В фантастическом сеттинге с металлургией 15-го века, какие металлы могли быть очищены, которые не были обнаружены в нашем собственном средневековом периоде?

Для фэнтезийного сеттинга, над которым я работаю, для системы ролевых игр, цивилизации застряли на уровне технологий и металлургии 15-го века с некоторыми отклонениями, чтобы сделать игровой процесс или сюжет более интересным.

Одна вещь, которую я пытаюсь сделать, это составить список материалов, доступных в сеттинге, чтобы я знал, что можно, а что нельзя сделать. Я также использую это, чтобы получить приблизительное представление о том, как предметы, сделанные из одного материала, будут сравниваться с аналогичными предметами, сделанными из другого материала.


В предыдущем вопросе кто-то показал мне полезную диаграмму в Википедии, показывающую, какие металлы и когда были открыты. Мне любопытно, какие металлы можно было бы очистить, используя методы и знания 15-го века, если бы они просто имели доступ и знали о рудах, необходимых для очистки указанных металлов.

Мне также любопытны металлы, которые можно было бы сделать возможным благодаря знаниям алхимии/химии 15-го века, чтобы отделить нежелательные материалы от руды, чтобы произвести что-то, что можно очистить в традиционной плавильной печи, даже если такой процесс требует много времени и дорог.

В этом вопросе мы игнорируем магию. Есть материалы, которые можно получить только волшебным образом, но мы не обсуждаем их в этом вопросе.

Многие металлы (или легированные стали, для которых можно использовать другие металлы, не зная их непосредственно) можно было производить методами 15 века. Но вы должны дать объяснение стагнации (или жестким ограничениям дозволенного), иначе ваш сеттинг 15-го века превратится в 16-17-18 век, прежде чем вы это узнаете.

Ответы (2)

Конкретные примеры

  • Платину можно найти в самородном виде; так что у них могла бы быть платина в 1400-х годах, если бы только у них был доступ к месторождениям самородной платины. В реальной истории платина не была известна европейским химикам до 18 века, потому что в Европе нет значительных месторождений самородной платины; но есть такие залежи в Америке.

  • Кобальт можно извлечь из руды восстановлением углеродом в доменной печи . В реальной истории кобальт был открыт в 18 веке, но очень удачливый алхимик мог получить его в 15 веке.

  • Никель , молибден и марганец должны были быть доступны в 15 веке, но их не было, к вечному позору европейских алхимиков. В плавке никеля, молибдена или марганца нет ничего особенного; они могли бы это сделать, но не сделали, и миру пришлось ждать 18 века.

  • Металлический хром можно выплавить из оксида путем нагревания с древесным углем, так что он мог бы быть доступен в 15 веке, если бы только алхимики имели доступ к крокоиту .

  • Натрий, калий и алюминий невозможно выплавить без электрохимии. (Хорошо, алюминий можно извлечь без электрохимии, если есть доступ к металлическому калию, что не помогает.)

  • Извлечение магния в металлической форме требует либо очень высоких температур, либо электрохимии, которые были совершенно недоступны алхимикам 15-го века.

  • Барий и кальций — очень активные металлы, и я боюсь, что получить их в металлической форме было далеко за пределами возможностей алхимиков 15-го века. (Обратите внимание, что в таблице Википедии, упомянутой в вопросе, указана дата, когда их существование было впервые доказано, а не дата, когда они впервые были получены в металлической форме, что произошло намного позже .)

Общие Соображения

  • До современной химии металл имел шанс быть известным в своей металлической форме только в том случае, если он был обнаружен в своем естественном состоянии или если его можно было выплавить из его оксида (или сульфида) с использованием углерода (или монооксида углерода). Другого метода плавки не было.

    Посмотрите на ряд химической реакции . Металлы, более реакционноспособные, чем титан, не могут быть выплавлены из оксидов с использованием углерода, поэтому они не могут быть доступны в металлической форме до появления современной химии.

  • До середины 17 века химия была почти чисто качественной. Химики использовали очень мало количественных измерений; не было таких вещей, как шкала температур, шкала плотности, шкала твердости и так далее. Два вещества признавались различными только в том случае, если они очень заметно различались при чисто качественных наблюдениях.

    Пример: выплавить молибден несложно, если знать, что молибден не является ни графитом, ни галенитом . Но откуда они могли знать, что молибден — это не графит ? Похоже на графит. Он оставляет темный след на бумаге, как графит. Его можно использовать в качестве твердой смазки, как графит. На самом деле он использовался взаимозаменяемо с графитом , и никто не заметил ничего необычного. (Забавный факт: эти три вещества не различались до современности. Они думали, что графит — это своего рода свинцовая руда; вот почему мы говорим о «грифеле» карандаша. Нет, карандаши никогда не содержали металлический грифель.)

  • До второй половины XVII века химия не имела никакой теоретической базы. (А теоретическая база, разработанная во второй половине XVII века, и так была в корне неверна .) Это важно: в отсутствие теоретической базы химики не представляли, как организовать свои знания. Все химические знания представляли собой беспорядочную, беспорядочную, хаотичную массу анекдотов. Очень трудно добиться прогресса, когда ваша область исследования состоит из множества анекдотов, без стабильных количественных измерений, без принципов упорядочения, без общепринятой терминологии.

  • В самом деле, поскольку химия представляла собой хаотичный набор чисто качественных анекдотов, иногда трудно точно сказать, считался ли доступный металл доступным. Например, есть древнеегипетские артефакты, содержащие (природный) сплав золота с небольшим количеством платины; но мы не считаем, что платина была доступна до современности, потому что сами древние египтяне не знали, что с их золотом что-то не так. Некоторые образцы индийской стали Wootz (импортируемой в Европу как «дамасская» сталь, потому что она проходила через Дамаск, и европейцы понятия не имели, откуда она в конечном итоге взялась) содержат небольшое количество ванадия; но никто не знал, что делало это «железо» таким желанным.

Я только что прочитал статью о рецепте персидской стали 900-летней давности, в котором упоминаются соединения хрома, так что это хороший намек на правдоподобную хромированную сталь 15-го века, по крайней мере.
Вы можете получить натрий без электрохимии: нагрейте карбонат натрия и некоторую форму элементарного углерода до 1100 ° C в бескислородной атмосфере, и вы получите монооксид углерода и металлический натрий. Оттуда вы можете взаимодействовать с натрием с баксуитом, чтобы получить алюминий (это в основном процесс Девиля для производства алюминия, и производит металл, который стоит больше, чем его вес в золоте).
Возможно, вы могли бы добавить ванадий к списку доступных металлов. Действительно, кажется, что он был использован, по незнанию, для производства дамасской стали из железных руд, в которые было включено небольшое количество этого металла.
@jamesqf: добавлен поясняющий момент в раздел «Общие соображения».
Отсутствие различия между галенитом, графитом и молибденом действительно интересно и было одним из примеров, который я искал. Я посмотрю, полезен ли молибден для этой настройки, и рассмотрю этот материал (или пусть это отсутствие различия останется). Я уже принял во внимание такие вещи, как ванадий, который можно было найти, но не получить в некоторых рудах для производства более качественной стали. . Это действительно хороший ответ, и я благодарен, что вы нашли время, чтобы посмотреть на мой вопрос и ответ.
Также стоит отметить, что металлы, которые «могли быть доступны», на самом деле не очень полезны сами по себе, но очень ценны в качестве легирующих элементов в стали. Итак, если вы смотрите на фэнтезийный сеттинг, возможно, дварфы знают о некоторых из этих вещей, но держат это знание в секрете, поэтому сделанное дварфами оружие и т. д. лучше.

Я думаю, что есть два основных метода рафинирования. Тепло и электричество. Оба они могут быть произведены волшебным образом и облегчить металлургическое развитие.

Что касается тепла, проблема в том, что вам часто требуется гораздо больше тепла, чем может быть выработано с помощью дров или древесного угля. Вроде 4000°F вместо 2000°F. Магическое пламя может позволить вам плавить и обрабатывать эти металлы.

Некоторым металлам требуется меньше тепла. Цинк, например, испарится при сжигании древесного угля. Так что контроль температуры - это то, что действительно важно.

Другим способом плавки является электролитическая выплавка, например, алюминия. Магически произведенная электрическая энергия могла сделать это.

В обоих случаях мы, вероятно, говорим о небольших партиях (от граммов до унций), но это могут быть небольшие партии каждый день.

(На самом деле я впервые задумался об этом, когда познакомился с системой бросков Runequest. У каждого может быть немного магии, так почему бы не у местного кузнеца?)

В серии книг инженеров о пересечении времен, действие которых происходит в Польше незадолго до монгольского вторжения, пары от руд, содержащих цинк, проходят через серию фильтров, где металл выпадает в осадок. Техника в книгах довольно надежная, и автор был успешным инженером до того, как стал автором, так что я подозреваю, что это возможно.
@DWKraus Да, я думал об этой серии, когда цитировал Цинк. :-)