Tudományos péntek

A Tudományos Dikció egy falatnyi podcast a szavakról – és a mögöttük álló tudományos történetekről. Iratkozzon fel, bárhonnan is kapja a podcastokat, és iratkozzon fel hírlevelünkre.

Első ismert használat: 1683

A kobalt fémes elemet “a bányák koboldjáról” nevezték el, de ez csak egy része ennek az elemnek a fondorlatos történetének.

Egy ördögi érc

Német bányászok, akik a szászországi ezüstércek közelében dolgoztak, valamikor Kr. u. 1500 körül egy különösen bosszantó érccel találkoztak. Első pillantásra az anyag ezüstre hasonlított, de amikor megpróbálták beolvasztani az ércet, hogy kiválasszák a nemesfémet, az nem olvadt meg rendesen. A bányászok nem ezüstöt, hanem egy szerintük értéktelen darabot hagytak maguk után. Ráadásul az érc “pajkos hatással” volt az egészségükre – a feldolgozás során mérgező gőzök töltötték meg a levegőt, amitől a bányászok megbetegedtek vagy akár meg is haltak.

“A bányászok nem igazán értették, hogy miért van ez így, nem volt fogalmuk az új fémekről, amelyek elkülönítéséhez új kezelésre volt szükség” – írja Isaac Asimov A tudomány szavai című könyvében. Valójában az arany, az ezüst, a réz, a vas, az ón, az ólom és a higany voltak az egyetlen ismert fémek a korszakban, és az ókor óta nem fedeztek fel új fémet. Így a bányászok egy alternatív magyarázattal álltak elő: “A földi szellemek megbabonázták az ércet, csak hogy idegesítőek legyenek.”

A bányászok az ércet koboldnak nevezték el egy hegyekben lakó és meglehetősen ördögi szellem után a német folklórból, amely szerintük elrontotta a közeli ezüstöt, vagy akár magával az ércekben lévő értékes fémmel is meglépett. Egyesek szerint a név jelentése kettős volt: a kobold volt a felelős a mérgező füstökért is (amelyek valójában az olvasztás során felszabaduló arzén- és kéngőzök voltak). Lényegében az anyag “a bányák koboldja” volt.”

Csak az 1730-as években izolálta a fémet Georg Brandt svéd vegyész – akinek a családja történetesen egy olvasztóüzem tulajdonosa és üzemeltetője volt. Mivel Brandt azt gyanította, hogy az anyag magja valójában egy addig ismeretlen elem, elméletét egy svédországi ércen tesztelte, és tűzpróbával elkülönítette a fémet, és izolálta ugyanazt az anyagot, amelyet azok a német bányászok megneveztek. Brandt megmaradt a bányászok nevénél, és az újonnan felfedezett elemet kobaltnak nevezte el.

Az új kék

Körülbelül 70 évvel azután, hogy Brandt izolálta a kobalt elemet, Louis-Jacques Thenard francia kémikus egy francia kormánytisztviselőtől feladatot kapott: Hozzon létre egy új kék pigmentet. Abban az időben az ultramarin egy olyan pigment volt, amely egyszerre volt vadul áhított a művészek körében és vadul drága. Thenard-t bízták meg azzal, hogy találjon egy alternatívát.

“Valóságos küzdelem folyt azért, hogy találjanak egy gazdaságilag életképes riválist az ultramarinnak, amelyet a művészek egyszerűen imádtak, de olyan hihetetlenül drága volt” – mondta Kassia St. Clair, a The Secret Lives of Color című könyv szerzője a Science Friday felhívására. “Ez egyfajta kereskedelmi kérdés volt, és ez a fajta kereskedelmi igény és a művészek folyamatos nyomása, hogy megbízhatóan tudjanak olyan mélykékeket találni, amelyek nem túl lilásak és nem túl zöldek, vezetett a kobalt iránti valódi érdeklődéshez és végül a kobaltkék felfedezéséhez.”

Hát hol kezdjük? Thenard az ókor óta kobaltércekből készült durva amalgámokkal kékre színezett ólomüvegablakokra és ősi csempe- és porcelándarabokra kezdett gondolni. De ahhoz, hogy az ultramarin életképes alternatívája legyen, Thenard új pigmentjének kiszámíthatónak kellett lennie – színtartónak kellett maradnia, miután kint hagyták a napon, és ugyanúgy kellett kinéznie például akvarell és olajfesték formájában is.

“A döntő pont az, hogy nem feltétlenül tudták, mi az, ami ezt a kéket létrehozza” – mondja St. Clair. “Nem izolálták a pontos vegyületeket vagy elemeket, amelyek ezekért a pompás színekért felelősek – csak azt tudták, hogy ha ércet vesznek, és magas hőmérsékleten megpörkölik, vagy megolvasztják, vagy összekeverik valami mással, akkor ezt az eredményt kapják.”

Thenard közelebbről is megvizsgálta. 1802-ben kobalt-foszfátot vagy kobalt-arzenátot kevert timfölddel, majd magas hőmérsékleten megpörkölte. Az eredmény az a stabil, “finom, mélykék” lett, amelyet ma kobaltkéknek nevezünk. Az új pigment elterjedt.

Egy alku az ördöggel

1945-ben Han van Meegeren művész és műkereskedő szokatlan helyzetben találta magát. A háború alatt a nácik szisztematikusan fosztogatták a műgyűjteményeket, hogy eltöröljék a “degenerált művészetet” és a weimari köztársaság kulturális maradványait. A nácik azonban a régi flamand és holland mestereket, például Johannes Vermeert “kívánatosnak” tartották – és az ilyen műalkotások gyűjtése a Birodalom iránti elkötelezettségüket szimbolizálta. Amikor a szövetséges művészeti bizottság a háború után elkezdte visszaadni a festményeket jogos tulajdonosaiknak, felfedezték, hogy van Meegeren eladta Vermeer egy korai művét egy náci tisztviselőnek, amivel busás összeget kaszált – és együttműködött a náci rezsimmel, írja St. Clair A színek titkos élete című könyvében. Abban a reményben, hogy kibújik a kollaboráció vádja alól, van Meegeren úgy döntött, hogy egy másik, kisebb bűncselekményt követ el: Az általa eladott Vermeer nem is Vermeer volt. Van Meegeren maga festette.

Van Meegeren mesteri hamisító volt. Az évek során 33 millió dollárnak megfelelő összeget keresett azzal, hogy hamis Vermeereivel és Pieter de Hoochjaival házalt a múzeumoknak – és nagy tudományos erőfeszítéseket tett annak érdekében, hogy hamisítványai becsapják a 20. század eleji műkritikusok igényes szemét. “Ismerte a műalkotásokra vonatkozó teszteket” – mondja St. Clair. “És tudta, hogyan kell becsapni őket.”

A hagyományos olajfestékekben a pigmenteket lenolajban szuszpendálják, hogy megszáradjanak. Van Meegeren ehelyett egy bakelithez hasonló anyagot használt, amely hő hatására megkeményedett – és segített neki abban is, hogy becsapja a röntgengépeket és más, az olajfestmények datálására használt oldhatósági teszteket – írja St. Clair. Ráadásul olyan régi vásznakra festett, amelyeken már megvoltak az öregedő festményeken található hiteles repedések. Arra is ügyelt, hogy olyan pigmenteket használjon, amelyek csak a 17. században voltak kaphatók, amikor az általa megszemélyesített művészek dolgoztak. De szerencséjére elkövetett egy hibát.

“Annyira sikeres volt a hamisítói karrierje, hogy valószínűleg csak egy kicsit ellustult” – mondja St. Clair. Van Meegeren megmártózott a Thenard-féle kolbaltkékben, egy olyan pigmentben, amelyet csak több mint egy évszázaddal Vermeer halála után találtak fel. Végül van Meegeren ellen nem kollaborációval, hanem hamisítással emeltek vádat. Nem sokkal az ítélethirdetés után szívrohamban meghalt.

Decades after van Meegeren’s mistake and centuries after Thernard’s discovery, we still are searching for better blues. Emlékszik a YInMn Blue-ra, amelyet 2009-ben véletlenül fedeztek fel az Oregoni Állami Egyetem tudósai elektronikai anyagok kutatása közben?

“Az emberek még mindig keresik az új kobaltkéket, vagy az új ólomfehéret, vagy titánfehéret, bármi is legyen az” – mondja St. Clair. “Még mindig megvan ez a gazdasági ösztönzés az emberek számára, hogy olcsó, megbízható pigmenteket találjanak, amelyek felhasználhatók a festéshez és a nyomtatáshoz….. Az emberek nehezen tudnak úgy gondolni a színekre, mint amelyekkel kereskednek, és mint fizikai dolgokra, amelyek a világban mozognak, és amelyeknek valahonnan származniuk kell, és el kell jutniuk más helyekre. Lehet, hogy azért, mert annyira hozzászoktunk ahhoz, hogy a színeket a képernyőnkre tudjuk varázsolni, hogy még mindig nehezen gondolunk erre. Szóval, tetszik ez az ötlet, hogy egy tudós egy új kéket hoz létre a laboratóriumban, és ezt alkalmazzák, és van egy valós példa a világban.”

Források és további olvasnivalók:

• Külön köszönet Kassia St. Clair
• The Secret Lives of Color by Kassia St. Clair
• Words of Science by Isaac Asimov
• Discovery Of The Elements by Mary Elivira Weeks
• The Oxford English Dictionary
• Merriam-Webster
• Georg Brandt: (Encyclopedia Britannica)
• Han van Meegeren (Encyclopedia Britannica)
• Kobold: German Folklore (Encyclopedia Britannica)
• A svéd kémia nagyszerűségének kezdetei: Georg Brandt (Transactions of the Kansas Academy of Science)
• Mi a fene?! A ‘kobalt’ szó gyökereinek feltárása (Oxford Dictionaries)
• A kobalt annyira gyilkos volt, hogy gonosz szellemekről nevezték el (io9, Gizmodo)
• Színtörténet: A New Blue Color is Born (Artists Network)
• The Stylistic Detection of Forgeries (Theodore Rousseau for the Metropolitan Museum of Art)
• Periodic table of the elements (Encyclopedia Britannica)
• Cobalt processing (Encyclopedia Britannica)
• Oil painting (Encyclopedia Britannica)
• Nazi Looted Art: The Holocaust Records Preservation Project (National Archives)
• The Story of YInMn Blue (Oregon State University Department of Chemistry)