Природное золото обычно содержит значительные количества серебра, независимо от процесса геологического образования руды или самородков. К концу железного века солевая цементация уже была ключевым методом очистки для повышения чистоты золота, путём удаления серебра и других примесей. Хотя методы обеднённого золочения практиковались в Древней Месопотамии ещё в третьем тысячелетии до н. э., историками эти данные были интерпретированы, как указание на то, что само выделение золота ещё не было известно. Самые ранние недвусмысленные археологические свидетельства разделения золота были обнаружены в Сардах в Лидии, связанные с правлением царя Креза (ок. 585 — 546 г. до н. э.), которому часто приписывают введение концепции чеканной валюты. Россыпное золото, разрабатываемое лидийцами из реки Пактол, содержало заметные количества серебра и других примесей. Раскопки в Сардах выявили остатки мастерских и материалов, связанных с получением относительно чистого золота, что позволило исследователям реконструировать и экспериментально проверить процесс.
Метод солевой цементации включает нагревание неочищенного золота, или электрума, с солью (обычно хлоридом натрия) с целью повышения летучести серебра и других примесей, включая азотсодержащие соединения, такие как моча или селитра (нитрат калия). Это сочетание способствует химической реакции, которая селективно удаляет серебро и другие металлы, давая высокочистое золото. На практике неочищенное золото в порошке или тонкие золотые листы смешивают с солью и мочой, а затем нагревают в керамических или глиняных сосудах, часто вместе с древесным углём или другими восстановителями. При температуре около 800°C соль реагирует с серебром, образуя летучие хлориды серебра, которые испаряются, оставляя очищенное золото.
Помимо хронологических сложностей, нерешённым вопросом в изучении древних методов является экономическая целесообразность извлечения серебра в качестве побочного продукта. Учитывая, что примеси составляли лишь малую долю исходной золотой руды, остаётся неясным, можно ли было извлечь относительно небольшое количество серебра в целях получения дополнительной прибыли. Выбрасывался ли просто полученный хлорид серебра, как отходы, или же он собирался как побочный продукт для дальнейшей очистки, возможно, путём купелирования или других процессов, для получения пригодного к использованию драгметалла? Изучение этого вопроса, а также временных рамок и географического распространения изменений в металлургических технологиях, предполагает изучение взаимосвязей между индикаторами происхождения, такими как изотопы свинца (Pb) и элементами, на которые влияли металлургические процессы. Для поиска взаимосвязей между множеством индикаторов, исследователи использовали высокопроизводительный сервер со специально разработанной моделью искусственного интеллекта.
Учитывая распространённое мнение о том, что разделение золота могло зародиться в Сардах в VI веке до н. э., учёные в своих изысканиях сосредоточились на артефактах трёх основных регионов бронзового века — Месопотамии, Элама и Египта, — каждый из которых имел военное и металлургическое значение, но при этом не обладал местными ресурсами серебра. Подробные данные о составе и изотопах свинца исключительно редки для артефактов этого типа. Представленные, хорошо сохранившиеся, образцы были отобраны для изучения по рекомендации кураторов из Лувра, на основе их отличительных археологических и металлургических особенностей. Их значимость для изучения методов отделения золота от серебра, а также их историческая траектория сделали отобранные артефакты особенно подходящими для исторического исследования.
Температура плавления смеси соли и мела относительно низкая (801 °C), что облегчает высвобождение абсорбированного хлорида серебра (AgCl) без необходимости использования чрезвычайно высоких температур. Поэтому небольшие количества молотого мела могли быть намеренно добавлены в процесс разделения. Кроме того, под воздействием света хлорид разлагается на металлическое серебро и газообразный хлор, что повышает эффективность процесса. Учёные экспериментально воспроизвели древнеегипетские методы очистки и обнаружили, что значительные количества серебра можно извлечь из возгонов, образующихся при цементации золота. Это серебро, скорее всего, извлекалось путём купелирования элементами с летучими хлоридами, таких как Cd, Cu, Zn, Pb, As, Sb, Bu и Ni, большинство из которых естественным образом растворимы в серебре, по крайней мере, до некоторой степени.
Древний процесс аффинажа золота — процесс очистки золота от примесей — тесно связан с античным Лидийским царством и его столицей Сардами. Руины древнего города расположены недалеко от Измира на западе Турции и, по-видимому, являются единственными остатками империи, которая в период своего расцвета правила почти половиной Анатолии. Лидийцы были известны современникам своим необычайным богатством. Это легендарное процветание особенно связано с последним лидийским царём Крезом и основывалось в первую очередь на россыпных месторождениях золота в песках близлежащих рек и жилах в горах Тмолус. Процесс разделением позволял получать очень чистый драгметалл для различных целей, начиная с шестого века до нашей эры, но аналитическое доказательство этого пиротехнического процесса затруднено. Эксперименты по разделению были проведены со сплавами золота, серебра и меди с использованием классического процесса солевой цементации для исследования потенциального фракционирования изотопов серебра, меди и свинца, при изменении концентраций этих элементов.
Именно открытие металлургической мастерской во время археологических раскопок в Сардах способствовало лучшему пониманию культурного контекста источника богатства этого древнего государства. Раскопки выявили остатки золотоперерабатывающего «завода» середины шестого века до нашей эры, который производил почти чистое золото, применяя технику цементации. Металлургические остатки уникальны по своему масштабу и сочетанию и рассматриваются как начало очистки золота во время правления Креза. В этом контексте изобретение способа разделения золота является революционным, поскольку оно синхронно с самой ранней чеканкой монет и вполне могло проложить путь для денежной экономики с хождением монет из чистого золота и серебра.
В отличие от греков, персы и их предшественники бронзового века в Сузах перерабатывали остатки серебра, образующиеся при очистке золота и электрума. Модельный возраст серебряных монет царства Гандхара, которое, по крайней мере некоторое время, находилось под контролем Ахеменидов, позволяет предположить, что персы поделились с ними знаниями о методе очистки с помощью соли. Кроме того, этот метод мог быть независимо изобретён в Индии в бронзовом веке. Хотя Индия не славится высокопродуктивными серебряными рудниками, её обильные золотые запасы делали серебро, полученное путём разделения золота, важным источником серебра для индийских царств.
Факты указывают на то, что солевой процесс использовался уже в 1900 г. до н. э., что совпало с захоронением сокровища Тод, а не был внедрён в первом тысячелетии до н. э. Это был явно значительный источник серебра, особенно когда его нельзя было добыть из Эгейского моря. Раннее использование цементации согласуется с очень низким содержанием серебра (несколько процентов), наблюдаемым в древних золотых украшениях и позолоченных предметах с 19 по 13 в . до н. э. Но очистка вряд ли использовалась в повседневной практике египетских ювелирных изделий до Позднего периода (664–332 гг. до н. э.) и, возможно, была введена персами. Современные находки, касающиеся серебряных артефактов, предлагают совершенно иную точку зрения, указывая на то, что практика разделения золота восходит к среднему бронзовому веку.
Присутствие серебра, образовавшегося в результате разделения золота, в трёх предметах из клада Тод (около 1900 г. до н.э.) и в подвеске из Поднебесной (Китай) подтверждает гипотезу о том, что цементирование солью было открыто и практиковалось ещё в эпоху средней бронзы. Эгейское серебро в слитках, приобретённых персами, а ранее египтянами, характеризуется более низким соотношением металла к свинцу и, следовательно, более высокой концентрацией свинца, чем серебро, полученное «солевым» методом, используемым при очистке золота. Эта закономерность прослеживается в двух слитках из сокровищницы Тод и позволяет предположить, что, в отличие от ахеменидского серебра, полученного методом разделения золота, эгейское серебро производилось методом купелирования. В отличие от сатрапской дани, которая прямо или косвенно поступала из эгейских рудников, слитки, использованные в артефактах, также включали серебро, полученное методом разделения золота. Редкость изделий из серебра, полученного методом разделения, в отличие от широкого распространения купелированных слитков, особенно в виде рубленого серебра (рубленых фрагментов, ходивших в Леванте до конца железного века), а позднее и в качестве счётных денег, свидетельствует о высокой стоимости производства этого очищенного металла. Серебро, полученное методом разделения, было просто неконкурентоспособным даже в сравнении с золотом.
Технологии серебряной металлургии Эгейского мира явно отличаются от способов Ближнего Востока. Это подчёркивает центральную роль мастеров эгейской культуры, где серебро добывалось с 2600 года до нашей эры. На территориях современной Греции уже тогда очень бережливо извлекали серебро, в качестве побочного продукта при производстве золота, в последствии переплавляя его в слитки. Серебро, получаемое в виде дани, выплачиваемой сатрапиями ахеменидским правителям, в основном добывалось из рудников в районе Эгейского моря. В отличие от этого, серебро, использовавшееся для изготовления ахеменидских ваз, было получено из золота с использованием солевого процесса. Это поразительное несоответствие позволяет предположить, что огромное количество серебра, отправляемого сатрапиями в царские сокровищницы, не использовалось в национальной экономике.
Загрузка...
