалів

Оскільки будівельні матеріали – це також речовини, вони мають свої хімічні властивості.

До основних із них належать:

1. Хімічна стійкість - це властивість показує, наскільки матеріал стійкий до впливу інших речовин: кислот, лугів, солей та газів. Наприклад, мармур та цемент можуть руйнуватися під впливом кислоти, проте до лугу вони стійкі. Будівельні матеріали із силікату навпаки стійкі до кислот, але не до лугу.
2. Корозійна стійкість - властивість матеріалу протистояти впливам довкілля. Найчастіше це стосується здатності не пропускати вологу. Але є ще й гази, здатні спричинити корозію: азот та хлор. Біологічні чинники можуть бути причиною корозії: вплив грибів, рослин чи комах.
3. Розчинність - властивість, у якому матеріал має здатність розчинятися у різних рідинах. Цю характеристику слід враховувати при доборі будівельних матеріалів та їх взаємодії.
4. Адгезія - властивість, яка характеризує здатність поєднуватися з іншими матеріалами та поверхнями.
5. Кристалізація - характеристика, при якій матеріал може у стані пари, розчину або розплаву утворювати кристали.

Хімічні властивості матеріалів необхідно враховувати під час проведення будівельних робіт, щоб запобігти несумісності чи небажаної сумісності деяких будівельних речовин.

Композитні матеріали хімічного затвердіння

Що таке композитні матеріали хімічного заперечення і для чого вони використовуються?

Це такі матеріали, які є системою з двох компонентів, наприклад, «порошок-паста» або «паста-паста». У даній системі один із компонентів містить хімічний каталізатор, зазвичай це пероксид бензолу або інший хімічний активатор полімеризації. При змішуванні компонентів починається реакція полімеризації. Дані композитні матеріали найчастіше використовують у стоматології для виготовлення пломб.

Нанодисперсні матеріали у хімічній технології

Нанодисперсні речовини застосовуються у промисловому виробництві. Їх використовують як проміжну фазу при отриманні матеріалів з високим ступенем активності. А саме під час виготовлення цементу, створення гуми з каучуку, а також для виготовлення пластмас, фарб та емалей.

При створенні гуми з каучуку до нього додають тонкодисперсну сажу, що підвищує міцність виробу. При цьому частинки наповнювача повинні бути достатньо дрібними, щоб забезпечити однорідність матеріалу та мати велику поверхневу енергію.

Хімічна технологія текстильних матеріалів

Хімічна технологія текстильних матеріалів описує процеси підготовки та обробки текстильних виробів за допомогою хімічних речовин. Знання цієї технології необхідне текстильних виробництв. Ця технологія базується на неорганічній, органічній, аналітичній та колоїдній хімії. Суть її полягає у висвітленні технологічних особливостей процесів підготовки, колорування та заключної обробки текстильних матеріалів різного волокнистого складу.

Про ці та інші хімічні технології, наприклад, таку, як хімічна організація генетичного матеріалу можна дізнатися на виставці «Хімія». Вона пройде у Москві, на території «Експоцентру».