Zlatý pečetní prsten s bohyněmi, mykénské období. Kredit: University of Cincinnati
Zlatý pečetní prsten s bohyněmi, mykénské období. Kredit: University of Cincinnati

Kovy v době bronzové

Dřevo vs. dřevěné vs. kamenné uhlí.

Bronzová doba pracovala se čtyřmi kovy – mědí, cínem, olovem a zlatem. Ze všech těchto kovů je nejobtížnější získat měď, která se taví za vyšší teploty než zlato (1 083 °C pro měď, 1 063 °C pro zlato). Aby se měď dala dobře odlévat, musí mít teplotu alespoň 1 150 °C. Měď rovněž vytváří složité minerály, takže způsoby hutnění jsou náročné. Nejdřív, a to asi již před devíti tisíci lety, byla za studena zpracovávána kovová měď. Nevíme, kolik se jí mohlo nalézt na evropských ložiscích, protože tyto bohaté partie byly vytěženy už v pravěku. Ze středočeských lokalit by se snad mohla najít na Vrančicích u Příbrami, kde je vyvinutá mocná zóna zvětrávání, ale je to spíš hypotetická otázka.

Podle datování uhlíků ve struskách mohou být metalurgické dílny v Íránu a na Balkáně ještě starší – až sedm tisíc let, ale nevíme, zda k objevu hutnění došlo nezávisle, anebo přenosem znalostí. Pravděpodobně první rudy využívané k výrobě mědi byli malachit a azurit, které se dají hutnit už při 700–800 °C. Malachit má nápadně zelenou barvu a azurit, jak název napovídá, je jasně modrý. Oba minerály byly využívány již na počátku neolitu na výrobu korálků, jaké byly nalezeny ve Feinanu v Jordánsku či v Ai Bunaru v Bulharsku. Pokud tyto korálky položíme na dobře rozhořelé dřevěné uhlí, získáme měď. Není tedy vyloučeno, že k objevu došlo náhodně. I v obyčejném táborovém ohni můžeme dosáhnout teplotu až kolem 700 °C, ale pro hutnění rud už nestačí dřevo, musíme použít dřevěné uhlí.

Kamenné uhlí bylo pro hutnění použito v Číně až ve 4. století naší éry a v západní Evropě až v 17. století. Dosahuje sice vyšších teplot, ale obsahuje síru a další nečistoty, které hutnění komplikují. Přechod z dřevěného na kamenné uhlí se v Čechách odehrává převážně až v 19. století po několika desetiletích experimentování. Uhlí se nakonec prosadilo hlavně kvůli nedostatku dřeva. Lesy celé střední Evropy by totiž nestačily na výrobu železničních kolejnic z Paříže do Moskvy a odtud na Sibiř.
Modré a zelené sekundární minerály mědi pokrývají chalkopyrit, který je nejběžnější měděnou rudou, takže je možné, že při hutnění sekundárních minerálů mědi došlo k tavení i přítomných primárních rud. Tradiční kovolitci v Indii používali ještě před několika desetiletími metodu, kdy proplavená měděná ruda je nadrcená na velikost fazole či čočky a zabudovaná do koláče ze směsi rudy a kravského hnoje. Z hlediska prospekce mají měděné rudy tu výhodu, že nápadně barevně zvětrávají, takže i neškolený pozorovatel rozezná rudní výchoz někdy na desítky či stovky metrů daleko. Měděné sekundáry jsou běžné v kyperských dolech, které byly těženy v antické době. Vyskytují se zde i sírany mědi, jejichž lékařské využití popisuje Galén. Druhotné minerály mědi se většinou nalézají v polorozpadlých rudách tzv. „železného klobouku“, který se dá v mnoha případech kopat jednoduchou motykou.

Pod sekundární zónou nalézáme primární rudy. Ty již bývají v hodně tvrdých horninách. Navíc je nutné je před hutněním podrtit a pražit. To je možné i na otevřeném ohni. Reakce je exotermní, takže po jejím nastartování se spotřebovává již jen malé množství paliva. Pražení, tedy odstranění síry, na železných pánvích, jaké jsou vyobrazeny v Agricolovi, však může trvat až měsíc. Někdy se pražení víckrát opakuje. Pokud je teplota při pražení příliš vysoká, měděné rudy oxidují a hůř se pak zpracovávají.
Poté, co pražení odstranilo síru, bývá nutné eliminovat další nečistoty. Podle složení rud se přidává mletý křemen, jindy oxidy železa a manganu, které byly chemicky dokázány v Timně na Sinaji. Rudy obsahující chryzokol (křemičitan mědi) se často vyskytují společně s oxidy železa a manganu, takže v některých případech není nutné přidávat žádnou struskotvornou přísadu, zatímco ostatní typy rud vyžadovaly dlouhodobé, náročné experimentování.

Pece doby bronzové byly poměrně malé o výšce nad 1 m. Při metalurgických pokusech se ukázalo, že jedna pec je schopná na jednu tavbu poskytnout běžně 4–5 kg kovu a maximálně kolem 10 kg. Je proto pravděpodobné, že velké ingoty se slévaly z několika pecí. Měď se odlévala někdy do kamenných forem, ale jindy do směsi písku a jílu. Renesanční kovolitci mísili písek s octem, močí, dřevěným uhlím či kousky beraních rohů a dalšími příměsmi. Formy bylo nutné zahřát alespoň na 350 °C nebo vypálit přežahem na teplotu kolem 700 °C. Důležité bylo, aby kov stejnoměrně tuhnul, nelepil se k formě a aby unikající vodní pára nevytvářela na povrchu bublinky. Archeologické nálezy sice ukazují, že používaná zařízení byla tak jednoduchá, že bychom je označili za primitivní, ale způsob, jakým s nimi bylo zacházeno, byl sofistikovaný.

Dnešní způsob je spíš opačný – jednoduchým způsobem používáme složité nástroje. Tvar, povrch a složení ingotů ukazují, že byly vytvářeny více způsoby, které závisely na místní výrobní tradici. Něco podobného, tedy např. složité míchání železných rud z různých částí ložiska nebo více ložisek známe z produkce podbrdských železáren ještě v první polovině 19. století.

Tento text je úryvkem z knihy:
Václav Cílek, Martin Majer, Lukáš Falteisek a kolektiv:
Podzemní památky středních Čech
Houbařův průvodce podzemím a další příběhy o bronzových říších, dějinách surovin, ledovém bláznu i králi, cestách do podsvětí, záhadě Dusivé štoly a uranu, který nebyl jen pro mír
Dokořán 2019
O knize na stránkách vydavatele
obalka-knihy

Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Proč je s kvantováním gravitace vůbec problém

Gravitační vlna, která k nám po 1,3 miliardy světelných let dorazila, je naprosto klasická vlna. …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close