प्रगलन: Difference between revisions
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[[File:TVA phosphate smelting furnace.jpg|thumb|[[ टेनेसी घाटी प्राधिकरण | टेनेसी घाटी प्राधिकरण]] रासायनिक संयंत्र में इलेक्ट्रिक फॉस्फेट गलाने वाली भट्टी (1942)]]प्रगलन वांछित [[आधार धातु]] उत्पाद निकालने के लिए [[अयस्क]] में | [[File:TVA phosphate smelting furnace.jpg|thumb|[[ टेनेसी घाटी प्राधिकरण | टेनेसी घाटी प्राधिकरण]] रासायनिक संयंत्र में इलेक्ट्रिक फॉस्फेट गलाने वाली भट्टी (1942)]]'''प्रगलन''' वांछित [[आधार धातु]] उत्पाद निकालने के लिए [[अयस्क]] में ऊष्मा और रासायनिक कम करने वाले एजेंट को प्रयुक्त करने की प्रक्रिया है।<ref>{{Cite web|title=smelting {{!}} Definition & Facts|url=https://www.britannica.com/technology/smelting|access-date=2021-02-23|website=Encyclopedia Britannica|language=en}}</ref> यह निष्कर्षण धातु विज्ञान का रूप है जिसका उपयोग अनेक धातुओं को प्राप्त करने के लिए किया जाता है जैसे लोहा बनाना, तांबा निष्कर्षण, चांदी खनन अयस्क प्रसंस्करण, सीसा गलाना और जस्ता गलाना। इस प्रकार गलाने में अयस्क को विघटित करने के लिए ऊष्मा और रासायनिक कम करने वाले एजेंट का उपयोग किया जाता है, जिससे गैस या [[ लावा |लावा]] के रूप में अन्य तत्व निकल जाते हैं और धातु पीछे रह जाती है। कम करने वाला एजेंट समान्यत: [[कार्बन]] का [[जीवाश्म ईंधन]] स्रोत होता है, जैसे कि [[कोक (ईंधन)]] के अधूरे दहन से [[कार्बन मोनोआक्साइड]] - या, पहले के समय में, [[ लकड़ी का कोयला |लकड़ी का कोयला]] का।<ref name=SmeltingEB>{{cite encyclopedia |title=प्रगलन|url=https://www.britannica.com/technology/smelting |encyclopedia=Encyclopaedia Britannica |access-date=2018-08-15}}</ref> अयस्क में ऑक्सीजन उच्च तापमान पर कार्बन से बंधती है, जैसे [[ कार्बन डाईऑक्साइड |कार्बन डाईऑक्साइड]] में बंध की रासायनिक ऊर्जा ({{CO2}}) अयस्क में बंधों की तुलना में कम है। | ||
सल्फाइड अयस्कों जैसे कि | सल्फाइड अयस्कों जैसे कि समान्यत: तांबा, जस्ता या सीसा प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है, यह सल्फाइड को ऑक्साइड में परिवर्तित करने के लिए गलाने से पहले भुना (धातुकर्म) किया जाता है, जो धातु में अधिक आसानी से कम हो जाते हैं। रोस्टिंग से अयस्क को हवा से ऑक्सीजन की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, जो कि अयस्क का ऑक्सीकरण होता है और सल्फर को [[सल्फर डाइऑक्साइड]] गैस के रूप में मुक्त किया जाता है। | ||
[[कच्चा लोहा]] का उत्पादन करने के लिए गलाने का कार्य मुख्य रूप से [[ वात भट्टी |वात भट्टी]] में होता है, जिसे [[ इस्पात |इस्पात]] में परिवर्तित किया जाता है। | [[कच्चा लोहा]] का उत्पादन करने के लिए गलाने का कार्य मुख्य रूप से [[ वात भट्टी |वात भट्टी]] में होता है, जिसे [[ इस्पात |इस्पात]] में परिवर्तित किया जाता है। | ||
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==प्रक्रिया== | ==प्रक्रिया== | ||
[[File:Karabash copper smelter.jpg|thumb|कॉपर स्मेल्टर, चेल्याबिंस्क ओब्लास्ट, रूस]] | [[File:Karabash copper smelter.jpg|thumb|कॉपर स्मेल्टर, चेल्याबिंस्क ओब्लास्ट, रूस]] | ||
[[File:Série de cuves d'électrolyse.jpg|thumb|फ्रांस के सेंट-जीन-डी-मौरीएन में एल्यूमीनियम स्मेल्टर पर इलेक्ट्रोलिसिस]]प्रगलन में धातु को उसके अयस्क से पिघलाने से कहीं अधिक | [[File:Série de cuves d'électrolyse.jpg|thumb|फ्रांस के सेंट-जीन-डी-मौरीएन में एल्यूमीनियम स्मेल्टर पर इलेक्ट्रोलिसिस]]प्रगलन में धातु को उसके अयस्क से पिघलाने से कहीं अधिक सम्मिलित है। अधिकांश अयस्क धातु और अन्य तत्वों के रासायनिक यौगिक होते हैं, जैसे ऑक्सीजन ([[ऑक्साइड]] के रूप में), सल्फर ([[सल्फाइड]] के रूप में), या कार्बन और ऑक्सीजन साथ ([[कार्बोनेट]] के रूप में)। धातु निकालने के लिए, श्रमिकों को इन यौगिकों को [[रासायनिक प्रतिक्रिया]] से गुजरना होगा। इसलिए, गलाने में उपयुक्त [[कमी (रसायन विज्ञान)]] का उपयोग सम्मिलित होता है जो धातु को मुक्त करने के लिए उन [[ऑक्सीकरण (रसायन विज्ञान)]] तत्वों के साथ जुड़ता है। | ||
=== | ===रोस्टिंग=== | ||
सल्फाइड और कार्बोनेट के | सल्फाइड और कार्बोनेट के स्थिति में, '''रोस्टिंग''' (धातु विज्ञान) नामक प्रक्रिया अवांछित कार्बन या सल्फर को हटा देती है, जिससे ऑक्साइड निकल जाता है, जिसे सीधे कम किया जा सकता है। रोस्टिंग का काम समान्यत: ऑक्सीकरण वाले वातावरण में किया जाता है। कुछ व्यावहारिक उदाहरण: | ||
* | ** मैलाकाइट , तांबे का एक सामान्य अयस्क मुख्य रूप से कॉपर कार्बोनेट हाइड्रॉक्साइड Cu <sub>2</sub> (CO <sub>3</sub> )(OH) <sub>2</sub> है ।<ref name="mindat">{{cite web|url=http://www.mindat.org/min-2550.html|title=Malachite: Malachite mineral information and data.|publisher=mindat.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150908005239/http://www.mindat.org/min-2550.html|archive-date=8 September 2015}}</ref> यह खनिज 250 डिग्री सेल्सियस और 350 डिग्री सेल्सियस के मध्य अनेक चरणों में 2CuO, CO<sub>2</sub>, और H<sub>2</sub>O में<ref name="asminternational">{{cite web|url=http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|title=Copper Metal from Malachite | Earth Resources|publisher=asminternational.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150923175352/http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|archive-date=23 September 2015}}</ref> थर्मल अपघटन से गुजरता है। कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को वायुमंडल में निष्कासित कर दिया जाता है, जिससे कॉपर (II) ऑक्साइड निकल जाता है, जिसे सीधे कॉपर में अपचयित किया जा सकता है, जैसा कि ''न्यूनीकरण'' शीर्षक वाले निम्नलिखित अनुभाग में वर्णित है । | ||
* [[सीसे का कच्ची धात]], सीसे का सबसे आम खनिज, मुख्य रूप से लेड सल्फाइड (PbS) है। सल्फाइड को सल्फाइट (PbSO) में ऑक्सीकृत किया जाता है<sub>3</sub>), जो थर्मल रूप से लेड ऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड गैस (PbO और SO) में विघटित हो जाता है<sub>2</sub>). सल्फर डाइऑक्साइड को निष्कासित कर दिया जाता है (पिछले उदाहरण में कार्बन डाइऑक्साइड की तरह), और लेड ऑक्साइड को नीचे दिए अनुसार कम किया जाता है। | * '''[[सीसे का कच्ची धात]], सीसे का सबसे आम खनिज, मुख्य रूप से लेड सल्फाइड (PbS) है। सल्फाइड को सल्फाइट''' (PbSO) में ऑक्सीकृत किया जाता है<sub>3</sub>), जो थर्मल रूप से लेड ऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड गैस (PbO और SO) में विघटित हो जाता है<sub>2</sub>). सल्फर डाइऑक्साइड को निष्कासित कर दिया जाता है (पिछले उदाहरण में कार्बन डाइऑक्साइड की तरह), और लेड ऑक्साइड को नीचे दिए अनुसार कम किया जाता है। | ||
===कमी=== | ===कमी=== | ||
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===सल्फाइड अयस्क=== | ===सल्फाइड अयस्क=== | ||
[[File:Cowles furnace-2.jpg|thumb|1880 के दशक के अंत में [[स्टोक-अपॉन-ट्रेंट]] [[ इंगलैंड |इंगलैंड]] में [[ओहियो]] की [[इलेक्ट्रिक स्मेल्टिंग और एल्युमीनियम कंपनी]]। [[ब्रिटिश एल्यूमिनियम]] ने लगभग इसी समय पॉल हेरौल्ट की प्रक्रिया का उपयोग किया।<ref name=Minet>{{cite book|author=Minet, Adolphe|others=Leonard Waldo (translator, additions)|title=एल्युमीनियम का उत्पादन और इसका औद्योगिक उपयोग|url=https://archive.org/details/productionalumi01minegoog|year=1905|page=[https://archive.org/details/productionalumi01minegoog/page/n254 244] (Minet speaking) +116 (Héroult speaking)|publisher=John Wiley and Sons, Chapman & Hall|location=New York, London|ol=234319W}}</ref>]]आधार धातुओं के अयस्क प्रायः सल्फाइड होते हैं। हाल की शताब्दियों में, चार्ज को ईंधन से अलग रखने के लिए प्रतिध्वनि भट्टियों का उपयोग किया गया है। परंपरागत रूप से, उनका उपयोग गलाने के पहले चरण के लिए किया जाता था: दो तरल पदार्थ बनाना, ऑक्साइड स्लैग जिसमें अधिकांश अशुद्धियाँ होती हैं, और दूसरा सल्फाइड [[मैट (धातुकर्म)]] जिसमें मूल्यवान धातु सल्फाइड और कुछ अशुद्धियाँ होती हैं। ऐसी रिवर्बरेटरी भट्टियां आज लगभग 40 मीटर लंबी, 3 मीटर ऊंची और 10 मीटर चौड़ी हैं। शुष्क सल्फाइड सांद्रता को पिघलाने के लिए ईंधन को सिरे पर जलाया जाता है ( | [[File:Cowles furnace-2.jpg|thumb|1880 के दशक के अंत में [[स्टोक-अपॉन-ट्रेंट]] [[ इंगलैंड |इंगलैंड]] में [[ओहियो]] की [[इलेक्ट्रिक स्मेल्टिंग और एल्युमीनियम कंपनी]]। [[ब्रिटिश एल्यूमिनियम]] ने लगभग इसी समय पॉल हेरौल्ट की प्रक्रिया का उपयोग किया।<ref name=Minet>{{cite book|author=Minet, Adolphe|others=Leonard Waldo (translator, additions)|title=एल्युमीनियम का उत्पादन और इसका औद्योगिक उपयोग|url=https://archive.org/details/productionalumi01minegoog|year=1905|page=[https://archive.org/details/productionalumi01minegoog/page/n254 244] (Minet speaking) +116 (Héroult speaking)|publisher=John Wiley and Sons, Chapman & Hall|location=New York, London|ol=234319W}}</ref>]]आधार धातुओं के अयस्क प्रायः सल्फाइड होते हैं। हाल की शताब्दियों में, चार्ज को ईंधन से अलग रखने के लिए प्रतिध्वनि भट्टियों का उपयोग किया गया है। परंपरागत रूप से, उनका उपयोग गलाने के पहले चरण के लिए किया जाता था: दो तरल पदार्थ बनाना, ऑक्साइड स्लैग जिसमें अधिकांश अशुद्धियाँ होती हैं, और दूसरा सल्फाइड [[मैट (धातुकर्म)]] जिसमें मूल्यवान धातु सल्फाइड और कुछ अशुद्धियाँ होती हैं। ऐसी रिवर्बरेटरी भट्टियां आज लगभग 40 मीटर लंबी, 3 मीटर ऊंची और 10 मीटर चौड़ी हैं। शुष्क सल्फाइड सांद्रता को पिघलाने के लिए ईंधन को सिरे पर जलाया जाता है (समान्यत: आंशिक रूप से रोस्टिंग के बाद) जिसे भट्ठी की छत में खुले स्थानों से डाला जाता है। स्लैग भारी मैट पर तैरता है और हटा दिया जाता है और त्याग दिया जाता है या पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। फिर सल्फाइड मैट को [[कनवर्टर (धातुकर्म)]] में भेजा जाता है। प्रक्रिया का सटीक विवरण अयस्क निकाय के खनिज विज्ञान के आधार पर भट्टी से दूसरे भट्टी में भिन्न होता है। | ||
जबकि प्रतिध्वनि भट्टियां बहुत कम तांबे वाले स्लैग का उत्पादन करती थीं, वे अपेक्षाकृत ऊर्जा अक्षम थीं और सल्फर डाइऑक्साइड की कम सांद्रता को बंद कर देती थीं जिसे पकड़ना मुश्किल था; तांबा गलाने की प्रौद्योगिकियों की नई पीढ़ी ने उनका स्थान ले लिया है।<ref>{{cite book|author=W. G. Davenport |contribution=Copper extraction from the 60s into the 21st century |title=Proceedings of the Copper 99–Cobre 99 International Conference |volume=I—Plenary Lectures/Movement of Copper and Industry Outlook/Copper Applications and Fabrication|editor1=G. A. Eltringham |editor2=N. L. Piret |editor3=M. Sahoo |publisher=The Minerals, Metals and Materials Society |location=Warrendale, Pennsylvania |year=1999 |pages=55–79 |oclc=42774618}}</ref> हाल की भट्टियां बाथ स्मेल्टिंग, टॉप-जेटिंग लांस स्मेल्टिंग, [[फ्लैश स्मेल्टिंग]] और ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग करती हैं। स्नान स्मेल्टर के कुछ उदाहरणों में नोरंडा भट्टी, [[इसमेल्ट]] भट्टी, टेनिएंट रिएक्टर, वुनुकोव स्मेल्टर और एसकेएस तकनीक | जबकि प्रतिध्वनि भट्टियां बहुत कम तांबे वाले स्लैग का उत्पादन करती थीं, वे अपेक्षाकृत ऊर्जा अक्षम थीं और सल्फर डाइऑक्साइड की कम सांद्रता को बंद कर देती थीं जिसे पकड़ना मुश्किल था; तांबा गलाने की प्रौद्योगिकियों की नई पीढ़ी ने उनका स्थान ले लिया है।<ref>{{cite book|author=W. G. Davenport |contribution=Copper extraction from the 60s into the 21st century |title=Proceedings of the Copper 99–Cobre 99 International Conference |volume=I—Plenary Lectures/Movement of Copper and Industry Outlook/Copper Applications and Fabrication|editor1=G. A. Eltringham |editor2=N. L. Piret |editor3=M. Sahoo |publisher=The Minerals, Metals and Materials Society |location=Warrendale, Pennsylvania |year=1999 |pages=55–79 |oclc=42774618}}</ref> हाल की भट्टियां बाथ स्मेल्टिंग, टॉप-जेटिंग लांस स्मेल्टिंग, [[फ्लैश स्मेल्टिंग]] और ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग करती हैं। स्नान स्मेल्टर के कुछ उदाहरणों में नोरंडा भट्टी, [[इसमेल्ट]] भट्टी, टेनिएंट रिएक्टर, वुनुकोव स्मेल्टर और एसकेएस तकनीक सम्मिलित हैं। टॉप-जेटिंग लांस स्मेल्टर में मित्सुबिशी स्मेल्टिंग रिएक्टर सम्मिलित है। विश्व के तांबा स्मेल्टरों में फ़्लैश स्मेल्टरों की हिस्सेदारी 50% से अधिक है। गलाने की प्रक्रियाओं की अनेक और किस्में हैं, जिनमें किवसेट, ऑसमेल्ट, तमानो, ईएएफ और बीएफ सम्मिलित हैं। | ||
==इतिहास== | ==इतिहास== | ||
प्राचीन काल की धातुओं में से केवल [[सोना]] ही प्राकृतिक वातावरण में नियमित रूप से अपने मूल रूप में पाया जाता है। अन्य - तांबा, सीसा, चांदी, [[ विश्वास |विश्वास]] , [[लोहा]] और [[पारा (तत्व)]] - मुख्य रूप से खनिजों के रूप में पाए जाते हैं, हालांकि तांबा कभी-कभी व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में अपने मूल तांबे में पाया जाता है। ये खनिज मुख्य रूप से कार्बोनेट, सल्फाइड या धातु के ऑक्साइड होते हैं, जो [[सिलिका]] और [[ अल्युमिना |अल्युमिना]] जैसे अन्य घटकों के साथ मिश्रित होते हैं। हवा में कार्बोनेट और सल्फाइड खनिजों को | प्राचीन काल की धातुओं में से केवल [[सोना]] ही प्राकृतिक वातावरण में नियमित रूप से अपने मूल रूप में पाया जाता है। अन्य - तांबा, सीसा, चांदी, [[ विश्वास |विश्वास]] , [[लोहा]] और [[पारा (तत्व)]] - मुख्य रूप से खनिजों के रूप में पाए जाते हैं, हालांकि तांबा कभी-कभी व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में अपने मूल तांबे में पाया जाता है। ये खनिज मुख्य रूप से कार्बोनेट, सल्फाइड या धातु के ऑक्साइड होते हैं, जो [[सिलिका]] और [[ अल्युमिना |अल्युमिना]] जैसे अन्य घटकों के साथ मिश्रित होते हैं। हवा में कार्बोनेट और सल्फाइड खनिजों को रोस्टिंग (धातुकर्म) से वे ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाते हैं। बदले में, ऑक्साइड को गलाकर धातु में बदल दिया जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड गलाने के लिए पसंद का कम करने वाला एजेंट था (और है)। यह हीटिंग प्रक्रिया के दौरान आसानी से उत्पादित होता है, और गैस के रूप में अयस्क के साथ घनिष्ठ संपर्क में आता है। | ||
[[पुरानी दुनिया]] में, मनुष्यों ने 8000 साल से भी पहले, [[प्रागैतिहासिक काल]] में धातुओं को गलाना सीखा था। उपयोगी धातुओं की खोज और उपयोग - पहले तांबा और कांस्य, फिर कुछ सहस्राब्दियों बाद लोहे - का मानव समाज पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ा। प्रभाव [[अभी तक]] व्यापक था कि विद्वान परंपरागत रूप से प्राचीन इतिहास को [[पाषाण युग]], कांस्य युग और [[लौह युग]] में विभाजित करते हैं। | [[पुरानी दुनिया]] में, मनुष्यों ने 8000 साल से भी पहले, [[प्रागैतिहासिक काल]] में धातुओं को गलाना सीखा था। उपयोगी धातुओं की खोज और उपयोग - पहले तांबा और कांस्य, फिर कुछ सहस्राब्दियों बाद लोहे - का मानव समाज पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ा। प्रभाव [[अभी तक]] व्यापक था कि विद्वान परंपरागत रूप से प्राचीन इतिहास को [[पाषाण युग]], कांस्य युग और [[लौह युग]] में विभाजित करते हैं। | ||
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पुरानी दुनिया में, सबसे पहले गलाई गई धातुएँ टिन और सीसा थीं। सबसे पहले ज्ञात [[ ढलाई |ढलाई]] सीसा मोती [[अनातोलिया]] ([[ टर्की ]]) में कैटालहोयुक साइट में पाए गए थे, और लगभग 6500 ईसा पूर्व के हैं,<ref>{{Cite journal |last1=Gale |first1=N.H. |last2=Stos-Gale |first2=Z.A. |date=1981 |title=प्राचीन मिस्र की चाँदी|url=https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/030751338106700110 |journal=The Journal of Egyptian Archaeology |volume=67 |issue=1 |pages=103–115 |doi=10.1177/030751338106700110 |s2cid=192397529 |via=Sage Journals}}</ref> लेकिन धातु के बारे में पहले भी पता रहा होगा। | पुरानी दुनिया में, सबसे पहले गलाई गई धातुएँ टिन और सीसा थीं। सबसे पहले ज्ञात [[ ढलाई |ढलाई]] सीसा मोती [[अनातोलिया]] ([[ टर्की ]]) में कैटालहोयुक साइट में पाए गए थे, और लगभग 6500 ईसा पूर्व के हैं,<ref>{{Cite journal |last1=Gale |first1=N.H. |last2=Stos-Gale |first2=Z.A. |date=1981 |title=प्राचीन मिस्र की चाँदी|url=https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/030751338106700110 |journal=The Journal of Egyptian Archaeology |volume=67 |issue=1 |pages=103–115 |doi=10.1177/030751338106700110 |s2cid=192397529 |via=Sage Journals}}</ref> लेकिन धातु के बारे में पहले भी पता रहा होगा। | ||
चूंकि यह खोज लेखन के आविष्कार से | चूंकि यह खोज लेखन के आविष्कार से अनेक सहस्राब्दियों पहले हुई थी, इसलिए इसका कोई लिखित रिकॉर्ड नहीं है कि यह कैसे बनाया गया था। हालाँकि, अयस्कों को लकड़ी की आग में रखकर टिन और सीसे को गलाया जा सकता है, जिससे यह संभावना बनी रहती है कि यह खोज दुर्घटनावश हुई हो।हालाँकि हाल की छात्रवृत्ति ने इस खोज को प्रश्नांकित कर दिया है।<ref>{{Cite journal |last1=Radivojević |first1=Miljana |last2=Rehren |first2=Thilo |last3=Farid |first3=Shahina |last4=Pernicka |first4=Ernst |last5=Camurcuoğlu |first5=Duygu |date=2017 |title=Repealing the Çatalhöyük extractive metallurgy: The green, the fire and the 'slag' |journal=Journal of Archaeological Science |volume=86 |pages=101–122 |doi=10.1016/j.jas.2017.07.001|url=https://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/1571679/ }}</ref> | ||
सीसा सामान्य धातु है, लेकिन इसकी खोज का प्राचीन विश्व में अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ा। यह संरचनात्मक तत्वों या हथियारों के लिए उपयोग करने के लिए बहुत नरम है, हालांकि अन्य धातुओं के सापेक्ष इसका उच्च घनत्व इसे [[गोफन (हथियार)]]हथियार) प्रोजेक्टाइल के लिए आदर्श बनाता है। हालाँकि, चूँकि इसे ढालना और आकार देना आसान था, इसलिए [[प्राचीन ग्रीस]] और [[प्राचीन रोम]] की शास्त्रीय दुनिया में श्रमिकों ने पाइप और पानी को संग्रहीत करने के लिए इसका बड़े पैमाने पर उपयोग किया। उन्होंने इसका उपयोग पत्थर की इमारतों में [[मोर्टार (चिनाई)]] के रूप में भी किया।<ref>{{Cite news|last=Browne|first=Malcolm W.|date=1997-12-09|title=Ice Cap Shows Ancient Mines Polluted the Globe (Published 1997)|language=en-US|work=The New York Times|url=https://www.nytimes.com/1997/12/09/science/ice-cap-shows-ancient-mines-polluted-the-globe.html|access-date=2021-02-23|issn=0362-4331}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Loveluck|first1=Christopher P.|last2=McCormick|first2=Michael|last3=Spaulding|first3=Nicole E.|last4=Clifford|first4=Heather|last5=Handley|first5=Michael J.|last6=Hartman|first6=Laura|last7=Hoffmann|first7=Helene|last8=Korotkikh|first8=Elena V.|last9=Kurbatov|first9=Andrei V.|last10=More|first10=Alexander F.|last11=Sneed|first11=Sharon B.|date=December 2018|title=Alpine ice-core evidence for the transformation of the European monetary system, AD 640–670|journal=Antiquity|language=en|volume=92|issue=366|pages=1571–1585|doi=10.15184/aqy.2018.110|issn=0003-598X|doi-access=free}}</ref> | सीसा सामान्य धातु है, लेकिन इसकी खोज का प्राचीन विश्व में अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ा। यह संरचनात्मक तत्वों या हथियारों के लिए उपयोग करने के लिए बहुत नरम है, हालांकि अन्य धातुओं के सापेक्ष इसका उच्च घनत्व इसे [[गोफन (हथियार)]]हथियार) प्रोजेक्टाइल के लिए आदर्श बनाता है। हालाँकि, चूँकि इसे ढालना और आकार देना आसान था, इसलिए [[प्राचीन ग्रीस]] और [[प्राचीन रोम]] की शास्त्रीय दुनिया में श्रमिकों ने पाइप और पानी को संग्रहीत करने के लिए इसका बड़े पैमाने पर उपयोग किया। उन्होंने इसका उपयोग पत्थर की इमारतों में [[मोर्टार (चिनाई)]] के रूप में भी किया।<ref>{{Cite news|last=Browne|first=Malcolm W.|date=1997-12-09|title=Ice Cap Shows Ancient Mines Polluted the Globe (Published 1997)|language=en-US|work=The New York Times|url=https://www.nytimes.com/1997/12/09/science/ice-cap-shows-ancient-mines-polluted-the-globe.html|access-date=2021-02-23|issn=0362-4331}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Loveluck|first1=Christopher P.|last2=McCormick|first2=Michael|last3=Spaulding|first3=Nicole E.|last4=Clifford|first4=Heather|last5=Handley|first5=Michael J.|last6=Hartman|first6=Laura|last7=Hoffmann|first7=Helene|last8=Korotkikh|first8=Elena V.|last9=Kurbatov|first9=Andrei V.|last10=More|first10=Alexander F.|last11=Sneed|first11=Sharon B.|date=December 2018|title=Alpine ice-core evidence for the transformation of the European monetary system, AD 640–670|journal=Antiquity|language=en|volume=92|issue=366|pages=1571–1585|doi=10.15184/aqy.2018.110|issn=0003-598X|doi-access=free}}</ref> | ||
टिन सीसे की तुलना में बहुत कम आम था और केवल थोड़ा सा ही कठोर होता है, और अपने आप में इसका प्रभाव और भी कम होता है। | टिन सीसे की तुलना में बहुत कम आम था और केवल थोड़ा सा ही कठोर होता है, और अपने आप में इसका प्रभाव और भी कम होता है। | ||
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===तांबा और कांसा=== | ===तांबा और कांसा=== | ||
[[File:Tiangong Kaiwu Tripod Casting.jpg|thumb|1637 में प्रकाशित [[ गीत यिंग प्रकार |गीत यिंग प्रकार]] के चीनी तियांगोंग काइवु विश्वकोश से कास्टिंग कांस्य डिंग-ट्राइपॉड।]]टिन और सीसे के बाद, गलाई गई अगली धातु तांबा प्रतीत होती है। यह खोज कैसे हुई इस पर बहस चल रही है। कैम्पफ़ायर में आवश्यक तापमान से लगभग 200°C कम तापमान होता है, इसलिए कुछ लोगों का मानना है कि तांबे को पहली बार पिघलाने का काम मिट्टी के बर्तनों की भट्टियों में हुआ होगा।<ref>{{cite book|title=ब्रिटिश द्वीपों में धातुकर्म का प्रागितिहास|author=Tylecote, R F|date=1986|publisher=The Institute of Metals|publication-place=London|pages=16–17}}</ref> (एंडीज़ में तांबा गलाने का विकास, जिसके बारे में माना जाता है कि यह पुरानी दुनिया से स्वतंत्र रूप से हुआ था, उसी तरह से हुआ होगा।<ref name="sciencedaily.com"/> | [[File:Tiangong Kaiwu Tripod Casting.jpg|thumb|1637 में प्रकाशित [[ गीत यिंग प्रकार |गीत यिंग प्रकार]] के चीनी तियांगोंग काइवु विश्वकोश से कास्टिंग कांस्य डिंग-ट्राइपॉड।]]टिन और सीसे के बाद, गलाई गई अगली धातु तांबा प्रतीत होती है। यह खोज कैसे हुई इस पर बहस चल रही है। कैम्पफ़ायर में आवश्यक तापमान से लगभग 200°C कम तापमान होता है, इसलिए कुछ लोगों का मानना है कि तांबे को पहली बार पिघलाने का काम मिट्टी के बर्तनों की भट्टियों में हुआ होगा।<ref>{{cite book|title=ब्रिटिश द्वीपों में धातुकर्म का प्रागितिहास|author=Tylecote, R F|date=1986|publisher=The Institute of Metals|publication-place=London|pages=16–17}}</ref> (एंडीज़ में तांबा गलाने का विकास, जिसके बारे में माना जाता है कि यह पुरानी दुनिया से स्वतंत्र रूप से हुआ था, उसी तरह से हुआ होगा।<ref name="sciencedaily.com"/> | ||
तांबा गलाने का सबसे पहला वर्तमान साक्ष्य, 5500 ईसा पूर्व और 5000 ईसा पूर्व के | तांबा गलाने का सबसे पहला वर्तमान साक्ष्य, 5500 ईसा पूर्व और 5000 ईसा पूर्व के मध्य का, प्लॉक्निक और बेलोवोड, सर्बिया में पाया गया है।<ref name="stonepages">{{cite web|url=http://www.stonepages.com/news/archives/002557.html|title=Stone Pages Archaeo News: Ancient metal workshop found in Serbia|publisher=stonepages.com|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924110730/http://www.stonepages.com/news/archives/002557.html|archive-date=24 September 2015}}</ref><ref name="archaeologydaily">{{cite web|url=http://www.archaeologydaily.com/news/201006274431/Belovode-site-in-Serbia-may-have-hosted-first-copper-makers.html|title=201006274431 | Belovode site in Serbia may have hosted first copper makers|publisher=archaeologydaily.com|access-date=26 August 2015|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20120229205002/http://www.archaeologydaily.com/news/201006274431/Belovode-site-in-Serbia-may-have-hosted-first-copper-makers.html|archive-date=29 February 2012}}</ref> तुर्की में पाया गया गदा का सिर 5000 ईसा पूर्व का है, जिसे कभी सबसे पुराना साक्ष्य माना जाता था, अब हथौड़े से ठोका हुआ, देशी तांबे का प्रतीत होता है।<ref name="google">{{cite book|title=प्राचीन तुर्की|author1=Sagona, A.G.|author2=Zimansky, P.E.|date=2009|publisher=Routledge|isbn=9780415481236|url=https://books.google.com/books?id=QHAlOAAACAAJ|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160306062734/https://books.google.co.uk/books?id=QHAlOAAACAAJ|archive-date=6 March 2016}}</ref> | ||
तांबे को टिन और/या [[ हरताल |हरताल]] के साथ सही अनुपात में मिलाने से [[कांस्य]] बनता है, [[मिश्र धातु]] जो तांबे की तुलना में काफी कठिन होती है। पहला आर्सेनिक कांस्य|तांबा/आर्सेनिक कांस्य 5वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व|4200 ईसा पूर्व [[एशिया छोटा]] से प्राप्त हुआ। इंका कांस्य मिश्रधातुएँ भी इसी प्रकार की थीं। तांबे के अयस्कों में अक्सर आर्सेनिक अशुद्धि होती है, इसलिए यह खोज दुर्घटनावश हो सकती है। अंततः, गलाने के दौरान जानबूझकर आर्सेनिक युक्त खनिजों को जोड़ा गया। | तांबे को टिन और/या [[ हरताल |हरताल]] के साथ सही अनुपात में मिलाने से [[कांस्य]] बनता है, [[मिश्र धातु]] जो तांबे की तुलना में काफी कठिन होती है। पहला आर्सेनिक कांस्य|तांबा/आर्सेनिक कांस्य 5वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व|4200 ईसा पूर्व [[एशिया छोटा]] से प्राप्त हुआ। इंका कांस्य मिश्रधातुएँ भी इसी प्रकार की थीं। तांबे के अयस्कों में अक्सर आर्सेनिक अशुद्धि होती है, इसलिए यह खोज दुर्घटनावश हो सकती है। अंततः, गलाने के दौरान जानबूझकर आर्सेनिक युक्त खनिजों को जोड़ा गया। | ||
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लोहारों ने तांबा/टिन कांसे का उत्पादन कैसे सीखा यह अज्ञात है। इस तरह का पहला कांस्य टिन-दूषित तांबे के अयस्कों से भाग्यशाली दुर्घटना हो सकता है। हालाँकि, 2000 ईसा पूर्व तक, लोग कांस्य का उत्पादन करने के उद्देश्य से टिन का खनन कर रहे थे - जो उल्लेखनीय है क्योंकि टिन अर्ध-दुर्लभ धातु है, और यहां तक कि समृद्ध [[कैसिटेराइट]] अयस्क में केवल 5% टिन होता है। हालाँकि, शुरुआती लोगों ने टिन के बारे में सीखा, 2000 ईसा पूर्व तक वे समझ गए कि कांस्य बनाने के लिए इसका उपयोग कैसे किया जाए। | लोहारों ने तांबा/टिन कांसे का उत्पादन कैसे सीखा यह अज्ञात है। इस तरह का पहला कांस्य टिन-दूषित तांबे के अयस्कों से भाग्यशाली दुर्घटना हो सकता है। हालाँकि, 2000 ईसा पूर्व तक, लोग कांस्य का उत्पादन करने के उद्देश्य से टिन का खनन कर रहे थे - जो उल्लेखनीय है क्योंकि टिन अर्ध-दुर्लभ धातु है, और यहां तक कि समृद्ध [[कैसिटेराइट]] अयस्क में केवल 5% टिन होता है। हालाँकि, शुरुआती लोगों ने टिन के बारे में सीखा, 2000 ईसा पूर्व तक वे समझ गए कि कांस्य बनाने के लिए इसका उपयोग कैसे किया जाए। | ||
तांबे और कांस्य निर्माण की खोज का पुरानी दुनिया के इतिहास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। हथियार बनाने के लिए धातुएँ इतनी कठोर थीं कि वे लकड़ी, हड्डी या पत्थर के समकक्षों की तुलना में भारी, मजबूत और प्रभाव क्षति के प्रति अधिक प्रतिरोधी थीं। | तांबे और कांस्य निर्माण की खोज का पुरानी दुनिया के इतिहास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। हथियार बनाने के लिए धातुएँ इतनी कठोर थीं कि वे लकड़ी, हड्डी या पत्थर के समकक्षों की तुलना में भारी, मजबूत और प्रभाव क्षति के प्रति अधिक प्रतिरोधी थीं। अनेक सहस्राब्दियों तक, कांस्य [[तलवार]]ों, खंजर, युद्ध कुल्हाड़ियों और भाले और [[तीर]] जैसे हथियारों के साथ-साथ ढाल, [[हेलमेट]], [[ ग्रिव्स |ग्रिव्स]] ्स (धातु शिन गार्ड), और अन्य शारीरिक [[कवच]] जैसे सुरक्षात्मक गियर के लिए पसंद की सामग्री थी। कांस्य ने औजारों और घरेलू बर्तनों में पत्थर, लकड़ी और कार्बनिक पदार्थों की जगह ले ली - जैसे कि [[छेनी]], आरी, [[कुल्हाड़ी]], कील (फास्टनर), ब्लेड कैंची, [[चाकू]], सिलाई सुई और [[ नत्थी करना |नत्थी करना]] , जग (कंटेनर), [[खाना पकाने के बर्तन]] और कड़ाही। , दर्पण, और घोड़े के हार्नेस। टिन और तांबे ने व्यापार नेटवर्क की स्थापना में भी योगदान दिया जो यूरोप और एशिया के बड़े क्षेत्रों तक फैला हुआ था और व्यक्तियों और राष्ट्रों के मध्य धन के वितरण पर बड़ा प्रभाव पड़ा। | ||
===प्रारंभिक लौह प्रगलन=== | ===प्रारंभिक लौह प्रगलन=== | ||
{{Main|Ferrous metallurgy}} | {{Main|Ferrous metallurgy}} | ||
लोहा बनाने का सबसे पहला प्रमाण कामान-कालेहोयुक में प्रोटो-हित्ती परतों में उचित मात्रा में कार्बन मिश्रण के साथ लोहे के टुकड़ों की छोटी संख्या पाई गई है और यह 2200-2000 [[ईसा पूर्व]] के हैं।<ref>{{cite journal |last=Akanuma |first=Hideo |title=The significance of Early Bronze Age iron objects from Kaman-Kalehöyük, Turkey |journal=Anatolian Archaeological Studies |volume=17 |pages=313–320 |year=2008 |url=http://www.jiaa-kaman.org/pdfs/aas_17/AAS_17_Akanuma_H_pp_313_320.pdf |publisher=Japanese Institute of Anatolian Archaeology |place=Tokyo }}</ref> सॉकोवा-सीगोलोवा (2001) से पता चलता है कि लोहे के उपकरण 1800 ईसा पूर्व के आसपास बहुत सीमित मात्रा में मध्य अनातोलिया में बनाए गए थे और हित्तियों | लोहा बनाने का सबसे पहला प्रमाण कामान-कालेहोयुक में प्रोटो-हित्ती परतों में उचित मात्रा में कार्बन मिश्रण के साथ लोहे के टुकड़ों की छोटी संख्या पाई गई है और यह 2200-2000 [[ईसा पूर्व]] के हैं।<ref>{{cite journal |last=Akanuma |first=Hideo |title=The significance of Early Bronze Age iron objects from Kaman-Kalehöyük, Turkey |journal=Anatolian Archaeological Studies |volume=17 |pages=313–320 |year=2008 |url=http://www.jiaa-kaman.org/pdfs/aas_17/AAS_17_Akanuma_H_pp_313_320.pdf |publisher=Japanese Institute of Anatolian Archaeology |place=Tokyo }}</ref> सॉकोवा-सीगोलोवा (2001) से पता चलता है कि लोहे के उपकरण 1800 ईसा पूर्व के आसपास बहुत सीमित मात्रा में मध्य अनातोलिया में बनाए गए थे और हित्तियों न्यू किंगडम (~ 1400-1200 ईसा पूर्व) के दौरान, सामान्य लोगों द्वारा नहीं, बल्कि अभिजात वर्ग द्वारा उपयोग में थे।<ref>{{cite journal |last=Souckova-Siegolová |first=J. |title=Treatment and usage of iron in the Hittite empire in the 2nd millennium BC |journal=Mediterranean Archaeology |volume=14 |pages=189–93 |year=2001}}.</ref> | ||
पुरातत्वविदों को तीसरे मध्यवर्ती काल और मिस्र के तेईसवें राजवंश (लगभग 1100-750 ईसा पूर्व) के | पुरातत्वविदों को तीसरे मध्यवर्ती काल और मिस्र के तेईसवें राजवंश (लगभग 1100-750 ईसा पूर्व) के मध्य , [[प्राचीन मिस्र]] में लोहे के काम करने के संकेत मिले हैं। हालाँकि, महत्वपूर्ण बात यह है कि उन्हें किसी भी (पूर्व-आधुनिक) काल में लौह अयस्क गलाने का कोई सबूत नहीं मिला है। इसके अलावा, जटिल प्रीहीटिंग सिद्धांतों के आधार पर, [[कार्बन स्टील]] के बहुत शुरुआती उदाहरण लगभग 2000 साल पहले (पहली शताब्दी ईस्वी के आसपास) उत्तर पश्चिम [[तंजानिया]] में उत्पादन में थे। ये खोजें धातु विज्ञान के इतिहास के लिए महत्वपूर्ण हैं।<ref>Peter Schmidt, Donald H. Avery. [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/201/4361/1085 Complex Iron Smelting and Prehistoric Culture in Tanzania] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100409173608/http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/201/4361/1085 |date=9 April 2010 }}, Science 22 September 1978: Vol. 201. no. 4361, pp. 1085–1089</ref> | ||
यूरोप और अफ्रीका में अधिकांश शुरुआती प्रक्रियाओं में लौह अयस्क को [[ब्लूमरी]] में गलाना | यूरोप और अफ्रीका में अधिकांश शुरुआती प्रक्रियाओं में लौह अयस्क को [[ब्लूमरी]] में गलाना सम्मिलित था, जहां तापमान इतना कम रखा जाता था कि [[लोहा]] पिघले नहीं। इससे लोहे का स्पंजी द्रव्यमान उत्पन्न होता है जिसे ब्लूम कहा जाता है, जिसे गढ़ा लोहा बनाने के लिए हथौड़े से दबाया जाना चाहिए। लोहे के ब्लूमरी गलाने का अब तक का सबसे पहला प्रमाण [[ हम्मेह को बताओ |हम्मेह को बताओ]] ह, जॉर्डन ([http://www.ironsmelting.net/www/smelting/]) में पाया गया है, और यह 930 ईसा पूर्व ([[C14 डेटिंग]]) का है। | ||
===बाद में लोहा गलाना=== | ===बाद में लोहा गलाना=== | ||
{{Main|Blast furnace}} | {{Main|Blast furnace}} | ||
मध्ययुगीन काल से, ब्लूमरीज़ में प्रत्यक्ष कमी के स्थान पर अप्रत्यक्ष प्रक्रिया शुरू हुई। इसमें पिग आयरन बनाने के लिए ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग किया जाता था, जिसे फिर जाली बार आयरन बनाने के लिए और प्रक्रिया से गुजरना पड़ता था। दूसरे चरण की प्रक्रियाओं में [[फाइनरी फोर्ज]] में फाइनिंग | मध्ययुगीन काल से, ब्लूमरीज़ में प्रत्यक्ष कमी के स्थान पर अप्रत्यक्ष प्रक्रिया शुरू हुई। इसमें पिग आयरन बनाने के लिए ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग किया जाता था, जिसे फिर जाली बार आयरन बनाने के लिए और प्रक्रिया से गुजरना पड़ता था। दूसरे चरण की प्रक्रियाओं में [[फाइनरी फोर्ज]] में फाइनिंग सम्मिलित है। 13वीं शताब्दी में [[उच्च मध्य युग]] के दौरान चीन द्वारा ब्लास्ट फर्नेस की शुरुआत की गई थी, जो कि क्विन राजवंश के दौरान 200 ईसा पूर्व से ही इसका उपयोग कर रहा था। [https://www.britannica.com/summary/blast-furnace#:~:text=Blast%20furnaces%20were%20used%20in,season%2C%20replaceing%20the%20bloomery%20process.] [[पुडलिंग (धातुकर्म)]] था [[औद्योगिक क्रांति]] में भी प्रस्तुत किया गया। | ||
दोनों प्रक्रियाएँ अब अप्रचलित हैं, और गढ़ा लोहा अब शायद ही कभी बनाया जाता है। इसके बजाय, माइल्ड स्टील का उत्पादन [[बेसेमर कनवर्टर]] से या अन्य माध्यमों से किया जाता है, जिसमें गलाने में कमी लाने वाली प्रक्रियाएं जैसे [[कोरेक्स प्रक्रिया]] भी | दोनों प्रक्रियाएँ अब अप्रचलित हैं, और गढ़ा लोहा अब शायद ही कभी बनाया जाता है। इसके बजाय, माइल्ड स्टील का उत्पादन [[बेसेमर कनवर्टर]] से या अन्य माध्यमों से किया जाता है, जिसमें गलाने में कमी लाने वाली प्रक्रियाएं जैसे [[कोरेक्स प्रक्रिया]] भी सम्मिलित है। | ||
==पर्यावरण और व्यावसायिक स्वास्थ्य प्रभाव== | ==पर्यावरण और व्यावसायिक स्वास्थ्य प्रभाव== | ||
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===वायु प्रदूषण=== | ===वायु प्रदूषण=== | ||
[[एल्यूमीनियम स्मेल्टर]]ों द्वारा उत्पन्न वायु प्रदूषकों में [[कार्बोनिल सल्फाइड]], [[ हाइड्रोजिन फ्लोराइड |हाइड्रोजिन फ्लोराइड]] , [[पॉलीसाइक्लिक यौगिक]], सीसा, [[निकल]], [[मैंगनीज]], [[पॉलीक्लोराइनेटेड बाइफिनाइल]] और मरकरी (तत्व) | |||