تاریخچه و داستان فلزات

تاریخچه فلزات

بشر فلزات را از هزاران سال قبل استفاده می کند. فلز، بصورت رایگان و در طبیعت به انسان هدیه داده است. ساخت ابزار برای تجهیزات جنگی و بعد زندگی از اولین روزهای آشنایی بشر با فلز اتفاق افتاده است. انسان ما قبل تاریخ از فلزات برای ساخت ابزار و تجهیزات جنگی استفاده می‌کرد. با رشد دانش متالورژی، فلزات نقشی حیاتی در توسعه کشاورزی، حمل‌ونقل، هنر و صنایع آهنگری ایفا می‌کنند.

نگاهی به خط زمانی: 

دوره میان سنگی – 4500 تا 10 هزار سال پیش از میلاد
جستجو برای شکار و تشکیل اجتماع در جزایر بریتانیا باعث شد تا انسان‌ها ابزاری را برای برش در اختیار بگیرند، ابزاری که به‌طور مشخص یک قطعه سنگ معمولی نبوده است.
6000 سال قبل از میلاد
طلا، این فلز درخشان، اولین فلزی بوده که به دلایل گوناگون توجه بشر را به خود جلب کرده است. در عصر حجر، انسان یاد گرفت تا از طلا به عنوان جواهر استفاده کند. محبوبیت و ارزش طلا به‌دلیل کمیاب بودن و زیبایی منحصر به‌فرد، باعث شیفتگی بی‌حد و حصر بشر به این فلز شد.
4200 سال پیش از میلاد
پیشرفت‌هایی اساسی در تولید ابزار و تجهیزات با کشف مس انجام شد. تجهیزاتی که ساخت آن با طلا یا خیلی گران بود یا به نسبت شکننده‌تر از ابزار آلات مسی.
4000 هزار پیش از میلاد
پیدایش و کشف نقره موجب استفاده گسترده از آن در نظام‌های پولی و مالی کشورها شد. این فلز به صورت خاص در امپراطوری‌های چین و روم مورد استفاده قرار می‌گرفت.
3500 سال پیش از میلاد
کشف فلز سرب، که سمی و پرکاربرد بود در حدود 3500 تا 3800 سال پیش از میلاد انجام شد. تخته سنگ‌های استون‌هنج در انگستان مربوط به‌ این دوره است. فرایند‌های ذوب هم با کشف سرب به 3500 سال پیش از میلاد بر‌می رسد. جالب اینجاست که هنوز خبری از فلز روی نیست. تا کشف این فلز به‌عنوان خواهر خوانده سرب زمانی بسیار طولانی باقی مانده است.
700 تا 2300 سال پیش از میلاد
گفته می‌شود که آلیاژ برنز در طی این دوره ساخته شده است. برنز اولین آلیاژی است که توسط انسان‌های متالورژ اولیه ساخته شده است. می‌توان گفت نخستین باری که انسان متوجه شد با ترکیب فلزات می‌تواند به خواص بهتری دست یابد با ساخت این آلیاژ بوده است.
1750 سال پیش از میلاد
بوجودامدن آلیاژ برنز با کشف قلع در طی این زمان و ترکیب آن با مس بود. کشف قلع به 1750 سال پس از میلاد تخمین زده می‌شود.
1500 سال پیش از میلاد
کشف فلز آهن انقلاب دیگری را در دنیای فلزات و ساخت تجهیزات در این دوران رقم زد.
1000 تا 1400 سال پیش از میلاد
کشف فلز روی را به این سال‌‌‌‌‌‌‌ها نسبت‌داده‌اند، فلزی که آلیاژ برنج را با ترکیب شدن با مس ایجاد می‌کند.
750 سال پیش از میلاد
کشف جیوه به 750 سال پیش از میلاد بر می‌گردد. زمانی که مصریان آن را در سنگ گورهای خود بکار می‌برده‌اند. نزدیک‌ترین حادثه شناخته شده با این کشف، فعالیت آتش‌فشان پمپی در 79 سال پیش از میلاد است که باعث نابودی شهری به این نام شد.
پس از میلاد
کشف فلز آرسنیک در سال 1250 میلادی اتفاق افتاده است و پس از آن در سال 1557 پلاتین کشف شد که هر کدام شرح مفصلی بر نحوه کشف خود دارند.
فلزات قرن هجدهم میلادی
اختراع ماشین بخار در ابتدای قرن هجدهم بوده است. کشفی که انقلاب بزرگی را در صنعت جهان پدید آورد. 10 سال قبل از انقلاب آمریکا یعنی در سال 1735، کبالت عنصر بعدی بود که کشف شد و 15 سال بعد در سال 1750 آنتیموان عنصر بعدی بود که روی خود را به کاشفان کنجکاو نشان داد. گفته می‌شود که در سال 1746 بود که فلز روی (Zinc) کشف شد چنان که گفته شد این فلز با آنکه خواهر خوانده سرب محسوب می‌شود، ولی زمان طولانی برای کشف آن صرف شده است.
نیکل، پس از آهن، نیکل فراوان‌ترین فلز کره زمین است و یکی از مهم‌ترین نقش‌ها را در تولید فولادهای زنگ‌نزن ایفا می‌کند. با این حال این فلز در سال 1751 کشف شد.
پیدایش بیسموت در سال 1753، منگنز 1774، مولیبدن 1781 و تلوریم در سال 1782 اتفاق افتاده است. تنگستن نیز در سال 1783 به جمع کشفیات فلزی بشر پیوست.
در سال 1789 و همزمان با شروع انقلاب فرانسه زیرکونیوم فلز بعدی بود که کشف شد. در همان سال نیز اورانیوم کشف شد. شایان ذکر است که اکسید اورانیوم نیز سال‌ها قبل بدون شناخت از خواص آن برای رنگ‌آمیزی برخی شیشه‌ها استفاده می‌شد. اما بعدها در ساخت سلاح‌ها و سوخت‌های هسته به‌کار گرفته شد. تیتانیوم نیز در سال 1791 کشف شد ولی به‌دلیل ناشناخته ماندن خواص تا سال 1940 مورد توجه نبود. ییتریوم و برلیوم نیز به ترتیب در سال‌های 1794 و 1797 کشف شدند.
2 سال قبل از حکومت ناپلئون یعنی در سال 1791، فلز کروم کشف شد. فلزی که خواص خوردگی بسیار مناسبی را در فولاد ایجاد می‌کند و مانند نیکل یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین عناصر در فولادهای زنگ نزن است.

کشف‌های فلزی قرن نوزدهم میلادی
دهه اول قرن نوزدهم دهه تولد بسیاری از فلزات بوده است. نئوبیوم در سال 1801 و تانتالم در سال 1802 دو فلز نوزاد این دهه هستند. 3 فلز ایریدیم، پالادیم و رودیم در سال 1803 کشف شدند. سال 1807 شاهد کشف پتاسیم و سدیم بود.
در سال 1808 نیز فلزات ، بور، باریم، کلسیم، منیزیم و استرانسیوم کشف شدند.
سال 1814 سال کشف سریم بود و سه سال پش از آن یعنی در سال 1817 سه فلز مهم در باتری‌های امروزی مانند لیتیوم، کادمیوم و سلنیوم توسط دانشمندان کشف شدند.
سیلیکون در سال 1823 پا به عرصه دنیای فلزات و شبه فلزات نهاد. چیزی حدود 26 درصد از پوسته زمین از سنگ محتوی سیلیکون پر شده است. فلز آلومینیوم به عنوان فراوان‌ترین فلز موجود در پوسته زمین در سال 1827 کشف شد. این فلز که یک سوم فولاد وزن دارد، یکی از سبک‌ترین فلزات است.
سال‌های 1828 تا هزار 1885 سال‌های طلایی برای کشف بسیاری از فلزات بوده اند. توریم، وانادیم، لانتانیم، روتریوم، سزیم، روبیدیم، تالنتالیوم، گالیوم و ایندیوم از جمله این فلزات بوده اند. کانال سوئز در این ایام ایجاد شده است.
7 سال پس از آزمایش اولین لامپ روشنایی توسط ادیسون یعنی در سال 1886 فلز ژرمانیوم کشف شد. در سال 1898 پولونیوم و رادیم دو فلز رادیو اکتیو و بسیار نادر در طبیعت کشف شدند. این دو عنصر را ماری و پیر کوری کشف کردند.

کشف‌های فلزی قرن بیستم میلادی
یوروپیوم، و فرانسیوم از جمله فلزات کشف شده در نیمه اول قرن بیستم بودند. بین سال‌های 1940 تا 1961 خانواده‌ای از فلزات بنام عنصرهای فرا اورانیم عنصرهای با عدد اتمی بالاتر از ۹۲ (عدد اتمی اورانیوم) کشف شدند. این عنصرها به‌طور طبیعی در زمین وجود ندارند و به صورت مصنوعی با واکنش‌های هسته‌ای ساخته می‌شوند. آن‌ها همگی پرتوزا و ناپایداراند و دچار واپاشی هسته‌ای شده و به عنصرهای دیگر تبدیل می‌شوند. تا دهه دوم قرن بیست و یک، 25 عدد از این عنصرها ساخته شده و آخرینِ آن‌ها عنصر اوگانسون با عدد اتمی ۱۱۸ است.