Objevování prvků 4: stříbříčko z Nového světa

Lidé už od pradávna znali zlato. Kromě krásně žluté barvy je na něm přitahovala i jeho stálost. Zlato nerezne jako železo, nepokrývá se zelenou měděnkou jako měď či bronz ani netmavne jako stříbro. Svůj lesk si zachovává navěky.

Pozdější alchymisté a první chemici tyto poznatky rozšířili. Zjistili, že zlato nereaguje se vzduchem, vodou ani kyselinami. Rozpouští se pouze v lučavce královské, což je směs koncentrovaných kyselin chlorovodíkové a dusičné v poměru 3 : 1.

Evropa však kupodivu dlouho neznala jiný stejně ušlechtilý kov – platinu. Tento stříbřitě bílý prvek také odolává kyselinám s výjimkou lučavky královské a je stálý na vodě i na vzduchu.

Platina vyniká ještě dalšími vlastnostmi. Po osmiu a iridiu má třetí největší hustotu ze všech prvků. Svými 21,45 g/cm³ (při 20 °C) hravě předčí i zlato (19,32 g/cm³).

Má rovněž vysokou teplotu tání, konkrétně 1 769 °C. Pro srovnání: stříbro taje při 961 °C, zlato při 1 064 °C a železo při 1 535 °C.

V přírodě se platina obvykle vyskytuje jako kov ve formě zrnek, valounků (nugetů) nebo krystalů. Často obsahuje příměsi jiných kovů nebo tvoří přirozené slitiny třeba s iridiem.

Dávní klenotníci a metalurgové

Ve Starém světě, který byl Evropanům známý před objevením Ameriky, používali platinu jako první starověcí Egypťané. Archeologové ji objevili v několika jejich špercích a dekoračních předmětech.

Egypťané nejspíš platinu cíleně netěžili ani ji neuměli hutnicky zpracovávat. Zřejmě jen využili kov z náhodných nálezů. A je docela možné, že ho pokládali za nějakou zvláštní odrůdu stříbra.

Mnohem zdatnější experti žili v Jižní Americe, na území dnešního Ekvádoru. Dlouho před Kolumbovými plavbami rýžovali zdejší indiáni platinu z říčních náplavů a vyráběli z ní krásné šperky a masky.

Nedokázali platinu tavit – takový žár jejich pece nedávaly. Vynalezli ale jiný, docela rafinovaný postup. Platinová zrnka smíchali se zlatým prachem a směs zahřívali na dřevěném uhlí, což stačilo na roztavení zlata. Tekuté zlato spojilo kousky platiny k sobě a na jejich povrchu navíc vytvořilo tenkou vrstvu slitiny. Výsledný materiál už bylo možné kovat nebo jinak zpracovávat.

Ekvádorští indiáni se tak vlastně stali průkopníky práškové metalurgie, která je dnes velice populární. Jejich technologii později převzali Inkové.

Podivuhodný kov s mizernou pověstí

Roku 1492 objevil Kryštof Kolumbus Ameriku – neboli Nový svět, jak se tehdy říkalo. Na kontinent začali brzy proudit evropští dobyvatelé, podrobili si původní americké národy a začali využívat místní přírodní bohatství.

Evropany sem hnala především touha po zlatě a stříbře. V oblasti nazývané Chocó, která leží u tichomořského pobřeží dnešní Kolumbie, našli Španělé bohatá ložiska zlata. Při jeho rýžování však narazili na divný bílý kov. Vypadal jako stříbro, ale bylo to něco jiného.

Kov pojmenovali platina, což je zdrobnělina španělského slova plata (stříbro). Výraz „platina“ tedy můžeme přeložit jako „stříbříčko“.

Platinu Španělé dlouho pokládali jen za nežádoucí příměs, kterou bylo nutné ručně odstraňovat z vyrýžovaného zlata.

Je to paradox. Měli v rukou kov, o němž do té doby v Evropě nikdo neslyšel. Mohli se snadno přesvědčit, že je těžší než zlato, zrovna tak stálý, a navíc odolává velmi vysokým teplotám. Ale místo aby přemýšleli, jak ho využít, zacházeli s ním jako s bezcenným odpadem.

Někdo však přece jen pochopil, že nový kov znamená příležitost pro jeho byznys. Dnes, kdy je platina dražší než zlato, se nám to zdá absurdní, ale v polovině 18. století se dala koupit levněji než stříbro. Klenotníci ji proto začali přidávat do zlata. A brzy je napodobili penězokazové, kteří platinou znehodnocovali zlaté mince.

Bylo to asi dost rozšířené „podnikání“, protože španělská vláda zavedla přísná opatření na ochranu měny. Zakázala vývoz platiny ze svých kolonií a přikázala všechnu vytěženou platinu likvidovat. Úředníci mincoven v jihoamerických městech Bogotá a Popayán bílý kov shromažďovali, aby ho pak mohli slavnostně naházet do řeky.

Teprve v roce 1759 změnili Španělé názor a začali aspoň rozesílat vzorky platiny evropským badatelům. To umožnilo důkladněji prozkoumat vlastnosti nového prvku, což nakonec vedlo i k jeho průmyslovým aplikacím.

Anabáze mladého přírodovědce

Jak se vlastně vědecký svět seznamoval s platinou? Vraťme se do roku 1557, kdy italský učenec Julius Caesar Scaliger zmínil ve svém spise kov pocházející z Ameriky, který se dosud nepodařilo roztavit ani v nejsilnějším žáru. Tahle věta je zřejmě první zmínkou o platině v odborné literatuře.

Na další informace si museli badatelé počkat až do poloviny 18. století. Přinesl je Antonio de Ulloa (1716–1795), španělský přírodovědec, později vysoký koloniální úředník a námořní důstojník. Jeho americké dobrodružství by vydalo na román.

De Ulloa se stal v pouhých devatenácti letech členem geografické expedice, která neměla za úkol nic menšího než určit tvar Země. Isaac Newton se domníval, že je Země na pólech trochu zploštělá, což souvisí s její rotací. Zdaleka ne všichni ale s jeho teorií souhlasili.

Spor mohlo rozhodnout jedině měření – konkrétně bylo potřeba určit délku jednoho poledníkového stupně blízko rovníku a blízko severního pólu. Francouzský král Ludvík XV. a Francouzská akademie věd proto vyslali dvě mezinárodní expedice, jednu do Laponska na severu Skandinávie, druhou do jihoamerického Ekvádoru.

Ekvádorská výprava, kde byl i de Ulloa, dorazila do cíle v květnu 1736. Náročná geografická měření dokončili vědci roku 1739. Mladý Antonio pak zůstal v Novém světě ještě několik let. Cestoval společně s krajanem Jorge Juanem, poznával přírodu i lidi a navštívil také naleziště zlata a platiny v kraji Chocó.

Plný dojmů a se spoustou vědeckých zápisků se v roce 1745 vydal domů. Jenže francouzskou loď, na níž se plavil, zajalo britské námořnictvo. De Ulloa tak místo do Španělska putoval do Londýna – jako zajatec.

V Británii se k němu naštěstí chovali docela přátelsky. Potkal tu mnoho významných vědců, a dokonce byl zvolen za člena Královské společnosti, což je dodnes prestižní vědecká instituce.

Roku 1746 se mohl konečně vrátit do Španělska. O dva roky později vydali s Jorge Juanem knihu, která shrnovala jejich zeměpisné, etnografické, hospodářské, přírodovědné a jiné poznatky z dlouhého amerického putování. V jedné kapitole psal de Ulloa také o platině.

Chemici, lékaři a pašeráci

Zhruba ve stejné době začali platinu podrobněji zkoumat další vědci. Roku 1741 přivezl do Evropy větší množství tohoto prvku Angličan Charles Wood.

Jak se mu to podařilo, když Španělé přísně zakázali vývoz platiny ze svých kolonií? Jednoduše – na Jamajce, kde nějaký čas pracoval, ji koupil od pašeráka. I tahle profese za hranou zákona tedy přispěla k pokroku vědy.

Doma v Anglii předal Wood platinu lékaři Williamu Brownriggovi. Ten otestoval její rozpustnost v různých kyselinách a brzy ji poslal Williamu Watsonovi k dalšímu zkoumání.

Watson (1715–1787) byl vážený přírodovědec a lékař, člen Královské společnosti, který se věnoval hlavně botanice a fyzice. Platinu začal studovat na popud Brownrigga a také de Ulloy, s nímž se potkal během jeho britského zajetí. Když Watson v roce 1751 zveřejnil výsledky svých pokusů, vzbudil mezi evropskými vědci velký zájem o nový kov.

Ve Watsonově práci pokračoval anglický chemik William Lewis (asi 1708 – 1781). Roku 1754 publikoval sérii pěti článků, v nichž detailně popsal fyzikální i chemické vlastnosti platiny. Byl skutečně důkladný – všiml si například, že látka vzniklá reakcí platiny s lučavkou královskou a poté s amoniakem se při zahřívání v ohni chová jinak než stejně připravená sloučenina zlata.

S platinou experimentovali také chemici v jiných zemích, například ve Švédsku či Německu. Zmiňme aspoň Švéda Henrika Scheffera (1710–1759), který v roce 1751 přinesl pádné důkazy, že platina je nový kov odlišný od všech dosud známých kovů.

Pozicí platiny jako samostatného prvku se ještě pokusil otřást francouzský přírodovědec Georges-Louis Leclerc. Podle něj nebyla platina nic jiného než slitina železa se zlatem.

Leclercův názor ovšem vyvrátil švédský profesor Torbern Bergman. V roce 1777 dokázal, že přírodní platina sice obsahuje trochu železa, ale to z ní lze odstranit a platina zůstane platinou. Navíc žádná slitina železa se zlatem – v jakémkoliv poměru – nemá vlastnosti bílého kovu z Nového světa.

Platina se tedy definitivně zabydlela ve stále rostoucím seznamu chemických prvků. Její praktické využití však vázlo. Hlavní komplikací byla špatná kujnost, kterou způsobují příměsi v přírodní platině.

Několik vědců se pokoušelo problém vyřešit. Tato práce nakonec přinesla nečekaný výsledek – objev čtyř dalších prvků. O nich si povíme v příštím díle našeho seriálu.

Další připravované díly:

5. Platinové kovy (ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium)

6. Z čeho je vzduch? (kyslík, dusík)

7. Vlastenecké prvky (gallium, germanium, skandium, rhenium)

8. Vzácné plyny (helium, neon, argon, krypton, xenon, radon)

9. Alkalické kovy (lithium, sodík, draslík, rubidium, cesium)

10. Světlonoš z moči a kostí (fosfor)

11. Objev radioaktivity (uran, thorium, radium, polonium)

12. Chemici v říši za uranem (neptunium, plutonium, americium, …)

Předchozí díly:

1. Horníci, skláři a průkopníci chemie (kobalt, nikl)

2. Kovy pana lékárníka (mangan, molybden, wolfram)

3. Krásné i nebezpečné halogeny (fluor, chlor, brom, jod, astat)