Metalen uit de bronstijd
Brons
Bronzen rapier, zwaard, beitel en bijl
De bronstijd zou de bronstijd niet zijn zonder de aanwezigheid van brons.
Maar wat is brons en waar komt het vandaan? Brons is een legering van meerdere
metalen, met koper als hoofdbestanddeel. Het meest toegepaste brons uit
de bronstijd was het tin-brons, met gemiddeld 90% koper en 10% tin, met
variatie van slechts enkele procenten tot over 20% in de extreme gevallen.
De toevoeging van tin heeft een aantal voordelen boven het gebruik van
puur koper. Koper is een erg zacht metaal, en in gegoten staat niet geschikt
voor het gebruik van gebruiksvoorwerpen waar een scherpe rand nodig is.
Het kan worden gehard door het te smeden, maar dat maakt het nog steeds
niet erg geschikt. De snijkant van een zacht materiaal kan niet erg scherp
worden gemaakt, en wordt ook snel bot. Mensen ontdekten, dat door toevoeging
van een ander metaal zoals tin, het metal veel harder werd in gegoten staat
en na het verder hard the hammeren er een hard en duurzaam materiaal onstaat.
Voor de meeste voorwerpen geeft 10% tin de beste kwaliteit, hard maar niet
te bros. Nog een voordeel van de toevoeging van tin is dat het ervoor zorgt
dat het gesmolten koper veel minder gassen opneemt, dat voor luchtinsluitsels
kan zorgen als het stolt. Door toevoeging van tin wordt ook het smeltpunt
lager, van 1083ºC tot ongeveer 950ºC, afhankelijk van de hoeveelheid
tin. Dit maakt het smelten dus een wat makkelijker. En tenslotte, het tin
zorgt er ook voor dat het metal een goudachtige kleur krijgt, wat de bronstijd
mensen erg zullen hebben gewaardeerd te zien aan de vele bronzen sieraden
die zijn teruggevonden.
Tin is niet het enige metaal dat is gebruikt tijdens de bronstijd om
koper mee te legeren. Tijdens de overgang van het neolithicum (nieuwe steentijd)
naar de vroege bronstijd, werden ook arseen en antimoon toegepast. Arseen
was het eerste metaal dat werdt gebruikt om de kwaliteit van koper te verbeteren.
Het resulteerde in een legering die bijna even hard was als puur tin-brons.
Arseen is echter erg giftig, en dit is waarschijnlijk ook een van de redenen
dat het later door tin werd vervangen. In de vroege bronstijd werd zowel
tin-brons als het zogenaamde "Singen-metaal" toegepast. Singen-metaal bevat
wisselende hoeveelheden arseen, antimoon, tin en nikkel. Tin-bronzen voorwerpen
uit de vroege bronstijd werden voornamelijk geimporteerd uit het huidige
Groot Britannië en Ierland, waar tin gevonden werd. Voorwerpen van
Singen metaal kwamen uit gebieden als Duitsland, waar moeilijker aan tin
te komen was. Gedurende de midden bronstijd werd tin-brons voornamelijk
toegepast. Tijdens de late bronstijd werd ook lood aan het tin-brons toegevoegd.
Dit verslechterde de kwaliteit van het metaal, maar zorgde ervoor dat het
brons beter in the mal vloeide.
Messing, een koper-zink legering, wordt vaak verward met brons. De twee
legeringen kunnen worden herkend aan de kleur: messing is meer groenachig
geel en brons meer roodachtig. Zink werd niet toegepast in de bronstijd.
Koper
|
|
|
|
|
|
Koper
|
Malachiet
Zaire
|
Malachiet
Shropshite, GB
|
Azuriet en Malachiet
Shropshire, GB
|
Azuriet en Malachiet
Griekenland
|
|
 |
|
|
|
Cupriet, met
malachiet en koper
Leicestershire, GB
|
Chrysocolla
Chili
|
Chalcopyriet
Cornwall/
Midden Wales, GB
|
Chalcociet
Tsjechië
|
Chalcociet
Cornwall, GB
|
Koper, het hoofdbestanddeel van brons, wordt gevonden in vele vormen:
als puur metaal (gedegen koper) en als ertsen. Deze ertsen zijn niet inheems,
dus al ons brons werd geimporteerd uit andere gebieden als Engeland, Ierland,
Frankrijk, Duitsland, Denemarken etc. Gedegen koper is zeldzaam, maar wordt
soms gevonden samen met ertsen. Dit is waarschijnlijk de reden waardoor
de mensen in de prehistorie de ersten ontdekten, en dat daar ook koper
uit te halen viel. De twee hoofdgroepen van koperertsen zijn oxides en
sulfides. Geoxidiseerde ersten, als malachiet (groen van kleur), azuriet
(blauw) en cupriet (paars) zijn het eenvoudigst om te zetten in koper.
Er moet eerst poeder van worden gemaakt. Dit wordt in een zuurstof-arm
houtskool vuur geplaatst, dezelfde omstandigheden waaronder brons gesmolten
wordt, waarin de erst omvormt tot koper.
Boven zijn enkele voorbeelden van koperertsen te zijn, waarvan de meesten
ook in de bronstijd werden gebruikt. Gezien hoeveel verschillende soorten
er waren, waarvan sommigen onopvallend uitziende gesteentes, is het verbazingwekkend
dat de prehistorische mens ze kon herkennen!
Voor verdere informatie:
Copper
minerals
Native
copper examples
Bronze
age mining at Mynydd Parys
Tin
|
|
|
|
Tin
|
Cassiteriet
(tinerts kiezelsteen)
Cornwall, GB
|
Cassiteriet (mijnbouw)
Cornwall, GB
|
Tinerts komt op zeer weinig plaatsen voor, en is slechts als één
type erts te vinden: cassiteriet. Tin werd gevonden in Cornwall, in Ierland
(kleine hoeveelheden), één lokatie in Frankrijk en twee lokaties
in Duitsland. In Cornwall werd de erts voornamelijk als donkere kiezelstenen
gevonden, die in de ijstijd afzettingen te vinden waren. Dezelfde erts
bevindt zich ook dieper in de grond, waar het in recentere tijden werd
gewonnen via mijnbouw. Boven is de erts te zien in kiezelsteen vorm en
een stuk gewonnen via mijnbouw.
Het omzetten van tinerts in tin is min of meer hetzelfde als voor koper-oxides,
maar vergt een extra stap. Aangezien het gesteente waarin de erts voorkomt
het omzettings proces tegengaat, moet de erts eerst gescheiden worden van
het gesteente.
Lood
|
|
|
Lood
|
Galeniet
|
In de late bronstijd werd lood aan het brons toegevoegd. Zoals eerder
vermeld, gaat de kwaliteit van het materiaal hierdoor achteruit, maar verbeterde
het het vloeien van het brons in de mal. Hierdoor konden veel fijnere details
worden verkregen en werd het gieten van meer komplexe voorwerpen mogelijk.
In Groot Britannië en Frankrijk zijn enige volledig loden bijlen en
beitels gevonden. Er wordt gedacht dat deze werden gebruikt voor zogenaamd
verloren lood gieten. Eerst wordt een loden versie gegoten in een stenen
of bronzen mal, die wordt in klei gewikkeld, het lood eruit gesmolten zodat
de mal klaar is voor het gieten van de bronzen bijl of beitel. Lood werd
gevonden in erstvorm als galeniet, een loodsulfide.
Antimoon
|
|
Antimoon
|
Antimoon is een van de metalen dat samen met arseen en tin (als Singen
metaal) werd gebruikt in de vroege bronzen voorwerpen. Toen tin het voornaamste
legeringsmetaal werd, werd antimoon niet meer toegepast. Antimoon kan in
gedegen vorm worden gevonden (zeldzaam) en als de ertsen Stibniet en Jamesoniet.
Arseen
Arseen is zeer giftig en daarom heb ik dus geen voorbeeld om weer te
geven. Arseen was het eerste metaal dat aan koper werd toegevoegd. Een
paar procent is genoeg om het koper een hardheid te geven dat vergelijkbaar
is met het gemiddelde tin-brons. Sommige koperertsen bevatten van nature
al arseen. De kopersmeden zullen hebben gemerkt dat er een verschil was
in de kwaliteit van het koper van deze lokaties en zullen uiteindelijk
tot de ontdekking zijn gekomen dat de aanwezigheid van arseen de oorzaak
was. Sindsdien werd het arseen met opzet toegevoegd, of als metaal, of
als erts direct in het gesmolten koper. De giftigheid van het arseen zal
de kopersmeden geen goed hebben gedaan (alhoewel een zekere immuniteit
kan worden opgebouwd), dus dat zal een van de redenen voor de vervanging
door tin zijn geweest (alsmede de kleur van het tin-brons).
Goud
|
|
|
Gouden armband
|
Goud in kwarts,
Rusland
|
Naast het brons, werd er ook goud gebruikt in de bronstijd in de vorm
van sierraden. Slechts een klein aantal gouden voorwerpen zijn in Nederland
gevonden, zoals een paar armbanden en spiralen van goud draad. Goud komt
vrijwel alleen voor in gedegen vorm, dus het kan direct worden gebruikt.
Het werd gevonden in kwarts afzettingen, of als losse nuggets of korrels
in rivieren. Gedegen goud bevat varieerende hoeveelheden zilver, dat in
de bronstijd nog niet gescheiden kon worden. Indien het zilvergehalte hoog
was, werd koper toegevoegd om de kleur van het goud geler te maken. Om
die reden kwam het voor dat gouden voorwerpen soms maar een gering gehalte
aan goud bevatten en hebben een varierende kleur intensiteit.
IJzer
IJzer? In de bronstijd? Yep, Nederland heeft een van de oudste voorbeelden
van ijzer dat door de mens is gemaakt. In Bargeroosterveld is een voedpad
van houten planken gevonden, dat in een veen leidde naar een lokatie rijk
in ijzeroer. Op dit pad, dat dateert uit ongeveer 1500vC, is een ijzeren
pinnetje van 4cm lengte gevonden. Vlakbij, in Emmen, is een dorp uit de
bronstijd gevonden, waarin slakken zijn ontdekt die resulteren uit de ijzerwinning.
Dit leidde echter niet tot het begin van een ijzertijd. Dit is waarschijnlijk
omdat de methode destijds niet geschikt was om grotere gereedschappen te
produceren. De ijzertijd begon pas rond 800vC, toen waarschijnlijk voor
de tweede keer de kunst van het ijzer winnen en bewerken hier werd geintroduceerd.
