Science Friday

Science Diction is een hapklare podcast over woorden en de wetenschappelijke verhalen erachter.

Eerste bekende toepassing: 1683

Het metaalelement kobalt is vernoemd naar “de kobold van de mijnen”, maar dat is slechts een deel van de duistere geschiedenis van dit element.

Een duivels erts

Omstreeks 1500 na Christus stuitten Duitse mijnwerkers die in de buurt van de zilveraders van Saksen werkten, op een bijzonder vervelend erts. Op het eerste gezicht leek het materiaal op zilver, maar toen zij probeerden het erts te smelten om het edele metaal te scheiden, smolt het niet goed. De mijnwerkers hielden een waardeloze klomp over, in plaats van zilver. Bovendien had het erts “onheilzame effecten” op hun gezondheid – tijdens de verwerking vulden giftige dampen de lucht, waardoor de mijnwerkers ziek werden of zelfs stierven.

“De mijnwerkers hadden geen echt begrip van waarom dit zo zou zijn, geen concept van nieuwe metalen die een nieuwe behandeling vereisten om te isoleren,” schrijft Isaac Asimov in zijn Words of Science. In feite waren goud, zilver, koper, ijzer, tin, lood en kwik de enige bekende metalen in die tijd, en er was geen nieuw metaal ontdekt sinds de oudheid. Dus kwamen de mijnwerkers met een alternatieve verklaring: “Aardgeesten hadden het erts betoverd, gewoon om vervelend te zijn.”

De mijnwerkers noemden het erts kobold, naar een nogal duivelse geest uit de Duitse folklore die in de bergen woonde en die volgens hen het nabijgelegen zilver bedierf of er zelfs vandoor ging met het waardevolle metaal in de ertsen zelf. Sommigen suggereren dat de betekenis van de naam tweeledig was; de kobold was ook verantwoordelijk voor de giftige dampen (die in feite arseen- en zwaveldampen waren die vrijkwamen tijdens het smeltproces). In wezen was de stof “de kobold van de mijnen”.

Pas in de jaren 1730 werd het metaal geïsoleerd door de Zweedse scheikundige Georg Brandt, wiens familie toevallig een smelterij bezat en exploiteerde. Brandt vermoedde dat de kern van het materiaal in feite een tot dan toe onbekend element was en testte zijn theorie op een erts uit Zweden. Hij scheidde het metaal door middel van een vuurproef en isoleerde dezelfde stof die de Duitse mijnwerkers hadden genoemd. Brandt hield vast aan de naam van de mijnwerkers voor het materiaal, en noemde het nieuw ontdekte element kobalt.

Een nieuw blauw

Ongeveer 70 jaar nadat Brandt het element kobalt had geïsoleerd, kreeg de Franse scheikundige Louis-Jacques Thenard een opdracht van een Franse regeringsfunctionaris: Maak een nieuw blauw pigment. In die tijd was ultramarijn een pigment dat zeer gewild was bij kunstenaars en ook zeer duur. Thenard werd belast met het vinden van een alternatief.

“Er was deze echte strijd om een economisch levensvatbare rivaal te vinden voor ultramarijn, dat gewoon geliefd was door kunstenaars maar zo ongelooflijk duur was,” zegt Kassia St. Clair, auteur van het boek The Secret Lives of Color, in een oproep aan Wetenschap vrijdag. Clair, auteur van het boek The Secret Lives of Color, in een telefoongesprek met Science Friday. “Het was een soort van commerciële kwestie, en het was uit dat soort commerciële eisen en deze voortdurende druk van kunstenaars om een betrouwbaar toevluchtsoord te hebben om diepe blauwen te vinden die niet te paars of te groen waren, dat leidde tot deze soort van echte interesse in kobalt en uiteindelijk de ontdekking van kobaltblauw.”

Dus, waar te beginnen? Thenard begon te denken aan glas-in-loodramen en oude stukken tegel en porselein die sinds de oudheid blauw waren gekleurd met ruwe amalgamaties van kobaltertsen. Maar om een levensvatbaar alternatief voor ultramarijn te zijn, moest Thenards nieuwe pigment voorspelbaar zijn – het moest kleurvast blijven nadat het in de zon was gelegd, en het moest er bijvoorbeeld hetzelfde uitzien in zowel aquarel- als olieverfvorm.

“Het cruciale punt is dat ze niet per se wisten wat het was dat dit blauw creëerde,” zegt St. Clair. “Ze isoleerden niet de exacte verbindingen of elementen die verantwoordelijk waren voor deze glorieuze kleuren – ze wisten alleen dat als ze erts namen en dat bij een hoge temperatuur roosterden of smolten of met iets anders mengden, dat ze dit resultaat zouden produceren.”

Thenard nam een kijkje van dichterbij. In 1802 mengde hij kobaltfosfaat of kobaltarsenaat met aluminiumoxide en roosterde het vervolgens bij een hoge temperatuur. Het resultaat was het stabiele, “fijne, diepe blauw” dat we nu kobaltblauw noemen. Het nieuwe pigment sloeg aan.

A Deal With The Devil

In 1945 bevond de kunstenaar en kunsthandelaar Han van Meegeren zich in een ongewone positie. Tijdens de oorlog plunderden de nazi’s systematisch kunstcollecties in een poging om de “ontaarde kunst” en culturele overblijfselen van de Weimarrepubliek uit te wissen. Maar de nazi’s beschouwden oude Vlaamse en Nederlandse meesters, zoals Johannes Vermeer, als “begeerlijk” – en het verzamelen van dergelijke kunstwerken symboliseerde hun toewijding aan het Reich. Toen de geallieerde kunstcommissie na de oorlog schilderijen begon terug te geven aan hun rechtmatige eigenaars, ontdekten zij dat van Meegeren een vroeg werk van Vermeer had verkocht aan een nazi-beambte, waarmee hij een flinke som verdiende en samenwerkte met het nazi-regime, schrijft St. Clair in The Secret Lives of Color. In de hoop onder de beschuldiging van collaboratie uit te komen, besloot van Meegeren zich uit te geven voor een andere, mindere misdaad: De Vermeer die hij had verkocht was helemaal geen Vermeer. Van Meegeren had het zelf geschilderd.

Van Meegeren was een meestervervalser. Hij verdiende het equivalent van 33 miljoen dollar door zijn valse Vermeers en Pieter de Hoochs in de loop der jaren aan musea te verkopen – en hij deed grote wetenschappelijke moeite om ervoor te zorgen dat zijn vervalsingen het kritische oog van kunstcritici uit het begin van de 20e eeuw zouden misleiden. “Hij kende de tests die op kunstwerken zouden worden toegepast,” zegt St. Clair. “Clair. En hij wist hoe hij ze moest misleiden.”

In traditionele olieverven worden pigmenten in lijnolie gesuspendeerd om te drogen. In plaats daarvan gebruikte Van Meegeren een substantie die lijkt op bakeliet, dat hard wordt onder invloed van hitte en dat hem ook hielp om röntgenmachines en andere solventietests die worden gebruikt om olieverfschilderijen te dateren, te misleiden, schrijft St. Bovendien schilderde hij op oude doeken die al de authentieke barsten vertoonden die in verouderende schilderijen voorkomen. Hij zorgde er ook voor dat hij pigmenten gebruikte die alleen beschikbaar waren in de 17e eeuw, toen de kunstenaars die hij imiteerde werkten. Maar, gelukkig voor hem, maakte hij één fout.

“Hij had zoveel succes in zijn carrière als vervalser dat hij waarschijnlijk gewoon een beetje lui werd,” zegt St. Clair. Van Meegeren had gedipt in Thenards colbalt blauw, een pigment dat pas meer dan een eeuw na de dood van Vermeer werd uitgevonden. Uiteindelijk werd van Meegeren niet beschuldigd van collaboratie, maar van valsheid in geschrifte. Hij overleed kort na zijn veroordeling aan een hartaanval.

Decennia na de fout van van Meegeren en eeuwen na de ontdekking van Thernard, zijn we nog steeds op zoek naar betere blues. Herinner je je YInMn Blue nog, dat in 2009 bij toeval werd ontdekt door wetenschappers van de Oregon State University tijdens een onderzoek naar elektronicamaterialen?

“Mensen zijn nog steeds op zoek naar het nieuwe kobaltblauw, of het nieuwe loodwit of titaniumwit, wat het ook mag zijn,” zegt St. Clair. “Er is nog steeds deze economische stimulans voor mensen om goedkope, betrouwbare pigmenten te vinden die kunnen worden gebruikt bij het verven en drukken…. Mensen vinden het moeilijk om na te denken over kleuren als handelswaar, als fysieke dingen die de wereld rondgaan en ergens vandaan moeten komen en op andere plaatsen terechtkomen. Dat komt misschien omdat we zo gewend zijn om kleur op ons scherm te toveren, dat we dat nog steeds moeilijk vinden om over na te denken. Dus, ik hou van dit idee van een wetenschapper die een nieuw blauw creëert in een lab en dit wordt toegepast en een voorbeeld heeft voor de echte wereld.”

Bronnen en verder lezen:

• Speciale dank aan Kassia St. Clair
• The Secret Lives of Color door Kassia St. Clair
• Words of Science door Isaac Asimov
• Discovery Of The Elements door Mary Elivira Weeks
• The Oxford English Dictionary
• Merriam-Webster
• Georg Brandt: Swedish Chemist (Encyclopedia Britannica)
• Han van Meegeren (Encyclopedia Britannica)
• Kobold: Duitse Folklore (Encyclopedia Britannica)
• Begin van Grootheid in de Zweedse Chemie: Georg Brandt (Transactions of the Kansas Academy of Science)
• What in the Word?! Mining the roots of ‘cobalt’ (Oxford Dictionaries)
• Cobalt was so Murderous That it was Named After Evil Spirits (io9, Gizmodo)
• Kleurgeschiedenis: A New Blue Color is Born (Kunstenaars Netwerk)
• The Stylistic Detection of Forgeries (Theodore Rousseau voor het Metropolitan Museum of Art)
• Periodiek systeem der elementen (Encyclopedia Britannica)
• Kobaltverwerking (Encyclopedia Britannica)
• Olieverfschilderij (Encyclopedia Britannica)
• Nazi roofkunst: The Holocaust Records Preservation Project (Nationaal Archief)
• The Story of YInMn Blue (Oregon State University Department of Chemistry)