Amalgám

Amalgám je slitina rtuti s jedním nebo více kovy, která se v numismatice a metalurgii drahých kovů používala především pro extrakci zlata a stříbra z rud metodou amalgamace a při výrobě falešných mincí. Tato kapalná nebo pastovitá slitina má schopnost selektivně rozpouštět ušlechtilé kovy, což umožňovalo jejich oddělení od horniny, přičemž následným zahřátím se rtuť odpařovala a zanechávala čistý kov.

Historie

První použití amalgámu pro získávání zlata je doloženo ve starověkém Egyptě kolem roku 2000 př. n. l., kde kněží používali rtuť k pozlacování kultovních předmětů. Egyptské papyry popisují techniku, při které se zlatý prach smíchával se rtutí, vzniklý amalgám se roztíral na povrch předmětu a následným zahřátím se rtuť vypařovala, zanechávajíc tenkou vrstvu zlata. Tato metoda amalgámového zlacení se používala až do 19. století.

Ve starověkém Řecku popsal Aristoteles ve 4. století př. n. l. vlastnosti rtuti a její schopnost pohlcovat zlato. Řečtí metalurgové v maloasijských dolech používali amalgamaci pro zpracování elektra - přírodní slitiny zlata a stříbra. Theofrastos z Efesu zdokumentoval, že horníci v Lauriu používali rtuť importovanou z Almadénu ve Španělsku pro získávání stříbra z galenitu.

Římané zdokonalili amalgamační techniky a používali je ve velkém měřítku v dolech Río Tinto v Hispánii. Plinius starší v díle Naturalis Historia varoval před toxicitou rtuti a popisoval, jak otroci pracující s amalgámem nosili měchýře přes obličej jako primitivní respirátory. Římská administrativa kontrolovala obchod se rtutí jako strategickou surovinu, činěra z Almadénu byla státním monopolem.

Největší revoluce v použití amalgámu přišla v 16. století s objevem patio procesu Bartolomé de Medinou v mexickém Pachuca roku 1554. Tato metoda umožňovala zpracování chudých stříbrných rud, které nebylo ekonomické tavit. Ruda se rozemlela, smíchala se solí, měďnatými solemi a rtutí, směs se nechala několik týdnů reagovat na slunci. Amalgám se pak zahříval v retortách, rtuť se zachycovala pro opětovné použití.

Španělské kolonie v Potosí (dnešní Bolívie) se staly největším centrem amalgamace na světě. Mezi lety 1545 a 1800 zde bylo zpracováno přes 40 000 tun stříbra pomocí amalgamace. Spotřeba rtuti byla obrovská - na jednu uncu stříbra se spotřebovaly dvě unce rtuti. Rtuť z peruánského dolu Huancavelica a španělského Almadénu byla dražší než samotné stříbro.

V období kalifornské zlaté horečky 1849-1855 amalgamace umožnila zpracování milionů tun zlatonosné horniny. Prospektoři používali jednoduché amalgamační mísy a žlaby potřené rtutí, přes které pouštěli rozdrcený materiál. Větší doly instalovaly amalgamační mlýny s měděnými deskami pokrytými rtutí. Odhaduje se, že do kalifornských řek uniklo přes 3000 tun rtuti, která dodnes kontaminuje životní prostředí.

V evropském mincovnictví se amalgám zneužíval k výrobě falešných mincí. Technika spočívala v potažení měděného jádra tenkou vrstvou stříbrného amalgámu, který po vyžíhání vytvořil stříbrný povrch. Tyto bílené nebo fourrée mince byly těžko rozeznatelné od pravých. V roce 1742 vydal císař Karel VII. edikt trestající výrobu amalgámových padělků smrtí lámáním v kole.

Konec éry amalgamace nastal koncem 19. století s objevem kyanidového loužení MacArthur-Forrest procesem v roce 1887. Tato metoda byla účinnější a méně nebezpečná než amalgamace. Poslední velké amalgamační závody v Evropě ukončily provoz ve 20. letech 20. století. V rozvojových zemích však ilegální těžba zlata amalgamací pokračuje dodnes, zejména v Amazonii a západní Africe.

Fyzikálně-chemické vlastnosti amalgámu závisí na poměru rtuti a rozpuštěného kovu. Zlatý amalgám s obsahem do 13 procent zlata je tekutý, při 13-37 procentech pastovitý, nad 37 procent tuhý. Stříbrný amalgám tuhne již při 11 procentech stříbra. Amalgámy jsou těžší než rtuť - hustota zlatého amalgámu dosahuje 15,3 g/cm³. Bod varu amalgámu je nižší než čisté rtuti kvůli tvorbě intermetalických sloučenin.

Proces amalgamace využívá selektivní smáčivost - rtuť přednostně smáčí ušlechtilé kovy, ale ne silikátovou horninu. Účinnost záchytu závisí na čistotě rtuti, velikosti částic kovu a přítomnosti kontaminantů. Síra, arsen a organické látky výrazně snižují účinnost amalgamace. Proto se rtuť pravidelně čistila destilací v železných retortách nebo filtrací přes jelenici.

V numismatice sloužil amalgám k několika účelům. Legitimně se používal při opravách vzácných mincí - chybějící části se doplňovaly amalgámem a po vyžíhání se pozlatily. Muzejní restaurátoři dodnes používají zlatý amalgám pro konzervaci antických zlatých předmětů. Nelegálně se amalgám využíval k vylepšování opotřebených mincí natíráním tenké vrstvy drahého kovu.

Detekce amalgámových padělků vyžaduje zkušenost. Charakteristickými znaky jsou nerovnoměrná tloušťka pokovení, bubliny vzniklé odpařováním rtuti, specifická krystalická struktura viditelná pod mikroskopem a zbytky rtuti detekovatelné rentgenovou fluorescencí. Hustota amalgámových padělků je nižší než originálů. Při zahřátí se objevuje charakteristický zápach rtuti.

Zajímavosti

• Alchymisté věřili, že amalgám zlata a rtuti je prima materia - základní látka pro výrobu kamene mudrců
• Isaac Newton onemocněl otravou rtutí při pokusech s amalgámy - analýza jeho vlasů ukázala 40násobek běžné koncentrace rtuti
• Největší amalgámová katastrofa nastala v Minamata v Japonsku, kde rtuť z chemičky otrávila přes 10 000 lidí
• Benvenuto Cellini používal amalgámové zlacení pro sochu Persea - spotřeboval přes 50 kg rtuti
• V zubaření se amalgám používal pro plomby od roku 1826 až do začátku 21. století, kdy byl v EU zakázán
• Španělský galeon Atocha potopený 1622 vezl 70 tun rtuti pro amalgamaci - vrak byl objeven až 1985