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製造鐵器的民族稱霸世界
人類利用鐵,據說是起源於隕鐵(主成分為鐵的隕石)。似乎在公元前2000年以前,就已經有初步的煉鐵工藝了。
煉鐵時必須從原料鐵砂(磁鐵礦)和鐵礦石等、鐵和氧結合的氧化物上,將氧原子剝離。鐵和氧的結合力很強,要剝離氧原子需要龐大的勞力。打個比方來說,就像是得要巨星強尼.戴普(Johnny Depp)出馬,才可能拆散一對感情很好的戀人一樣。
以專業的說法來說,在鐵離子(Fe3+ 等)加上電子、以成為鐵的製程十分重要。加上電子(結果剝離了氧原子)的這種反應,就稱為還原反應。
為了要還原,就得要有會釋出電子的還原劑(給對方電子的投手)。木炭=碳(C)會釋出電子,同時剝離和鐵結合的氧,生成一氧化碳(CO),甚至是二氧化碳(CO2),可說是理想的還原劑。
此外,要還原鐵的話,還必須有高溫。如何讓產生反應的爐達到高溫,就是關鍵所在。如果只是漫無目的的燃燒木炭,也無法得到所需的高溫。烤肉時,如果只是放好木炭點火,火勢也猛烈不起來,必須送入大量空氣(氧)才行。
因此人類發明了「風箱」,也就是腳踏有如手風琴的折疊部分,能噗噗的送入空氣的裝置。吉卜力電影《魔法公主》(もののけ姫)中,女性們拚命送入空氣的場景,用的就是風箱。
西元前1500年左右,開始定居在現今土耳其的西臺人,利用從鐵礦石煉製鐵的技術,用鐵製武器打敗青銅器武器,成立帝國。不過,當時煉鐵用的是原始的小型爐,無法到達太高的溫度,所以只能得到半固體狀態的鐵。從真正的鐵溶液煉鐵,是在之後的時代才有的技術。
此外,當時得到的鐵當中含有許多雜質,必須花功夫才能讓鐵變硬。從爐中取出半固體的鐵,必須再經過烤、敲擊,燒除表面的雜質,或是燒烤敲擊等鍛造作業。
亞述人從西臺人手中取得鐵器,獲得強大武力,征服了巴比倫尼亞(西元前729年),在東方成立了人類第一個世界帝國。這也是因為人類有了鐵器等強大的技術能力。
人類利用金屬的歷史,可以用遊離傾向(ionization tendency)來說明。所謂的遊離傾向,指的就是金屬有多容易釋出電子、成為陽離子的傾向。這個傾向由大到小依序是鋁(Al)>鐵(Fe)>銅(Cu)>金(Au)。