Серебро в XIII в. в Европе (Испания, Саксония и др.) получали из полиметаллических руд малоэффективным методом зейгерования, основанным на способности свинца извлекать из расплавов серебро. Помимо перечисленных металлов, в небольших количествах получали золото, свинец, олово, висмут, сурьму, мышьяк.
Широкое развитие получили приемы обработки металлов. Производство оружия, рыцарских доспехов, а с XIV в. литье пушек и изготовление легкого огнестрельного оружия, а также различных орудий труда, механизмов (часов) и ювелирное искусство получили в эпоху Возрождения широкое развитие во всех крупных городах Европы. В отличие от мастеров-ремесленников средневековья металлурги и мастера по обработке металлов стояли на более высокой ступени. Некоторые из них получили не только хорошую практическую подготовку на рудниках и в мастерских-мануфактурах, но и теоретическую в горных школах.
В результате развития в эпоху Возрождения горного дела, металлургии и приемов обработки металлов уже в XV и особенно в XVI в. появилось несколько сочинений, содержащих достаточно подробное описание технологических процессов.
Первым крупным технологом эпохи Возрождения был итальянец Ванноччо Бирингуччо (3) (1480–1539), оставивший большое сочинение под заглавием «Пиротехния» [14] («Руrоtechnia»), вышедшее в 1540 г. В молодости Бирингуччо объездил многие страны Европы, изучил металлургию и литейное дело и сделался известным мастером-литейщиком. В 1529 г. во Флоренции он отлил огромную пушку весом свыше 6 т и длиной 6,7 м. Бирингуччо приобрел известность и как архитектор. В последние годы жизни он был главным литейщиком Ватикана.
Сочинение Бирингуччо «Пиротехния» свидетельствует о его широкой образованности как техника-металлурга, специалиста по выплавке и обработке металлов. Весьма характерно, что, описывая различные металлургические процессы и операции, Бирингуччо привлекает химические данные, указывает на свойства и пути применения многих химикалий. Несомненно, что большинство приводимых им сведений заимствовано не у алхимиков, а у практиков-ремесленников.
«Пиротехния» состоит из 10 книг, или глав. В начале сочинения Бирингуччо излагает взгляды Аристотеля на образование в земле металлов и минералов, а также описывает различные металлы и их руды. Далее речь идет о добыче и свойствах руд, купоросов, серы, квасцов, окислов и сульфидов мышьяка, поваренной соли и других природных материалов. Здесь же описываются процессы обработки руд в специальных печах, производство стекла и т. д. Третья книга посвящена описанию приемов «распознавания и опробования» руд и литейному производству. В четвертой и пятой книгах описаны способы добычи золота, разделение золота и серебра и выделение золота из сплавов с другими металлами. В частности, здесь описывается техника амальгамирования — новый для того времени прием выделения золота из руд. Тут же излагается способ приготовления «крепкой водки» (азотной кислоты).
В своем сочинении Бирингуччо приводит множество практически важных сведений о технике обработки металлов, литейном деле, монетном деле, приемах пробирного анализа, об изготовлении металлических зеркал и т. д. В седьмой книге он описывает плавильные печи, разнообразные механизмы, приемы и операции, применяемые при изготовлении крупных отливок — пушек, колоколов и т. п. Здесь же описаны воздуходувные меха. Десятая книга посвящена собственно пиротехнике — приготовлению пороха и разнообразных пиротехнических составов.
Бирингуччо, живший в эпоху чрезвычайно широкого увлечения алхимическими идеями, уделяет им в своей книге определенное место (книга девятая). Однако в своих взглядах он прочно стоит на почве практики и отрицательно отзывается об алхимиках, называя их шарлатанами.
Бирингуччо был одним из первых, кто заметил увеличение веса металлов при их обжиге на воздухе (кальцинация, т. е. — превращение в «известь»). Однако наблюдаемое увлечение веса металлов он объясняет своеобразно. «Я не хочу обойти молчанием, — пишет он, — интересное и в высшей степени примечательное явление, происходящее при прокаливании свинца в пламени. Свинец действительно увеличивается в весе и становится на 8–10 % тяжелее, чем до прокаливания. Это кажется удивительным, если вспомнить свойство огня разрушать все тела с потерей вещества. Поэтому вес свинца должен был бы уменьшиться, тогда как в действительности он увеличивается. При продолжительном нахождении в огне должна была бы уничтожиться большая часть его, в то время как наступает обратное. Причину этого, может быть, следует искать в том, что природа элемента-огня соответствует тому основному положению, согласно которому все тяжелое стремится к середине, и что все тела тем тяжелее, чем они плотнее. Огонь, таким образом, вытесняет все водные и воздухоподобные части из смеси, образующей свинец, так как последний представляет собой плохо смешанный металл и закрывает поэтому все естественные его поры, где заключается воздух, который, вследствие своей природной силы, поддерживал свинец с известной легкостью в пространстве, а потому вся масса падает как мертвая и свинец от этого тяжелеет. Нечто подобное замечается у трупов животных, которые весят значительно больше, чем живые животные. Ведь когда улетучиваются «духи жизни», которые можно представить себе лишь в виде воздухоподобных веществ, тело теряет ту силу, которая влечет его к небу, и тем самым делает его более тяжелым, причем одновременно возрастает сила притяжения тяжелых составных частей к центру земли. Этим рассуждением можно разрешить эту загадку» (4).
Заметим, что правильное объяснение увеличения веса металлов при прокаливании на воздухе было дано лишь через 200 лет после того, как были написаны эти строки; в течение же этих двух столетий увеличение веса металлов при кальцинации объяснялось даже видными учеными не менее фантастически.
В сочинении Бирингуччо все описания разнообразных веществ и технологических процессов сделаны на основании его собственного практического опыта. В этом отношении «Пиротехния» показывает, каких успехов достигла техника и техническая химия в начале XVI в. по сравнению с алхимией.
Современником и отчасти последователем Бирингуччо в описании горнорудной и металлургической техники был немецкий ученый и врач Георгий (Бауэр) Агрикола (5) (1494–1555). Он был родом из Саксонии, учился в Лейпцигском и итальянских университетах и получил диплом врача. Однако Агрикола почти не занимался врачебной практикой и не принимал никакого участия в движении за реформу медицины. Главным его занятием было горное дело и металлургия. Глубоко изучив минералогию, горнорудное дело и металлургию, в последние годы жизни он написал сочинение «12 книг о металлах» («De re metallica libri XII»), увидевшее свет через год после его смерти.
Это произведение Агриколы замечательно во многих отношениях. Прежде всего в своей книге Агрикола использовал личный богатый практический опыт и результаты глубокого изучения горнорудного дела в Саксонии (Хемниц) и Иоахимстале. При описании разнообразных руд, технологических процессов их добычи и переработки он использовал различные литературные источники, начиная с книг Плиния-старшего «Естественная история» и Бирингуччо «Пиротехния». В сочинении Агриколы обобщен многовековый опыт в области горнорудного дела и металлургии, в особенности опыт, накопленный в Саксонии, где разработка рудников началась в 922 г.
Сочинение Агриколы написано вполне ясным языком и в отношении совершенно отличается от алхимических трактатов, в изобилии выходивших в то время. Все главные процессы в книге, как производственные, так и лабораторные, иллюстрированы прекрасно выполненными рисунками (всего в книге иx 275), изображающими соответствующие операции. Поэтому сочинение Агриколы имеет большое историческое значение, так как дает возможность хорошо представить всю технику добычи и переработки руд в XVI в. Не удивительно поэтому, что это сочинение служило одним их главных пособий для горняков и металлургов в течение более двух столетий.