Cuivre a été l'un des premiers métaux utilisés par l'homme. La raison principale de sa découverte et de son utilisation précoces est que le cuivre peut naturellement se présenter sous des formes relativement pures.
Résultats de cuivre
Bien que divers outils en cuivre et objets décoratifs datant de 9000 avant notre ère aient été découverts, des preuves archéologiques suggèrent que ce sont les premiers Mésopotamiens qui, il y a environ 5000 à 6000 ans, ont été les premiers à exploiter pleinement la capacité d'extraire et de travailler avec cuivre.
Manquant de connaissances modernes sur la métallurgie, les premières sociétés, y compris les Mésopotamiens, les Égyptiens et les Amérindiens, prisé le métal principalement pour ses qualités esthétiques, en l'utilisant comme l'or et l'argent pour produire des objets décoratifs et ornements.
Les premières périodes de production et d'utilisation organisées du cuivre dans différentes sociétés ont été approximativement datées comme suit:
- Mésopotamie, vers 4500 avant notre ère
- Égypte, vers 3500 avant notre ère
- Chine, vers 2800 avant notre ère
- Amérique centrale, vers 600 CE
- Afrique de l'Ouest, vers 900 CE
Les âges du cuivre et du bronze
Les chercheurs pensent maintenant que le cuivre a été utilisé régulièrement pendant une période - appelée l'âge du cuivre - avant sa substitution par le bronze. La substitution du cuivre au bronze a eu lieu entre 3500 et 2500 avant notre ère en Asie occidentale et en Europe, marquant ainsi le L'Âge de bronze.
Le cuivre pur souffre de sa douceur, ce qui le rend inefficace comme arme et outil. Mais les premières expérimentations de la métallurgie par les Mésopotamiens ont abouti à une solution à ce problème: le bronze. Un alliage de cuivre et d'étain, le bronze était non seulement plus dur mais pouvait également être traité par forgeage (façonnage et durcissement par martelage) et coulée (coulé et moulé sous forme liquide).
La capacité à extraire le cuivre des gisements de minerai était bien développée par 3000 avant notre ère et essentielle à l'utilisation croissante du cuivre et des alliages de cuivre. Le lac de Van, en Arménie actuelle, était la source la plus probable de minerai de cuivre pour les forgerons mésopotamiens, qui utilisaient le métal pour produire des pots, des plateaux, des soucoupes et des récipients à boire. Des outils en bronze et autres alliages de cuivre, notamment des ciseaux, des rasoirs, des harpons, des flèches et des fers de lance, ont été découverts depuis le troisième millénaire avant notre ère.
Une analyse chimique du bronze et des alliages apparentés de la région indique qu'ils contenaient environ 87% de cuivre, 10 à 11% d'étain et de petites quantités de fer, nickel, plomb, arsenic, et l'antimoine.
Le cuivre en Égypte
En Égypte, l'utilisation du cuivre se développait à peu près à la même période, bien que rien ne suggère un transfert direct de connaissances entre les deux civilisations. Tubes en cuivre pour le transport de l'eau ont été utilisés dans le Temple du Roi Sa'Hu-Re à Abusir qui a été construit vers 2750 avant notre ère. Ces tubes étaient fabriqués à partir de fines feuilles de cuivre d'un diamètre de 2,95 pouces, tandis que le pipeline mesurait près de 328 pieds de longueur.
Les Égyptiens utilisaient également le cuivre et le bronze pour les miroirs, les rasoirs, les instruments, les poids et les balances, ainsi que les obélisques et les ornements sur les temples.
Selon des références bibliques, des piliers en bronze massifs, mesurant 6 pieds de diamètre et 25 pieds de haut, se dressaient autrefois sur le porche du temple du roi Salomon à Jérusalem (vers le neuvième siècle avant notre ère). L'intérieur du temple, quant à lui, est enregistré comme contenant la soi-disant mer d'airain, un réservoir en bronze de 16 000 gallons tenu en l'air par 12 taureaux en bronze coulé. De nouvelles recherches suggèrent que le cuivre utilisé dans le temple du roi Salomon pourrait provenir de Khirbat en-Nahas en Jordanie moderne.
Le cuivre au Proche-Orient
Des articles en cuivre et, en particulier, en bronze se sont répandus dans tout le Proche-Orient, et des pièces de cette période ont été découvertes en Azerbaïdjan, en Grèce, en Iran et en Turquie.
Au deuxième millénaire avant notre ère, les objets en bronze étaient également produit en grande quantité dans certaines régions de Chine. Les moulages en bronze trouvés dans et autour de ce qui est maintenant les provinces du Henan et du Shaanxi sont considérés comme la première utilisation du métal en Chine, bien que certains objets en cuivre et en bronze utilisés par les Majiayao dans l'est du Gansu, l'est du Qinghai et le nord du Sichuan sont datés de 3000 BCE.
La littérature de l'époque montre à quel point la métallurgie chinoise était bien développée, avec des discussions détaillées sur la proportion exacte de cuivre et d'étain utilisé pour produire différentes nuances d'alliage utilisées pour couler différents articles, y compris des chaudrons, des cloches, des haches, des lances, des épées, des flèches et miroirs.
Le fer et la fin de l'âge du bronze
Si le développement de la fonte du fer a mis un terme à l'âge du bronze, l'utilisation du cuivre et du bronze ne s'est pas arrêtée. En fait, les Romains ont élargi leurs utilisations et l'extraction du cuivre. La capacité d'ingénierie des Romains a conduit à de nouvelles méthodes d'extraction systématique qui se sont particulièrement concentrées sur l'or, l'argent, le cuivre, l'étain et le plomb.
Auparavant local mines de cuivre en Espagne et en Asie Mineure ont commencé à desservir Rome et, à mesure que l'empire s'étendait, de nouvelles mines ont été intégrées dans ce système. À son apogée, Rome exploitait le cuivre au nord jusqu'à Anglesey, au Pays de Galles d'aujourd'hui; jusqu'à l'est de la Mysie, dans la Turquie moderne; et aussi à l'ouest que le Rio Tinto en Espagne et pourrait produire jusqu'à 15 000 tonnes de cuivre affiné par an.
Une partie de la demande de cuivre provenait de la monnaie, qui avait commencé lorsque les rois gréco-bactriens ont émis les premières pièces contenant du cuivre vers le troisième siècle avant notre ère. Une première forme de cupronickel, un alliage cuivre-nickel, a été utilisée dans les premières pièces, mais les premières pièces romaines étaient faites de briques en bronze coulé ornées de l'image d'un bœuf.
On pense que le laiton, un alliage de cuivre et de zinc, a été développé pour la première fois à cette époque (vers le troisième siècle avant notre ère), tandis que sa première utilisation dans la monnaie largement diffusée a été dans le dupondii de Rome, qui a été produit et distribué entre 23 avant notre ère et 200 CE.
Il n'est pas surprenant que les Romains, compte tenu de leurs vastes systèmes d'eau et de leurs capacités d'ingénierie, aient fréquemment utilisé du cuivre et du bronze dans raccords liés à la plomberie, y compris les tuyaux, les vannes et les pompes. Les Romains utilisaient également du cuivre et du bronze dans les armures, les casques, les épées et les lances, ainsi que des objets décoratifs, notamment des broches, des instruments de musique, des ornements et de l'art. Alors que la production d'armes allait plus tard se tourner vers le fer, les objets décoratifs et cérémoniels continuaient d'être fabriqués à partir de cuivre, de bronze et de laiton.
Comme la métallurgie chinoise a conduit à différentes nuances de bronze, la métallurgie romaine a développé de nouvelles et diverses nuances d'alliages de laiton qui avaient des rapports variables de cuivre et de zinc pour des applications particulières.
Un héritage de l'époque romaine est le mot anglais cuivre. Le mot est dérivé du mot latin cyprium, qui apparaît dans les écrits romains du début de l'ère chrétienne et provenait probablement du fait qu'une grande partie du cuivre romain provenait de Chypre.