鐵與鐵器時(shí)代

鐵不但是我們周圍自然界里最重要的元素，而且是文化和工業(yè)的基礎(chǔ)，它是戰(zhàn)時(shí)的利器，又是和平勞動(dòng)的工具。打開(kāi)門捷列夫的元素周期表，再也找不出來(lái)一種元素，對(duì)于人類的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的命運(yùn)有像鐵這么重要的。

公元前三四千年前，人類就開(kāi)始去掌握這種金屬，從那時(shí)候起的人類全部歷史，都是為鐵而奮斗的歷史?？赡苁侨俗畛鯎斓教焐下湎聛?lái)的石頭——隕石，就用隕石加工做成制品，如我們今天看到墨西哥的阿芝特克人、北美洲的印第安人、格林蘭的愛(ài)斯基摩人和近東地區(qū)的居民所有的那種制品似的。難怪古代阿拉伯人傳說(shuō)鐵產(chǎn)在天上。埃及土人干脆把鐵稱為“天石”;阿拉伯人重復(fù)埃及人的古代傳說(shuō)，說(shuō)天上的金雨落在阿拉伯的沙漠上，金子在地面上變成銀子，隨后又變成黑色的鐵——這是對(duì)于那些要想獨(dú)占天上恩賜的部落的懲罰。

這些金屬制造工人正在加熱鍛爐里的鐵，然后將用夾具取出赤熱的鐵，將它錘打成形

鐵在很長(zhǎng)時(shí)間里得不到普遍的應(yīng)用，因?yàn)橐獜牡V石里煉出鐵來(lái)并非易事，而天上掉下來(lái)的隕石又很少。

只有在公元后1000年這段時(shí)期里，人才學(xué)會(huì)了從鐵礦里煉出鐵來(lái);于是文化史上的鐵器時(shí)代便代替了青銅器時(shí)代，一直延續(xù)到今天。

各民族像找金子似的找鐵，他們探求鐵的斗爭(zhēng)在復(fù)雜的歷史生活上始終起著重要的作用;然而無(wú)論是中世紀(jì)的冶金學(xué)家，還是煉金術(shù)士，都沒(méi)能真正地掌握鐵，人真正掌握鐵還僅是從19世紀(jì)開(kāi)始的，這以后鐵才逐步變成工業(yè)上最重要的一種金屬。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，鼓風(fēng)爐代替了手工業(yè)式的小規(guī)模的熔鐵爐，興起了像馬格尼托哥爾斯克那樣看著叫人驚奇的巨大的冶金工廠，它的生產(chǎn)量有好幾千噸。

鐵礦成了每一個(gè)國(guó)家的主要資源。儲(chǔ)藏量幾十億噸的洛林鐵礦成了資本家掠奪的對(duì)象，成了戰(zhàn)爭(zhēng)的根源。我們知道，在19世紀(jì)70年代，德法兩國(guó)就曾經(jīng)為了獨(dú)占萊茵河流域儲(chǔ)藏量幾十億噸的鐵礦而進(jìn)行過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)。

瑞典在北極圈里有有名的基魯納鐵礦，礦石質(zhì)地很好，一年的開(kāi)采量有1000萬(wàn)噸，英國(guó)和德國(guó)在爭(zhēng)奪這個(gè)鐵礦上有過(guò)許多故事。我們知道俄國(guó)的鐵礦是逐步發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采起來(lái)的，最先是在克列伏羅格和烏拉爾，以后又找到了庫(kù)爾斯克地磁異常區(qū)的極其豐富的鐵礦。

蘇聯(lián)有很多鐵礦，這些鐵礦奠定了蘇聯(lián)工業(yè)的基礎(chǔ)，煉出鐵來(lái)建造鐵軌、橋梁、機(jī)車、農(nóng)業(yè)機(jī)器和別種和平勞動(dòng)的工具。

在戰(zhàn)爭(zhēng)的年代里，把鐵制成炮彈和炸彈，一次戰(zhàn)役發(fā)射出去的鐵有時(shí)候相當(dāng)于整個(gè)鐵礦。例如，第一次世界大戰(zhàn)當(dāng)中的凡爾登戰(zhàn)役(1916年)，結(jié)果把整個(gè)凡爾登堡壘一帶變成了一個(gè)新的“鋼”礦。

為了鋼鐵而進(jìn)行的斗爭(zhēng)，逐漸促使現(xiàn)代的冶金工業(yè)走上了新的發(fā)展道路。

鐵和普通的鋼常常被新的優(yōu)質(zhì)鋼代替了，在鋼里面加入幾千分之一的稀有金屬，如鉻、鎳、釩、鎢、鈮制得的合金比普通的鋼堅(jiān)韌。

為了改善鐵的特性，為了改變鐵所起的化學(xué)反應(yīng)，人們?cè)诰薮蟮墓娘L(fēng)爐里和鑄鐵車間里還解決了為多產(chǎn)鐵的一個(gè)重大問(wèn)題。要知道，鐵會(huì)從人手里逃走;它不是金子，金子可以放在保險(xiǎn)箱里和銀行里保存起來(lái)，它的損失很微小?？墒氰F在地球表面上，在我們周圍的環(huán)境里，卻不像金子那樣老實(shí);我們都知道，鐵的表面是很容易蒙上一層銹。只要拿一塊濕潤(rùn)的鐵放在空氣里，它很快就銹跡斑斑;如果鐵皮的房頂不涂油漆，那么一年工夫房頂就會(huì)爛成一個(gè)個(gè)的大洞洞。我們從地底下找出來(lái)古代鐵制的武器，像槍、箭、盔甲，都氧化成了紅褐色的氫氧化物;這些鐵鋸所以變質(zhì)，也是由于受自然界化學(xué)定律的統(tǒng)一支配;鐵受到空氣里的氧氣作用，就會(huì)氧化。于是擺在人們面前有一個(gè)非常重大的任務(wù)——如何保護(hù)住鐵，不讓它受氧氣的作用。

像我剛才講過(guò)的，在鐵里面增添某些物質(zhì)可以改良鐵的性質(zhì)，人還想出辦法來(lái)讓鐵鍍上一層鋅或錫，把鐵做成白鐵或馬口鐵;把機(jī)器上的重要部分鍍上鉻和鎳，或者涂上各種涂料，用磷酸鹽來(lái)處理鐵。人想了各種各樣的辦法來(lái)防止鐵受氧化作用，防止鐵受我們周圍的濕氣和氧氣的侵蝕。必須說(shuō)明，防止鐵生銹并不是很容易做到的。人現(xiàn)在還在研究新的方法，研究怎樣來(lái)利用鋅和鎘，尋找錫的替用品。自然界里的化學(xué)反應(yīng)是自發(fā)的，因此人從地球內(nèi)部開(kāi)采出來(lái)的鐵越多，鋼鐵工業(yè)越發(fā)達(dá)，那就越要注意保護(hù)鐵不讓它生銹。

保護(hù)鐵——這句話聽(tīng)起來(lái)多么可笑，我們周圍的鐵不是很多嗎?在剛剛舉行的國(guó)際地質(zhì)會(huì)議上，地質(zhì)學(xué)家計(jì)算了世界上鐵礦的儲(chǔ)藏量，一致指出將來(lái)鐵會(huì)發(fā)生短缺，他們預(yù)言，再過(guò)50～70年，全世界鐵礦就要枯竭，那時(shí)候人只有用其他種金屬來(lái)代替鐵。他們還說(shuō)，在建筑、工業(yè)和生活上能夠用混凝土、粘土和沙來(lái)代替鐵。時(shí)間已經(jīng)過(guò)去不少，按說(shuō)鐵礦干涸的日子已經(jīng)逼近了，可是地質(zhì)學(xué)家卻不斷發(fā)現(xiàn)新的鐵礦。在蘇聯(lián)，鐵礦的儲(chǔ)藏量可以完全滿足工業(yè)上的需要，而且新的鐵礦陸續(xù)地被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在還看不出這種發(fā)現(xiàn)什么時(shí)候會(huì)停止。

鐵是宇宙里最重要的元素之一。我們?cè)谝磺刑祗w上看到鐵的光譜線，它在灼熱星體的大氣里發(fā)著光，我們也看見(jiàn)鐵原子在太陽(yáng)表面上疾馳著，鐵原子每年還朝著我們的地球掉下來(lái)，這就是細(xì)微的宇宙塵以及鐵隕石。在美國(guó)的亞利桑那州，在南非洲，在蘇聯(lián)的中通古斯卡河流域，都掉下過(guò)天生的大鐵塊，含有宇宙里最重要的金屬。地球物理學(xué)家證實(shí)，整個(gè)地球中心都是夾雜著鎳的鐵，而我們的地殼就是鐵外面蒙上的一層玻璃似的礦渣，就像鼓風(fēng)爐煉鑄鐵的時(shí)候流出的礦渣一樣。

可是工業(yè)上既取不到宇宙里天然的大鐵塊，也不能從地下深處開(kāi)采出鐵來(lái)——我們的生活和工作局限于薄薄的一層地面，我們的鋼鐵工業(yè)對(duì)于鐵礦儲(chǔ)藏量的估算也只能到地下幾百米為止，因?yàn)槟壳暗牟傻V業(yè)只能開(kāi)采到這樣的深度。

地球化學(xué)家也給我們揭開(kāi)了鐵的歷史。他們說(shuō)，地殼的本身就含有4.5%的鐵。我們周圍的所有金屬，只有鋁才比鐵多。我們知道，鐵含在最初凝結(jié)的巖漿里，這種巖漿凝結(jié)以后即是橄欖巖和玄武巖，它們埋在地下很深的地方，是最重和最初凝成的巖石(硅鎂層)。

大家知道花崗巖(硅鋁層)里含的鐵不多，花崗巖呈白色、粉紅色、綠色、這正表示鐵在花崗巖里的含量較低，但是地球表面上由于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，還是匯集了不少的鐵礦石。一部分鐵礦石在亞熱帶形成，那里熱帶的雨季和晴朗炎熱的夏天互相交錯(cuò)著。那里還是能在水里溶解的物質(zhì)都從巖石里被水沖走，而大量聚集起鐵和鋁的礦層。

我們知道，北部地區(qū)，像蘇聯(lián)的卡累里亞，每年春季漲大水，水里富含有機(jī)物質(zhì)，把各種巖石里含的大量的鐵沖到湖沼里，湖沼里有一種特殊的鐵菌，鐵菌作用的結(jié)果，鐵就成豌豆粒那樣大小或者更大的塊，積淀下來(lái)……所以在湖沼里，在海水深處，在長(zhǎng)期的地質(zhì)年代中就形成了鐵礦。勿庸置疑，動(dòng)植物的生活對(duì)于鐵礦的生成也是經(jīng)常發(fā)生影響的。

刻赤大鐵礦便是這樣生成的;克列伏羅格和庫(kù)爾斯克地磁異常區(qū)的大鐵礦大概也是這樣生成的。

克列伏羅格和庫(kù)爾斯克的鐵礦很早就由古代的海水沉積起來(lái)，這時(shí)候地底深處的熱氣還來(lái)得及改變它的構(gòu)成。因此我們?cè)谀莾商幰?jiàn)到的鐵礦，不是像刻赤那里的褐鐵礦，而是變黑了的礦石——鏡鐵礦和磁鐵礦。

鐵的旅行不止于陸地的表面。雖然，海水里含鐵很少，說(shuō)海洋里幾乎完全沒(méi)有鐵，也不算過(guò)分。但在特殊的、例外的情況下，在海洋里和淺水的海灣里也有鐵的沉積物，也有大片的鐵礦層，這類鐵礦在古代的海洋沉積物里經(jīng)常發(fā)現(xiàn)。蘇聯(lián)著名的烏克蘭羅普爾、刻赤和阿雅特各地的鐵礦都是這樣形成的。而在陸地的表面上，——在河川湖沼里，隨處都有鐵在旅行，所以植物就可能經(jīng)常找到這種重要的元素，植物假如沒(méi)有這種元素就會(huì)活不下去。

如果一盆花得不到鐵，那你就會(huì)看到，花就很快褪色，失去香味，葉子也發(fā)黃和枯萎起來(lái)?；罴?xì)胞仗著生氣勃勃的葉綠素才可發(fā)揮全部力量，它吸收二氧化碳里的碳而把氧氣釋放給空氣，如果沒(méi)有鐵就不能有這樣重要的葉綠素，因?yàn)殍F是形成葉綠素的必要條件。

鐵就是這樣在地球上，在植物里，在生物體里完成它的旅行，而在人的血液里的紅血球是這種金屬的旅行的一個(gè)最后一站，如果沒(méi)有鐵，那就沒(méi)有生命，更不用說(shuō)和平勞動(dòng)了。