pondelok, 13. decembra 2010

Prínos slovenských bádateľov k vysvetleniu chemických procesov Bornovej amalgamácie.



Prednáška bola prednesená 7. 9. 2007 na konferencii „Ignác von Borna 220. výročie...“Banská Štiavnica.


Organizačný výbor tejto konferencie a osláv 220. výročia uvedenia do chodu nepriamej amalgamácie v Sklených Tepliciach ma požiadal, aby som spracoval prednášku o chemicko-metalurgických princípoch tejto metódy. Keď som si však podrobne preštudoval príslušnú literatúru k tomuto problému, zistil som, že všetko už bolo tak podrobne popísané, že by takáto prednáška nepriniesla nič nové do danej problematiky. Dovolil som si tak vlastne spracovať krátku literárnu rešerš slovenských autorov, ktorí chemicko – metalurgické princípy dávnejšie publikovali.


Prvé a bezosporu najkvalifikovanejšie vysvetlenie tejto metódy podal Stanislav Polák, ktorý svoje názory publikoval v Banskom obzore roku 1950. Úvodom niekoľko životopisných údajov, ktoré veľmi dobre charakterizujú dobu, v ktorej článok vznikal a životné peripetie autora, takisto v súvislosti s uvedenou dobou. Stanislav Polák sa narodil roku 1924 v Bratislave, kde sa po maturite v rokoch 1943 – 1944 zapísal na štúdium banského inžinierstva, v ktorom s ohľadom na vtedajšiu štruktúru štúdia daného oboru pokračoval v štúdiu v Ostrave. Jeho študijné výsledky boli vynikajúce, intenzívne sa venoval spolkovému študentskému životu. Aj tak mu však nebolo umožnené štúdium ukončiť a po februárových udalostiach v roku 1948 bol Akčným výborom pri Vysokej škole banskej v Ostrave vylúčený zo všetkých vysokých škôl v Československu a uvoľnený aj z miesta asistenta na Vysokej škole. K ukončeniu vysokoškolského štúdia mu chýbala jedna skúška. V týchto podmienkach pracoval na svojom článku „Počiatky Bornovej nepriamej amalgamácie“ (Banský obzor roč. IV, 1950, č. 9 – 12). Aj napriek uvedeným okolnostiam sa v ďalšom období Stanislav Polák vypracoval na vynikajúceho odborníka v baníctve, geológii a geofyzike. Umrel roku 1996.
Vráťme sa však k spomínanému článku. Stanislav Polák ho publikoval s titulom Ing. C a na zdôvodnenie svojej vynikajúcej práce o nepriamej amalgamácii si dvakrát pomohol výrokmi J. V. Stalina v úvode „o dôležitosti vedeckého výskumu“ a v závere „o dôležitosti stavať sa proti prekážkam, lámať staré a tvoriť nové“. Je to krutá irónia osudu, ale S. Polák ju musel určite podstúpiť, aby bol jeho veľmi kvalitný článok uverejnený.
Článok sa zaoberá nielen životopisom Ignáca von Borna, ale poukazuje aj na problémy spracovávania strieborných rúd v Európe pred a po uvedení Bornovej nepriamej amalgamácie vo Viedni a v Sklených Tepliciach. Born po svojich viedenských pokusoch uverejnil v časopise „Physikalische Arbeiten“ súhrnné pojednanie o svojej práci, ktorá mala samozrejme aj rad odporcov, nakoniec ju vedel presadiť k skúškam v Sklených Tepliciach. S. Polák uvádza najskôr postup uvedený Bornom, ktorý pozostával
- z dokonalého rozomletia rúd na jemnú múčku a preosiatie
- z praženia rudy s prídavkom kuchynskej soli, prípadne za pridania sírou bohatých kýzov


- z nového preosiatia a mletia vypražených rúd
- z vlastnej amalgamácie preosiatych výpražkov
- z prepierania ortuti s rozpusteným amalgámom
- z lisovania amalgamačných gúľ a
- z vypaľovania amalgamačných gúľ – destilácia ortuti.
To bol popis technologického postupu, ktorý Born zdôvodňoval nasledovne: Pri vysokej teplote praženia sa uvoľňuje z kyzov oxid sírový, ktorý s kuchynskou soľou (NaCl) umožňuje vznik kyseliny chlorovodíkovej a tá porušuje a naleptáva obal uzatvorených zrniek rýdzeho zlata a striebra. Obal týchto zrniečok znemožňoval priamu amalgamáciu.
Stanislav Polák nesúhlasí vo svojej práci len „s narušovaním obalu“ zrniečok, ale popísal chemické procesy, ktoré tu prebiehajú, a tak v podstate potvrdil pochybnosti odporcov Bornovho vysvetlenia. Vysvetlenie S. Poláka je nasledovné: oxidačno-chloridačným pražením vznikal z rudnej múčky strieborných nerastov chlorid strieborný, sírovodík a iné látky podľa rovnice
Ag2S + 2HCl = 2AgCl + H2S
Vznikajúci chlorid strieborný sa pri nasledujúcej amalgamácii redukoval pomocou ortute na striebro, z ktorého súčasne vznikal amalgám, znova chemická reakcia podľa S. Poláka:
2AgCl + 2Hg = Hg2Cl2 + 2Ag (amalgam)
Reakcia amalgamácie prebiehala veľmi intenzívne, lebo ortuťou vyredukované striebro tu bolo „v stave zrodu“ (in statu nascendi). Objasnením tohto procesu sa vlastne objasnila aj vyššia spotreba ortuti, ktorú si ani Born, ani Ferber nevedeli vysvetliť a pripisovali to nedokonalostiam vo výrobe. V skutočnosti straty vznikali na úkor tvorby Hg2Cl2. Prvý na Slovensku predkladá takéto vysvetlenie práve Stanislav Polák a takýmto spôsobom je súčasne vysvetlená celá teória nepriamej amalgamácie.
Myslím si, že s ohľadom na skutočnosť, že často sa zjednodušene hovorí, že Born bol autorom amalgamácie a zaviedol ju v Sklených Tepliciach. Je to skresľujúce a znižuje význam objavenej metódy, lebo amalgamácia ako taká bola známa niekoľko tisíc rokov pred rokom 1786. Objavom Ignáca von Borna bol objav nepriamej amalgamácie a keď by sme chceli proces presnejšie charakterizovať, správne by bolo hovoriť o spojení „oxidačno – chloridačného praženia s amalgamáciou“. Spojenie týchto dvoch procesov znamenalo zvýšenie účinnosti získavania striebra, ktoré bolo v rude prítomné najmä v sirnikovej forme. Ďalšie spracovanie amalgámu (zliatiny drahých kovov a ortute) už bolo bežnou rutinnou záležitosťou (premývanie amalgámu, destilácia a kondenzácia ortute v špeciálnej peci).
Ďalším autorom, ktorý sa zaoberal vysvetľovaním starých hutníckych postupov, bol prof. Jaroslav Malkovský (1902 – 1982). Tento veľmi kvalifikovane vysvetlil pyrometalurgické procesy hlavne pokiaľ sa jednalo o získavanie zlata, striebra, medi a olova. Samotnou metódou nepriamej amalgamácie sa zaoberal len okrajovo. Veľký význam pripisuje jemnému mletiu a dôslednej separácii, uvádza, že Born pri svojich pokusoch použil jemné sito z ľudských vlasov, čím dosiahol vysokú účinnosť celého procesu. J. Malkovský publikoval svoju prácu roku 1966.


V rokoch 1983 a 1986 publikovala svoju prácu „Počiatky Bornovej nepriamej amalgamácie zlatých a strieborných rúd na Slovensku roku 1786“ autorská dvojica Jozef Gindl (1917 – 1991) a Oto Tomeček (1934 – 2004). Vznikla výborná kombinácia erudovaného historika a takisto erudovaného chemika. Autori veľmi podrobne rozoberajú všetky možné spôsoby amalgamácie v historickom poradí od prvej amalgamácie zo 4. a 3. storočia pred naším letopočtom. Samozrejme, že primeranú pozornosť venujú aj nepriamej amalgamácii realizovanej v Sklených Tepliciach. Ich teoretickým príspevkom je najmä podrobné štúdium chovania sa jednotlivých chemických zlúčenín striebra a ďalších kovov, ktoré sú pri danom type rád prakticky vždy prítomné, ako sú arzén, antimón, zinok, olovo. V podstate tieto kovy negatívne pôsobili na priebeh amalgamácie. Autori prišli k záveru, ktorým osvetľujú ďalšie pozitívne vplyvy chloridačného praženia, najmä tým, že zo sírnika strieborného (Ag2S) nachádzajúceho sa v rude sa nedá vytvoriť amalgám , ale chlorid strieborný (AgCl), ktorý chloridačným pražením vznikal, už amalgám vytváral, ďalej zo spomínaných negatívne pôsobiacich kovov, ale najmä železa, medi, zinku, olova, antimónu, arzénu a zlata, ktoré sa nedali odstrániť mechanicky ani klasickým oxidačným pražením, prechádzali tieto chloridačným pražením na chloridy, z ktorých boli niektoré tekavé a z procesu unikali ako chlorid antimonitý (SbCl3), chlorid arzenitý (AsCl3) a chlorid zlatitý (AuCl3). Ostatné sa prejavili ako prenášače chlóru a uľahčovali amalgamáciu. Ak sa dnes zamyslíme nad nepriamou amalgamáciou teoreticky, je celkom možné, že o takomto priaznivom vplyve chloridačného praženia nevedel ani samotný Born.
Autorská dvojica Tomeček – Gindl vysvetlila aj pôsobenie kúskov železa, ktoré sa do amalgamačných kotlov pridávali. Pôsobením železa dochádzalo tak k redukcii jednotlivých kovov, pričom naznačujú v rovnici
2AgCl + Fe → 2Ag + FeCl2.
Podobne sa rozkladali aj iné chloridy, ktoré nepriaznivo ovplyvňovali amalgamáciu (meď, olovo, antimón), pričom prítomné železo redukovalo aj ostatné soli, napríklad FeCl3 na FeCl2, CuCl2 na CuCl. Tým sa zabraňovalo vzniku HgCl2 (kalomel, ktorého vznik popísal s. Polák). Tento pôsobil negatívne na priebeh amalgamácie a spôsoboval značné straty ortute a striebra, podľa teoretického zdôvodnenia autorov kalomel obaľoval čiastočky ortute, ktoré sa potom nezúčastňovali amalgamácie. Pridávanie vápenného mlieka (hydroxid vápenatý) podľa autorov blokovalo negatívne pôsobenie iných kovov )niklu, kobaltu, zinku).


V roku 1988 vyšlo komplexnejšie podanie Bornovej amalgamácie z rukopisu jedného z najlepších znalcov diela Ignáca von Borna, Jozefa Vozára pod názvom „Európska nepriama amalgamácia a slovenské baníctvo“. Dielo na 150 stranách rozoberá udalosť z roku 1786 veľmi komplexne a ucelene. Je to výborný príspevok k spoznávaniu našej minulosti.
Z predloženého prehľadu vidieť, že slovenskí bádatelia významne prispeli k objasneniu chemických procesov, ktoré pri nepriamej amalgamácii v Sklených Tepliciach prebiehali.

















POUŽITÁ LITERATÚRA

1. Gindl, J. – Tomeček, O.: Amalgamácia II, Európska amalgamácia striebra, Zborník Pedagogickej fakulty v Banskej Bystrici, Prírodné vedy 4, SPN 1983
2. Malkovský, J.: Slovenské kovohutnictví do 18. století a význam Banskoštiavnické akadémie pre jeho rozvoj, Z dejín vedy a techniky na Slovensku IV, Vydavateľstvo SAV Bratislava 1986
3. Polák, S.: Počiatky Bornovej nepriamej amalgamácie, Banský obzor, ročník IV, 1950, č. 9 – 12
4. Tomeček, O. – Gindl, J.: Výroba kovov priamej a nepriamej amalgamácie do začiatku 19. storočia, Zborník zo sympózia „200. výročie nepriamej amalgamácie a založenia I. medzinárodnej vedeckej spoločnosti na svete“, 1986
5. Tomeček, O. – Gindl, J.: Zo starších a novších dejín amalgamácie na Slovensku, Zborník banského múzea XV. – Banská Štiavnica 1991
6. Sombathy, L.: RNDr. Ing. Stanislav Polák zomrel, Zborník Slovenského banského múzea XVIII, Vydavateľstvo Erland 1997
7. Vozár, J.: Európska nepriama amalgamácia a slovenské baníctvo, Veda, Vydavateľstvo SAV, 1988

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára