Noem tin en de meeste mensen zouden denken aan het typische blikje, gebruikt om voedsel te bewaren dat u in uw kasten bewaart. Tin wordt hier gebruikt om het blik te helpen beschermen tegen corrosie (hoewel niet alle blikken tegenwoordig tin bevatten).

Maar hoewel het gebruik van tin in conserven pas dateert uit het begin van de 19e eeuw, de vermenging van tin met andere elementen dateert van vele eeuwen.

Tin – scheikundig symbool Sn met atoomnummer 50 op het periodiek systeem – is zacht en zilverachtig van kleur, met een smeltpunt van slechts 232℃. Op het eerste gezicht lijkt het geen veelbelovend vooruitzicht om iets te maken.

op de een of andere manier, mensen ontdekten dat het toevoegen van gecontroleerde hoeveelheden tin aan koper een prachtig, goudgele legering noemen we brons.

Ik raakte voor het eerst geïnteresseerd in brons tijdens mijn afstudeeronderzoeksproject in 1978. Die interesse blijft vandaag bestaan ​​- ik werk samen met collega's in Thailand om de technologieën te reverse-engineeren die worden gebruikt om oude Thaise bronzen armbanden te maken.

Vroeg brons

De eerste bekende tinbronzen lijken te zijn verschenen in de Kaukasus-regio van Eurazië in ongeveer 5800 tot 4600 vGT. Dat deze zeer schaarse vroege voorbeelden van tinbrons per ongeluk gemaakt kunnen zijn van vrij zeldzame ertsen die van nature zowel koper als tin bevatten.

Er is overvloedig bewijs dat rond 3000 v.Chr. tinbronzen werden gemaakt in de Egeïsche Zee en het Midden-Oosten (Turkije, Syrië, Irak, Iran) door opzettelijk tin en koper te legeren, waarbij de ertsen uit verschillende bronnen worden gewonnen.

Duidelijk, een reeks enigszins onwaarschijnlijke gebeurtenissen moest plaatsvinden voordat dit de norm kon zijn.

Een toevallige smelt zou gemaakt moeten zijn van geschikte mineralen die oxiden van tin en koper bevatten. Het resulterende metaal zou moeten worden erkend om gewenste eigenschappen te hebben, zoals hardheid, kleur en taaiheid, zodat superieure wapens of ornamenten konden worden geproduceerd.

Ambachtslieden zouden dan voldoende georganiseerd moeten zijn om uit te zoeken hoe ze dit smeltproces kunnen herhalen om artefacten zoals zwaarden, bijl koppen, schalen en armbanden.

Er moesten toen handelsnetwerken worden opgezet om het relatief zeldzame tin uit verre oorden te halen, zoals Afghanistan of Cornwall in het zuidwesten van Groot-Brittannië, naar elke gieterij. Het metallurgische ambacht zou moeten worden doorgegeven aan andere beoefenaars, waarschijnlijk via orale weg.

De verspreiding van brons

De truc om opzettelijk tin aan koper toe te voegen, verspreidde zich vervolgens over de Oude Wereld, het bereiken van West-Europa tegen ongeveer 2800 BCE, Egypte tegen 2200 vGT, de dichtbevolkte Noord-Chinese vlakte tegen 2200 BCE, China's provincie Yunnan rond 1400 BCE, Thailand tegen ongeveer 1100 BCE, en Zuid-India tegen 1000 voor Christus (zo niet een eeuw of twee eerder).

Dit heeft geleid tot een stevige discussie onder archeometallurgen over de vraag of de speciale kennis van de nuttige eigenschappen van tin zich verspreidde vanuit één enkele vestigingsplaats in het Midden-Oosten, of dat het herhaaldelijk onafhankelijk was ontwikkeld door inheemse ambachtslieden.

In het geval van Thailand en Cambodja, Er zijn argumenten aangevoerd voor verschillende scenario's:dat de technologie onafhankelijk is ontwikkeld, dat het vanuit China naar het zuiden is gebracht (of misschien omgekeerd, geëxporteerd vanuit het noordoosten van Thailand naar China), of dat het uit Bengalen is geïmporteerd.

Met China, sommige lokale geleerden hebben de voorkeur gegeven aan het standpunt voor onafhankelijke lokale ontdekking van tinbrons, hoewel de balans van bewijs suggereert dat de kennis werd overgedragen door paardrijbezoekers uit West-Azië.

Afrikaans brons

Tin werd ook gedolven in de prekoloniale tijd in Zuid-Afrika, en sommige bronzen artefacten - zoals stukken metaalplaat of ingots - zijn daar teruggevonden op oude metaalbewerkingslocaties.

Het beschikbare bewijs voor deze regio suggereert de technologie voor het produceren en bewerken van ijzer, koper en brons verschenen gelijktijdig op locaties in sub-Sahara Afrika, beginnend ongeveer 500 BCE in het noorden en bereikend Zuid-Afrika in ongeveer 300 CE.

Hoe is de metallurgische kennis in Zuidelijk Afrika terechtgekomen? Was het een inheemse ontdekking van de Bantu van Oost-Afrika die vervolgens met hen werd meegenomen op hun migraties, of werd de vaardigheid vanuit het Midden-Oosten naar het zuiden overgebracht, en zo ja door wie en hoe?

Net als in het geval van Azië, interpretatie van deze kwesties kan worden gekleurd door moderne politieke gevoeligheden. De vraag naar de bron van de metaalbewerkingsvaardigheden die de prachtige koperen en gouden ornamenten van de oude stad Mapungubwe in Zuid-Afrika produceerden, bijvoorbeeld, is nog steeds niet geregeld.

Brons in Amerika

De oude culturen van Amerika ontwikkelden ook geavanceerde vaardigheden voor het verwerken van edele metalen, koper en tin.

Ze waren in staat bronzen voorwerpen te vervaardigen zoals ringen, hangers, lichaamsversieringen, sier pincet, plaatwerk borstplaten, grote schijven, sierschilden en vooral klokken, door te gieten, zij het pas vanaf ongeveer 1000 CE in Zuid-Amerika en daarna kort daarna in het westen van Mexico.

In het geval van Meso-Amerika, de kennis van brons werd verondersteld te zijn vervoerd naar het noorden van Peru en Ecuador naar Mexico door maritieme handelaren.

Duidelijk, de oude wereld, zowel oud als nieuw, was goed verbonden door lange handelsroutes waarlangs ideeën (en in veel gevallen tin) vloeiden.

De mix van tin

De overdracht van de technologie kan ook worden gevolgd door aandacht te besteden aan specifieke aspecten van de fysieke metallurgie.

Wanneer meer dan ongeveer 15 massa% tin aan het koper wordt toegevoegd, de resulterende legering wordt nogal bros in zijn gegoten vorm, ook al heeft het nog een heerlijk warme goudgele kleur.

Iemand, ergens, de opmerkelijke ontdekking gedaan dat als zo'n gietstuk snel wordt geblust van rode hitte in water (of beter, pekel), het wordt zachter en relatief taaier en werkbaarder.

De afschrikkende warmtebehandeling laat een zeer karakteristieke naaldachtige microstructuur (bekend als martensiet) in het artefact achter die kan worden gedetecteerd door een microscoop. Dit vertelt een archeoloog dat het onderdeel is vervaardigd door een relatief complex proces, in plaats van alleen gegoten.

Wanneer het tingehalte minder is dan ongeveer 15%, geen martensietvormen en er gebeurt niets opmerkelijks bij het blussen.

Het resultaat dat wordt verkregen bij de warmtebehandeling van brons met een hoog tingehalte is contra-intuïtief omdat, wanneer ijzer op deze manier wordt behandeld, het wordt hard en broos. De truc om het brons taai te maken is zo specifiek dat het zeer waarschijnlijk is dat deze kennis van persoon op persoon is overgedragen.

Voor de overdracht over de Oude Wereld zouden goed geïnformeerde personen een aanzienlijke afstand naar vreemde oorden hebben afgelegd. Het verschijnen van deze artefacten op verafgelegen locaties in Eurazië en Afrika is een ander teken van oude globalisering.

Een extra element

Er is nog een truc die voorkomt in de oude bronzen beelden, hoewel deze mogelijk onafhankelijk op meer dan één locatie is ontdekt.

Ergens in de Late Bronstijd of Vroege IJzertijd (rond 500 BCE), ambachtslieden begonnen lood toe te voegen aan hun tinbrons gietstukken. Dit geeft het gesmolten metaal extra vloeibaarheid, waardoor het in een mal tot in de kleinste details kan vloeien zodat gietstukken met fijne details en reliëffiguren kunnen worden gemaakt.

Als onderdeel, lood is niet zo glanzend of aantrekkelijk als tin; het is veel dichter en wordt gevonden in heel verschillende ertsen zoals galena (loodsulfide). De vroegst bekende gegoten bronzen beelden met significante gecontroleerde toevoegingen van lood lijken uit China te komen (500 BCE tot 200 CE). Alweer, het was duidelijk een bewuste innovatie, en opnieuw verspreidde het zich snel over Eurazië.

Naarmate er meer vindplaatsen zoals die in het oosten van Thailand worden opgegraven, en naarmate de database met samenstellingen en data van legeringen toeneemt, zal het mogelijk worden om meer licht te werpen op oude handelsroutes, migratie en technologieoverdracht.

De aanwezigheid en het gebruik van tin op deze locaties zal fungeren als een soort metallurgisch DNA, een indicator voor oude culturele en menselijke uitwisselingen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.