Мышьяковистая бронза

Мышьяковистая бронза (мышьяковая бронза) — древнейшая из разновидностей бронзы, представляющая собой сплав меди с мышьяком. В позднем бронзовом веке была почти повсеместно вытеснена оловянной бронзой — сплавом меди с оловом, и в настоящее время не применяется.

Использование мышьяка вместе с медью, будь то в качестве второстепенного компонента или в сочетании с другим элементом наподобие олова, позволяет получить более прочный конечный продукт и улучшить характеристики литья^[1]. Медная руда часто содержит природную примесь мышьяка; поэтому в археологии термин «мышьяковистая бронза» обычно применяется только к сплавам с содержанием мышьяка более 1% по весу, чтобы отличать их от потенциально случайных примесей. Если содержание мышьяка в сплаве менее 0,5%, то говорят о мышьяковой меди, а не бронзе.

Люди медного века, открыв улучшенные свойства изделий из медной руды, загрязнённой мышьяком, стали целенаправленно добавлять к медной руде мышьяк. По своим технологическим и физическим свойствам мышьяковая бронза не уступала оловянной, а по разнообразию сортов, пригодных для тех или иных видов хозяйственной деятельности (от ответственных деталей до ювелирных изделий), даже превосходила её.

Из археологических данных следует, что в начале и даже в середине бронзового века мышьяковая бронза почти безраздельно господствовала на всём пространстве Евразии. Исключение составляли только регионы, где добывалось олово (Британия, Притяньшанье) или же свинец (Этрурия). Археологические данные Кавказа, Египта, Перу говорят о том, что мышьяковистая бронза производилась какое-то время параллельно с оловянной бронзой. Например, в Тепе-Яхья её вплоть до железного века использовали для изготовления украшений и безделушек.

Производство такого сплава было крайне вредным для здоровья. Мышьяк — это элемент с температурой испарения 615 °C, поэтому оксид мышьяка улетучивается из расплава до или во время литья. Издавна известно, что пары, образующиеся при отжиге руды при её добыче или переработке, поражают нервную систему, глаза, лёгкие и кожу^[2]. Высокая токсичность производства мышьяковой бронзы, с неизбежностью приводившая к инвалидизации металлургов и кузнецов со стажем, возможно, объясняет, почему бог металлургов Гефест изображался греками хромым^[3][4].

С металлургической точки зрения у оловянной бронзы не так много реальных преимуществ, поэтому ранние исследователи предполагали, что от мышьяковистой бронзы отказались из-за её вредного воздействия на здоровье. Более вероятно, что её вытеснение из широкого употребления произошло потому, что легирование оловом позволяло получать отливки, схожие по прочности с мышьяковистой бронзой, но не требующие дополнительного наклёпа (деформационного упрочнения) для достижения полезной прочности^[5]. Также вероятно, что использование олова позволяло добиваться более предсказуемых результатов, поскольку из-за особенностей технологического процесса дозировать количество добавляемого мышьяка значительно сложнее, чем дозировать количество олова^[6].