En un escenario de fantasía con la metalurgia del siglo XV, ¿qué metales podrían haberse refinado que no se descubrieron en nuestro propio período medieval?

Para el entorno de fantasía en el que estoy trabajando, para un sistema de juego de rol, las civilizaciones se han estancado en un nivel tecnológico y metalúrgico del siglo XV con algunas desviaciones para hacer que el juego o la historia sean más interesantes.

Una cosa que estoy tratando de hacer es hacer una lista de materiales disponibles dentro del entorno para saber qué se puede hacer y qué no. También estoy usando esto para darme una idea aproximada de cómo los artículos hechos de un material se compararían con artículos similares hechos de otro material.


En una pregunta anterior, alguien me mostró un cuadro útil en Wikipedia que muestra qué metales se descubrieron y cuándo. Tengo curiosidad acerca de qué metales podrían haber sido refinados utilizando las técnicas y el conocimiento del siglo XV si simplemente tuvieran acceso y supieran sobre los minerales necesarios para refinar dichos metales.

También tengo curiosidad acerca de los metales que podrían ser posibles con el conocimiento de la alquimia/química del siglo XV para separar los materiales no deseados del mineral para producir algo que pueda refinarse en un horno de fundición tradicional, incluso si dicho proceso lleva mucho tiempo y es costoso.

Para esta pregunta, estamos ignorando la magia. Hay materiales que solo se pueden obtener mágicamente, pero no los trataremos en esta pregunta.

Muchos metales (o aceros aleados, para los cuales se pueden usar otros metales sin conocerlos directamente) podrían producirse con métodos del siglo XV. Pero debe proporcionar una explicación para el estancamiento (o los límites estrictos de lo que está permitido), de lo contrario, su configuración del siglo XV se convertiría en el siglo 16-17-18 antes de que se dé cuenta.

Respuestas (2)

Ejemplos específicos

  • El platino se puede encontrar en forma nativa; de modo que podrían haber tenido platino en el siglo XV si tan solo hubieran tenido acceso a depósitos nativos de platino. En la historia real, los químicos europeos no conocían el platino antes del siglo XVIII porque no hay depósitos significativos de platino nativo en Europa; pero hay tales depósitos en las Américas.

  • El cobalto se puede extraer del mineral mediante reducción con carbón en un alto horno . En la historia real, el cobalto se descubrió en el siglo XVIII, pero un alquimista muy afortunado podría haberlo obtenido en el siglo XV.

  • El níquel , el molibdeno y el manganeso deberían haber estado disponibles en el siglo XV, pero no lo estaban, para eterna vergüenza de los alquimistas europeos. No hay nada especial en la fundición de níquel, molibdeno o manganeso; podrían haberlo hecho, pero no lo hicieron, y el mundo tuvo que esperar al siglo XVIII.

  • El cromo metálico se puede fundir a partir del óxido calentándolo con carbón, por lo que podría haber estado disponible en el siglo XV si solo los alquimistas hubieran tenido acceso a la crocoita .

  • Los metales de sodio, potasio y aluminio no pueden fundirse sin electroquímica. (Está bien, el aluminio se puede extraer sin electroquímica siempre que se tenga acceso al potasio metálico, lo que no ayuda).

  • La extracción de magnesio en forma metálica requiere temperaturas muy altas o electroquímica, las cuales no estaban disponibles para los alquimistas del siglo XV.

  • El bario y el calcio son metales altamente reactivos, y me temo que obtenerlos en forma metálica está mucho más allá de las habilidades de los alquimistas del siglo XV. (Tenga en cuenta que la tabla de Wikipedia mencionada en la pregunta enumera la fecha en que se demostró por primera vez su existencia, no la fecha en que se obtuvieron por primera vez en forma metálica, que fue mucho más tarde).

Consideraciones Generales

  • Antes de la química moderna, un metal tenía la posibilidad de ser conocido en su forma metálica solo si se encontraba en su estado nativo, o si se podía fundir a partir de su óxido (o sulfuro) utilizando carbono (o monóxido de carbono). No se disponía de ningún otro método de fundición.

    Observa la serie de reactividad química . Los metales más reactivos que el titanio no se pueden fundir a partir de óxidos utilizando carbono, por lo que no hay forma de que estén disponibles en forma metálica antes de la química moderna.

  • Antes de mediados del siglo XVII, la química era casi puramente cualitativa. Los químicos usaban muy, muy pocas medidas cuantitativas; no había tal cosa como una escala de temperatura, una escala de densidad, una escala de dureza, etc. Dos sustancias se reconocían como diferentes solo si eran muy notoriamente diferentes mediante observaciones puramente cualitativas.

    Un ejemplo: no es difícil oler el molibdeno una vez que sabes que la molibdena no es ni grafito ni galena . Pero, ¿cómo podrían saber que la molibdena no es grafito ? Parece grafito. Deja una marca oscura en el papel como el grafito. Se puede utilizar como un lubricante sólido como el grafito. En realidad, se usó indistintamente con el grafito , y nadie notó nada fuera de lo común. (Dato curioso: esas tres sustancias no se distinguían realmente antes de la era moderna. Pensaban que el grafito era una especie de mineral de plomo; por eso hablamos de la "mina" de un lápiz. No, los lápices nunca contenían la mina de metal).

  • Antes de la segunda mitad del siglo XVII la química no tenía base teórica alguna. (Y la base teórica desarrollada en la segunda mitad del siglo XVII era fundamentalmente incorrecta de todos modos). Esto es fundamental: en ausencia de una base teórica, los químicos no tenían idea de cómo organizar su conocimiento. Todo conocimiento químico era una masa desordenada, desordenada y caótica de anécdotas. Es muy difícil progresar cuando tu campo de estudio consiste en miríadas de anécdotas, sin medidas cuantitativas estables, sin principios de ordenación, sin una terminología comúnmente acordada.

  • De hecho, debido a que la química era una colección caótica de anécdotas puramente cualitativas, a veces es difícil decir exactamente si cuenta como un metal disponible. Por ejemplo, hay artefactos del Antiguo Egipto que contienen una aleación (natural) de oro con pequeñas cantidades de platino; pero no consideramos que el platino estuviera disponible antes de la era moderna, porque los mismos antiguos egipcios no sabían que había algo malo con su oro. Algunas muestras de acero indio Wootz (importado en Europa como acero de "Damasco", porque pasó por Damasco y los europeos no tenían idea de dónde vino en última instancia) contienen algunas pequeñas cantidades de vanadio; pero nadie sabía qué era lo que hacía tan deseable ese "hierro".

Acabo de leer un artículo sobre una receta de acero persa de 900 años de antigüedad que menciona compuestos de cromo, por lo que es un buen guiño hacia el acero cromado plausible del siglo XV al menos.
Puede obtener sodio sin electroquímica: caliente el carbonato de sodio y alguna forma de carbono elemental a 1100 °C en una atmósfera libre de oxígeno, y obtendrá monóxido de carbono y sodio metálico. A partir de ahí, puede hacer reaccionar el sodio con la baxuita para obtener aluminio (este es básicamente el proceso Deville para fabricar aluminio y produce un metal que cuesta más que su peso en oro).
Tal vez podría agregar vanadio a la lista de metales que podrían haber estado disponibles. De hecho, parece haber sido utilizado, sin saberlo, en la fabricación de acero de Damasco a partir de minerales de hierro que contenían pequeñas cantidades de este.
@jamesqf: Se agregó un punto de aclaración a la sección de Consideraciones generales.
La falta de distinción entre galena, grafito y molibdena es realmente interesante y era un tipo de ejemplo que estaba buscando. Veré si el molibdeno es útil para esta configuración y consideraré ese material (o dejaré que la falta de distinción permanezca). Ya había tomado en cuenta cosas como el vanadio que se podía encontrar, pero no acceder en ciertos minerales para producir acero de mayor calidad. . Esta es una muy buena respuesta y agradezco que se haya tomado el tiempo de leer mi pregunta y respuesta.
También vale la pena señalar que los metales "podrían haber estado disponibles" no son realmente de mucha utilidad de forma aislada, pero son muy valiosos como elementos de aleación en el acero. Entonces, si estás mirando un entorno de fantasía, tal vez los enanos conozcan algunas de estas cosas, pero mantén ese conocimiento en secreto, por lo que las armas hechas por enanos, etc., son superiores.

Creo que hay dos métodos principales para refinar. Calor y Electricidad. Ambos podrían producirse mágicamente y permitir el desarrollo metalúrgico más fácilmente.

Para el calor, el problema es que a menudo se necesita mucho más calor del que se puede desarrollar a través de un fuego de leña o carbón. Como 4000°F en lugar de 2000°F. La llama mágica podría permitirte fundir y trabajar estos metales.

Algunos metales necesitan menos calor. El zinc, por ejemplo, se evaporará en un fuego de carbón. Así que el control de la temperatura es lo realmente importante.

Otro medio de fundición es electrolíticamente, por ejemplo de aluminio. La energía eléctrica producida mágicamente podría hacer esto.

En ambos casos, probablemente estemos hablando de lotes pequeños (gramos a onzas), pero podría ser un lote pequeño todos los días.

(De hecho, consideré esto por primera vez cuando me presentaron el sistema de juego de rol de Runequest. Todos podrían tener algo de magia, entonces, ¿por qué no el herrero local?)

En la serie de libros de ingeniería a través del tiempo, ambientada en Polonia justo antes de la invasión mongola, los vapores de los minerales que contienen zinc pasan a través de una serie de filtros, donde el metal se precipita. La ingeniería en los libros es bastante sólida, y el autor fue un ingeniero exitoso antes de convertirse en autor, así que sospecho que esto es posible.
@DWKraus Sí, estaba pensando en esa serie cuando cité a Zinc. :-)