（第一节）早期的应用化学
化学方法最早应用到金属的提炼和加工以及陶器的制造。这些工艺的实践并没有什么理论基础，但往往有相当的技巧，这反映出人们在长期的实践中对物质的性质有着颇为可靠的了解。
综观古代民族的工业活动就可看出：希腊和罗马古典时期的技艺，以前被看成是一种高度文明的自发表现，实际上是若干世纪以前，在埃及及美索不达米亚青铜器时代的文化中所通行的手艺的一种衰微形式。
很早以前，地中海地区就已经有了文化较发达的民族定居，公元前1000年左右，由于有一个或几个用铁民族的侵入，这地区进入了铁器时代，并且多方面地破坏了世代相传的手艺，但不少最古老的技艺几乎仍以最原始的形式保存下来。譬如，陶工用的材料、工具和新石器时代的人所用的几乎相同。
（第二节）早期的金属知识
在人类历史的初期，还不会使用金属，当时的用具都是石制、角制或骨制的。头一个知道的金属可能是黄金，因为它以天然的金属形式出现在一些河沙中，以其颜色和光泽吸引人们的注意。最早，或许用淘洗冲积物的办法获得一些小金块(图1)。
黄金装饰品同磨光和加工过的石具遗物曾在一起被发现过，它们属于很早时期，即所谓新石器时代。其次知道的金属或许是铜，有人甚至认为在埃及知道铜比知道黄金还早。
美洲的土著人只要加工天然铜就行，但是埃及人可能用木炭火去还原西奈半岛的孔雀石矿(碱式碳酸铜)才能得到铜。埃及和美索不达米亚的最古老遗物中的铜是以铸件形式出现的，其年代大约在公元前3500年。
早在公元前3400年(埃及第一王朝)以前，在埃及和美索不达米亚(现在的伊拉克)，人们已会冶金了。地中海的克里特岛要稍迟一些。埃及和美索不达米亚都争说自己是冶金的发源地，不过它们说不定都是从其他民族学来的。
图1古埃及淘洗黄金图
图2梯格出土的苏美尔
的铜制弯刀(大约公元前3000年)
美索不达米亚的古老居民苏美尔人(他们可能从远东移居来)，早在埃及第一王朝或更早就已有了先进的文化，并擅长冶炼金、银和铜了。迦勒底的乌尔地区有一座大寺塔的遗址，其中发现了早期苏美尔人的金属制品的十分精致的样品。
图3拉格什的统治者恩太美那的银瓶（公元前2850年），带有铜托。
乌尔的遗物中也发现了公元前3000年的上等锡青铜的样品，这种合金后来就让位于铜。图2所示的铜制弯刀、图3所示的有精细雕刻的银瓶、图4所示的铜牛头和金牛角都是早期苏美尔制品的范例。摩亨卓-达罗和哈拉帕等印度河流域地区也存在着同苏美尔文化极其相似的早期文化。
图4铜牛头和金牛角。阿尔乌巴德山出土，早期苏美尔的，大约公元前3000年。
古代埃及人大概是从西奈半岛的矿石中制取铜的，这种矿石很容易还原成金属，在很早时期就已经被冶炼了。早在公元前3400年以前的前王朝时代，人们就已使用铜了。
图5古代埃及铜皿，发现于阿贝都斯［据埃万斯著的《克诺萨斯的米诺斯王宫》］
图5所示为公元前3000年左右的古埃及铜皿；图6示为稍后期的一些最早的金属物件，其中有一块铁；图7示为铅制的古代小雕像。在早期苏美尔的遗址上也发现过少量铁。
图6铜镜、铜制工具和(右下角)在阿贝都斯发现的一块铁(公元前2700—前2500年)(大英博物馆)
图7铅制小雕像，埃及出土，第一王朝(公元前3400年)。(大英博物馆)
在古老的米诺斯文明中心——克里特岛上的克诺萨斯及其他遗址的遗物中也发现过铜。图3所示，这种铜的年代可追溯到公元前3000年，可能来自拉格什的统治者恩太美那的银瓶(公元前有来往的埃及人那里学会使用金属的。)，带有铜托。图8所示的在瓦弗出土的漂亮的金杯，被认为是后期米诺斯文化的原物。图9所示的彩陶可以说明米诺斯时代的陶器制造所达到的先进的水平。
图8米诺斯的金杯(大约公元前1500年)
图9米诺斯的彩陶，绘有花、叶。巴莱卡斯特罗，公元前2200年。(据埃万斯著的《克诺萨斯的米诺斯王宫》)
在迈西尼处的坟墓中发现的大量金器和梯林斯的遗物(包括蓝色铜釉)可以代表希腊本土后期的米诺斯文化——所谓迈西尼文化。这些器物属于公元前1500-前1200年的时期。荷马描述过的迈西尼文化是在开始用铁之前，到了希腊古典时期，才开始用铁。铁的使用是随着新的民族对米诺斯文化的破坏而流行起来的。
有一种和迈西尼文化不同的文化，它可能经过巴尔干北部扩展到多瑙河盆地和匈牙利，特洛伊是这种文化的前哨。“第二城”(公元前2400—前1900年)的青铜含锡量达到11％。
青铜(铜和锡的合金)的发明是冶金术的一大进步。
一般来说，青铜的出现要比铜晚，有几个地方差不多同时出现。
从埃及的工艺遗物中可以看出，古埃及人很擅长加工金属。有一些描绘早期金属加工的图画，如图10所示的铜加工和图11所示的金匠。(以前把图10所描绘的当成是吹玻璃的)
图10埃及的金属加工。上图：用芦管吹火，芦管头用黏土糊上；本尼·哈桑，公元前1901年。下图：制造铜瓶；底比斯，大约公元前1550年。
图11埃及的金匠洗涤、焙化和称量黄金。本尼·哈桑，公元前1900年。
埃及最古老的青铜，一般认为是彼特立在美杜姆的第四王朝到第六王朝的遗址上发现的，其年代大约是公元前3000年，不过莫索曾描述过大约公元前3400年的第一王朝的坟墓中有一块真青铜。制造这些早期青铜的锡是由哪儿来的，现在这还是问题，因为许多地方都没有锡。有人认为这些最早的锡来自不列颠——卡西特里特群岛或者英国的康瓦尔海岸(腓尼基人后来的确从那里用船运过锡)。但或许更可靠的理论是，锡来自波斯(伊朗)的德兰吉亚那的矿山，虽然现在那里的确已经没有锡，好像很长一段时期也不曾有过，可是斯特拉波在公元7年曾提到这矿山，说不定很早就已采掘光了。
埃及和美索不达米亚的青铜有时含铅而不含锡，有时含锑(有些早期的中国青铜就含锑)。有一个公元前2450年的苏美尔瓶几乎是纯锑的。
知道青铜和黄金之后不久，在前王朝时期（即在美尼斯王之前，大约公元前3400年），埃及人也知道了铁、银和铅等金属。早期的铁很罕见，可能是从外层空间落到地球上的陨石得到的(因为它含镍)。这种前王朝时期的铁，可以和青金石的念珠串在一起，用来做珠宝装饰品上的珠子。彼特立曾在前王朝的墓中找到过这种项链。在齐奥普斯的金字塔(公元前2900年)中发现过不含镍的铁工具。早期苏美尔的铁有的含镍，有的不含。公元前2000年左右，埃及极少用铁，大约到公元前1500年以后才普遍使用铁。这种铁似乎来自在黑海附近的小亚细亚的赫梯人的国土。赫梯人精于冶铁，曾经发现大约公元前1250年埃及国王致赫梯国王要求供应铁的一封信的原件以及赫梯国王的回信，回信中答应供给一把“钢”剑，要求用黄金来交换，说“这在我兄弟的国土上同尘土一样平常”（亚述人从公元前1400年左右起，就大量用铁制造工具和武器了。）
柏拉图（公元前427—前347年）曾提到过在他以前很早就知道，但后来被遗忘的金属，这可能是黄铜，在巴勒斯坦曾发现过大约公元前1200年的黄铜；在罗马时期，黄铜已为大家熟知，例如公元25年的硬币。斯特拉波在基督公元初年写的一段文字可能是描述金属锌的生产，在塞浦路斯有很发达的黄铜工业。锌的真正样品曾在罗德斯岛(公元前500年)、雅典(公元前4-前6世纪)及欧洲其他一些地方被发现过。
（第三节）玻璃
埃及人和美索不达米亚人在加工金属的同时也使制造玻璃和有釉陶器或其他类似的材料的各种工艺达到完善。埃及的陶工很快就学会用陶轮制作黏土坯模，并且不用开炉而在高大的闭炉中焙烧器皿(图12)。最早的陶器没有釉，只有淡黄色的彩饰(图13)。
图12埃及人制造陶器以及(焙烧陶器的)炉子。本尼·哈桑，公元前1900年。
图13前王朝时代的埃及陶器，上绘有船的图，公元前3400年以前。(大英博物馆)
图14有釉彩陶像，埃及，第一王朝，公元前3400年。(大英博物馆)
图15埃及图特摩斯三世的蓝釉玻璃瓶(公元前1550年)(大英博物馆)
在埃及，很早就已应用含有铜化合物的不透明的蓝色和绿色的釉(图14)。彼特立在那夸达(Naqada)发现前王朝时期(公元前3400年以前)的淡绿色的真玻璃珠。图特摩斯三世(公元前1550年)的一个蓝玻璃瓶(图15)和一些古埃及玻璃现存于大英博物馆。公元前370年左右，在埃及显然已经开始大规模制造玻璃。曾被彼特立发掘的、这个时期的特尔·埃尔-阿马那一个玻璃工厂的遗物，差不多把制玻璃的全部过程都显示出来。方法是用钠城（是亚历山大里亚附近埃及湖中的碳酸钠，在圣经英译本中误译为“nitre”(硝石)）和碎石英在坩埚中共熔。在埃及，很早就能制造几乎无色的玻璃了。
埃及的玻璃输出到罗马帝国的所有地区，虽然有些地方也有本地的玻璃工厂，例如在叙利亚，可能在不列颠也有(在沃林顿附近就发现过罗马时期玻璃熔炉的遗迹)。在早期苏美尔的遗址也发现过玻璃，玻璃制造也为亚述人所发展。大英博物馆收藏的一个萨尔贡王(公元前700年)的玻璃瓶，以前认为是埃及制造的，实际上可能是亚述的产品，因为另有旁证说明这个时期的亚述有高度发展的有色玻璃制造业。大英博物馆收藏有公元前650年左右的亚述泥板文书，上面记述着一种含铜的蓝色玻璃，叫做uqnu，可当做青金石的仿制品。
在埃及，曾把石英、孔雀石、石灰一起加热到830℃-900℃制成一种深蓝色、组成确定的化合物CaO、CuO、4SiO2(“埃及蓝”)，它同钠碱一起可用来做彩陶的蓝釉。蓝玻璃也因含铜而带上蓝色，埃及和巴比伦的一些早期蓝玻璃样品是由于含钴才带上蓝色的。
（第四节）染料
第十八王朝的埃及人从靛蓝植物中制取蓝色染料靛蓝。他们一定知道用还原方法把染料制成溶液的流程。罗马人只把靛蓝用作颜料。
价格昂贵的、有名的“太尔紫”在远古时期可能由克里特人首先制出，在罗马帝国渐享有盛名，其时它已是腓尼基的产物。它是从海中软体动物制取的，普林尼(Pliny)曾描述过这种造价昂贵的方法。它是二溴靛蓝，现已可以用人工方法制造了。埃及和美索不达米亚还应用许多其他的天然染料，普林尼就描述过在一个浴槽中如何把同样一块织物染成不同颜色的方法，这说明很早就已使用媒染剂(是使染料固着在织物上的金属化合物，往往按照金属基的不同染上不同的颜色)了。圣经中提到过的猩红色的染料是由胭脂虫制取的，所以有“crimson”之名称。
