Calcolítico: Metalurgia, Cobre e a Revolução dos Produtos Secundários

O Calcolítico e a Idade do Cobre

O Calcolítico (ou Idade do Cobre) é o período de transição entre o Neolítico e a Idade do Bronze. O termo refere-se às sociedades humanas que começaram a utilizar metais como o ouro e o cobre antes que o uso de metais fosse generalizado. Devido à sua natureza transitória, muitos autores não o consideram, passando diretamente do Neolítico para a Idade do Bronze, incluindo as primeiras culturas Calcolíticas no Neolítico e as últimas na Era do Bronze.

A individualização do período Calcolítico é marcada não apenas pelo desenvolvimento da metalurgia, mas também pela evolução técnica que trouxe novas formas de produção.

A Revolução dos Produtos Secundários

O Calcolítico viu a intensificação econômica e a Revolução dos Produtos Secundários (cerca do 5º milénio a.C.). Esta revolução envolveu novas técnicas agrícolas e novos usos de animais, focando-se em subprodutos e não apenas na carne. Isso inclui:

• O uso de animais para tração (arado).
• O consumo de leite de origem animal.
• O uso da lã.
• O desenvolvimento da irrigação.

Domesticação e Uso de Animais

A domesticação do cavalo, que podia ser usado para alimentação e como animal de tração, ocorreu em conjunto com a utilização de burros e touros.

O Consumo de Leite

O consumo de leite começou na Mesopotâmia e no Egito, por volta do 4º milénio a.C. O Leite é composto por lactose, que, para ser absorvida pelo intestino, precisa ser decomposta em glicose e galactose pela ação da lactase. À medida que o ser humano cresce, a produção de lactase tende a desaparecer.

A capacidade de consumir leite na idade adulta é determinada por uma mutação genética que ocorreu quando a domesticação de animais começou e o consumo de leite se tornou comum. Esta mutação, inicialmente neutra, tornou-se benéfica, aumentando as chances de sobrevivência em locais onde o cálcio era difícil de obter. Para absorver o cálcio, a vitamina D3 é importante, sendo obtida através da luz solar. Por isso, peles mais claras facilitam a penetração da luz solar e a absorção de cálcio.

As populações do Norte da Europa apresentam menor índice de intolerância à lactose, enquanto o índice aumenta à medida que se move para o sul do continente.

A Lã

A Lã foi usada pela primeira vez no 6º milénio a.C., mas o seu uso só se generalizou completamente no 5º milénio a.C. Nas ovelhas primitivas, o pelo era composto por duas camadas: uma externa, de pelos grossos e longos, e uma interna, de pelo fino e macio, que seria usada para fazer lã. Esta lã era obtida apenas durante o inverno.

Irrigação e Comércio

A Irrigação pode ter estado presente em Çatal Hüyük. Na Mesopotâmia, a sua difusão ocorreu através da cultura Samarra, por volta de 5500 a.C.

Arado e Comércio: Durante o período Neolítico e Calcolítico, o comércio de produtos aumentou, e as redes de negócios expandiram-se.

Metalurgia: Características e Processos

Características dos Metais

Os metais, à temperatura ambiente, são sólidos (exceto o mercúrio) e apresentam as seguintes características:

• São brilhantes quando polidos.
• São cristalinos no estado sólido.
• São rígidos e maleáveis.
• São bons condutores.
• São tenazes (resistência à rutura).
• São resistentes à fadiga e estáveis.
• São dúcteis.

O Cobre

O cobre pode ocorrer em estado puro, como o cobre nativo. No entanto, geralmente aparece misturado com outros elementos, formando minérios de cobre, como a cuprita e os carbonatos azurita e malaquita. Por vezes, também se encontram minerais de silicato e sulfeto de cobre, como a calcopirite.

O minério geralmente aparece na terra sob a forma de afloramentos, que penetram no solo, formando veios minerais. Para a extração, foi necessário o desenvolvimento da mineração, com o precedente das minas de pedra.

Em algumas minas, utilizava-se a técnica das Caldas, que consistia em aquecer as pedras desejadas e, quando estavam suficientemente quentes, eram arrefecidas com água fria. Quando a rocha arrefecia rapidamente, rachava com mais facilidade, facilitando o trabalho de extração.

Usos Primitivos do Cobre

Elementos de cobre foram usados antes da metalurgia propriamente dita, principalmente para enfeites. Foram encontradas evidências no Zarziense de Shanidar. Há também evidências de colares de malaquita durante o ACNP (Neolítico Pré-Cerâmico A) e o BCNP (Neolítico Pré-Cerâmico B).

A Arte do Fogo (Pirotecnologia)

O domínio do fogo foi crucial para a metalurgia:

• Paleolítico Médio: Aquecimento.
• Paleolítico Superior: Iluminação, obtenção de hematite e primeiras esculturas de argila. O fogo era usado para escultura e retoques.
• Neolítico: Obtenção de cal (aquecendo calcário entre 750-850 °C) e gesso (sulfato de cálcio aquecido a cerca de 140 °C).

O cobre nativo torna-se maleável quando aquecido entre 200-300 °C. A metalurgia do cobre requer a fusão a 1084 °C.

Processos Metalúrgicos Fundamentais

Fusão:

Passagem de um corpo sólido a um corpo líquido por ação do calor.

Redução:

Operação química que consiste em remover o oxigénio dos óxidos metálicos para obter o metal puro.

Calcinação (ou Tostagem):

Consiste em submeter um mineral à ação oxidante do ar, aquecendo-o numa atmosfera oxidante para provocar a sua oxidação.

Fluxo (Fundente):

O carvão é adicionado ao minério para facilitar a remoção da ganga (elementos não metálicos) sob a forma de escória. A ganga são os elementos que acompanham o cobre, mas que não são cobre.

Procedimentos para a Redução de Minérios de Cobre

O processo envolve a pulverização do material mineral, a mistura com o fluxo (fundente) e a redução (refinação) para melhor combater a ganga. Quando o material atinge o estado líquido, é colocado no molde desejado.

Recozimento (Annealing)

O Recozimento consiste em aquecer um metal por um certo período de tempo (até ficar em brasa) e depois deixá-lo arrefecer lentamente para obter a sua mistura, regeneração e cristalização.

Ligas Metálicas

Cobre-Arsénio

A primeira liga, o cobre arsenical, surgiu na Idade do Cobre (Calcolítico), intencionalmente ou aleatoriamente. É difícil estudar esta liga, pois o arsénio volatiliza-se facilmente com o calor. Em processos como o recozimento ou a refusão, há uma perda significativa do volume inicial.

• Entre 0-4% de arsénio: Não há impacto nas propriedades mecânicas da liga.
• Entre 4-8% de arsénio: A liga tem um efeito semelhante ao da liga de estanho.
• Acima de 8% de arsénio: O produto torna-se quebradiço.

Bronze (Cobre-Estanho)

O Estanho é obtido a partir de um mineral conhecido como cassiterite, geralmente encontrado em rios (mineração de aluvião). O estanho nunca é encontrado em estado nativo.

Benefícios do Bronze

A liga de bronze ideal é o cobre com cerca de 10% de estanho. Esta adição diminui a temperatura de fusão e resulta num metal fundido com um mínimo de gás e mais duro após o arrefecimento.

Se a liga exceder 13% de estanho, o bronze torna-se frágil e a sua moldagem por martelagem é complicada, embora esta mistura seja utilizada para fins ornamentais que exigem alto fluxo no molde.

Bronzes Ternários

São ligas de Cobre, Estanho e Chumbo. Estas não são ligas de bronze puro, mas sim intrusões de chumbo na liga de bronze normal. As ligas normais de bronze têm cerca de 8-9% de chumbo e 5-6% de cobre.

Elementos Envolvidos no Processo Metalúrgico

Fornos de Redução

A maioria destes fornos começa com um buraco no chão, por vezes revestido com lajes. Os chamados fornos de cerâmica são pequenas fontes enterradas no chão, onde o minério pulverizado é colocado. O forno é aceso e coberto para reter o calor. Durante o arrefecimento, o metal toma a forma do forno.

Bicos (Tuyeres)

São o instrumento pelo qual o ar é introduzido no forno de redução. São geralmente feitos de argila.

Cadinho

Quando a mineração é pequena, o cadinho é usado para refinar o material. Os cadinhos de cerâmica são usados para verter o mineral fluido nos moldes.

Outros Metais Preciosos

Ouro

O Ouro aparece de forma nativa. É obtido através da bateia nos rios, em busca de pepitas. Funde a 1063 °C e, a partir daí, o seu trabalho é semelhante ao do cobre.

Prata

A Prata é usada a partir da Idade do Bronze. Este mineral é extraído de minas e da prata nativa, mas na maior parte da pré-história é obtido e produzido a partir da galena (galenite).