CHEMIE A NUMISMATIKA...

O tom, že alespoň elementární znalosti chemie jsou pro každého numismatika nezbytné snad žádný numismatik nepochybuje. Každý sběratel by měl umět odhalit běžné mincovní kovy (hliník, měď, stříbro, zinek, zlato) i některé slitiny (bronz, mědinikl), aby mohl zvolit vhodný způsob čištění nebo aby odhalil padělky.
 
Chemie (a i fyzika, resp. fyzikální chemie) jsou mocným nástrojem při objasňování řady numismatických problémů.
 

1) Čištění mincí

S problematikou čištění mincí se dříve či později musí setkat každý numismatik, který nesbírá výhradně proof ražby. Právě tato činnost je pro numismatika asi tím nejzásadnějším setkáním s chemií. Než přistoupíte k čištění mincí pomocí chemických látek, dobře si prostudujte případná rizika a nejste-li si jisti, raději se poraďte s odborníkem. Nejste-li sběratelem mincí, raději mince vůbec nečistěte. Čištění mincí je věnována samostatná část těchto stránek.
Máte-li již obecné informace nastudované, můžete pokračovat přímo na čištění konkrétních kovů, resp. slitin:
Zlaté mince
Stříbrné mince
Měděné mince
Mědiniklové mince
Bronzové mince
Mosazné mince
Mince z hliníkového bronzu
Hliníkové mince
Niklové mince
Zinkové mince
Železné mince
Cínové mince
Olověné mince
 

2) Mýtus o putování stříbra na povrch mince

Používám záměrně slovo mýtus, protože už týden pátrám po tom, jak je tomu ve skutečnosti a zatím se mi žádný pořádný důkaz ani exaktní vysvětlení tohoto jevu nepodařilo získat. O co vlastně jde? Jedná se o jev, kdy naleznete starou, evidentně stříbrnou minci. Velice šetrně ji očistíte a přeze všechnu opatrnost vám v ruce zůstane mince měděná. Výsledek pak vypadá tak, jako je uvedeno na obrázku níže (foto míšeňského groše).
 
 
Především mezi detektoráři (nemyslím to zde nijak hanlivě) je rozšířené vysvětlení, že k tomuto jevu dochází u mincí s nízkým obsahem stříbra. Vysvětlení údajně pak spočívá v tom, že během staletí se stříbro ze slitiny uvolňuje a putuje na povrch mince, kde vytvoří špatně přilnavou vrstvu, která se pak velice snadno sloupne.  
Začneme-li od začátku a nespokojíme-li se pouze s tím, že důvodem je již zmiňovaná migrace stříbra, můžeme se pozorovaný jev pokusit vysvětlit následujícími způsoby:

  • nalezená mince je dobový měděný padělek pokovený tenkou vrstvou stříbra

  • nalezená mince je originál ražený na velmi nekvalitním, takřka měděném, ale na povrchu postříbřeném střížku

  • nalezená mince je originál ražený na nepříliš kvalitním střížku s nízkým obsahem stříbra, přičemž byla užita technika bělení pomocí vinného kamene

  • nalezená mince je originál ražený na nepříliš kvalitním střížku s nízkým obsahem stříbra a jev je způsoben migrací stříbra na povrch mince

Podívejme se nyní na jednotlivé možnosti. Nepůjde o to je jednoznačně vyvrátit, ani říci, která z nich je nejpravděpodobnější. Myslím, že každý podobný případ vyžaduje individuální posouzení.
 

 
Dobový měděný padělek pokovený tenkou vrstvou stříbra

Toto vysvětlení je vlastně nejjednodušším vysvětlením celého problému. Mince mohla být skutečně vyražena přímo do mědi a následně postříbřena pomocí amalgámu, případně mohla být použita náročnější technika ražby na nekvalitní, takřka měděný, ale na povrchu postříbřený střížek. Postříbření pomocí amalgámu je poměrně jednoduché a provádělo se pomocí potření povrchu mince pastou ze stříbra, rtuti a sody. Tak jako tak se vytvoří pouze tenká vrstva stříbra, která při špatném technologickém provedení nebude mít příliš dobrou přilnavost a bude se snadno otírat hned po vypuštení padělku do oběhu. Pokud byl technologický postup zvládnutý dobře a vrstva stříbra na střížku držela poměrně dobře, mohlo ke snížení přilnavosti stříbrné vrstvy dojít až později s postupem času a působením agresivnějšího prostředí. Stříbrná vrstva totiž nemusela měděnou vrstvu chránit dokonale a místy mohlo dojít k jejímu narušení, čímž se zahájila oxidace měděné vrstvy a tím došlo k již zmíněnému snížení přilnavosti vrstvy stříbrné. Buď jak buď, výsledkem byť i šetrného čištění může být mince v takovém stavu, který jsme měli možnost shlédnout výše.
 

 
Originál na nekvalitním a na povrchu postříbřeném střížku

V tomto případě jde v podstatě o tentýž problém, jaký byl zmíněn již výše. Rovněž v tomto případě jde o podvodný postup, jehož účelem je produkce mince, která budí zdání vyšší ryzosti, než ve skutečnosti má. Rozdíl je pouze v tom, že k tomuto postupu mohlo docházet v mincovnách samotých, velmi pravděpodobně s požehnáním osob na vysokých pozicích. Důvod takového konání je naprosto zřejmý. Lze očekávat, že vybavení a možnosti byly v takovém případě mnohem širší, než v případě padělatelských doupat. A to ani nemluvě o přístupu k originálním razidlům. Techniku postříbření v tomto případě ponechme stranou s tím, že neuvažujeme techniku popsanou níže, tedy bělení pomocí vinného kamene. Důležitý je opět výsledek - pod velmi tenkou vrstvičkou čistého stříbra je měď.
 

 
Originál na střížku s nízkým obsahem stříbra, bělení vinným kamenem

Používání následujícího postupu je doloženo i z kutnohorské mincovny a lze předpokládat, že to byl postup všeobecně známý a používaný. Lze očekávat, že byl použit již ve starém Římě a předpokládá se jeho používání i ve 12. století při výrobě denárů s obsahem střibra méně než 25 %.
 
Pro pochopení celé problematiky bude nutné seznámit se s fázovým diagramem směsi Cu-Ag (měď - stříbro). Snazší pochopení umožní následující animace:
Další animace ukazuje, jakým způsobem se nejen ve středověku vylepšoval vzhled mincí:

Jak již bylo uvedeno v animaci, výsledkem takového postupu je v konečném důsledku mince z nekvalitního kovu, která má na svém povrchu velice tenkou vrstvičku v podstatě ryzího stříbra. Dojde-li k narušení této vrstvy a zahájení oxidace kovu pod ní, stříbrná vrstva se v důsledku zvětšení objemu zoxidované vrstvy snadno odloupne. Tímto způsobem byly upravovány i mince obsahující pouze několik procent stříbra. Přitom už směs obsahující pouhých 5 % stříbra a 95 % mědi má výrazně červenou barvu.
 
Na fotografii níže je řez mincí (grošem Václava IV.) tak, jak je možné jej pozorovat optickým metalografickým mikroskopem. Nahoře je vrstva čistého stříbra, pod ní dvoufázový systém, v tomto případě je systém více bohatší na stříbro než v případě uvedeném v animaci (růžová barva opět koresponduje s fází bohatší na měď, bleděmodrá pak s fází bohatší na stříbro).
 
 
Dle mého názoru většina případů popsaných výše lze vysvětlit právě tímto poměrně jednoduchým způsobem, bez složitějších úvah o nějaké migraci stříbra na povrch mince.
 

 
Skutečně dochází k migraci stříbra na povrch mince

Přestože o tomto jevu jako takovém se mi nepodařilo zatím nic věrohodného zjistit, existuje jistý jev, který je dané problematice přinejmenším velmi podobný. Těžko však říci, zda by tento jev mohl způsobit to, že by se stříbro vyloučilo na povrchu mince a uvnitř zůstala čistá měď. Jde o to, že některé slitiny jsou skutečně metastabilní, zvláště dojde-li k jejich prudkému ztuhnutí. Vznikne tak metastabilní homogenní jednofázový roztok (podobně jako je homogenní společná tavenina obou kovů). Přeměna na stabilní dvoufázovou formu probíhá pak obyčejně jen velmi zvolna a musí být logicky nutně spojena s migrací atomů kovů v pevné slitině.
 
Příkladem takového systému je např. slitina mědi a hliníku. Zchladne-li např. tavenina obsahující 4 hmotn. % Cu a 96 hmotn. % pozvolna, vzniká měkký a tažný tuhý roztok α. Je-li zchlazen prudce, stane se metastabilním a pozvolna se pak přeměňuje na směs dvou fází α a ν. Tato slitina je mnohem méně plastická, než homogenní roztok α. Na obrázku níže je lamelová struktura eutektika obsahujícího 33 hmotn. % Cu a 67 hmotn. % Al tak, jak ji lze pozorovat pomocí elektronového mikroskopu. Tmavší proužky přísluší fázi ν a světlejší proužky fázi α.
 
 

hr

Máte nějaký nápad, co by bylo zajímavé zveřejnit? Nalezli jste chybu? Pište na email: . Za zaslané příspěvky velmi děkuji!

Další využité zdroje:
BRDIČKA Rudolf. Základy fysikální chemie. 1. vyd. Praha: Státní tiskárna n.p., 1952. 704 s. 301-03-6.
BRDIČKA Rudolf, DVOŘÁK Jiří. Základy fysikální chemie. 2. vyd. Praha: Academia, 1977. 852 s. 21-014-77.
MOORE J. Walter. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: SNTL, 1981. 976 s. 04-604-81.
HÁNA Jiří. Pražské groše Václava IV. z let 1378 - 1419. Plzeň 2003.
HÁNA Jiří. Technické aspekty vývoje středoevropského mincovnictví do konce 19. století. Plzeň 2008.
JELÍNEK Jaroslav. Postříbřování antických římských mincí pomocí redukce.