Mercurio, “argento vivo” della Spagna

Dal corrispondente di “Svegliatevi!” in Spagna

VI SIETE misurati la temperatura ultimamente? In tal caso, molto probabilmente avrete usato un termometro a mercurio. Forse vi siete chiesti da dove venga il mercurio. Può darsi che provenga dalle miniere di Almadén in Spagna, dove si trova il più ricco deposito di mercurio del mondo. Oltre un quarto della produzione mondiale di mercurio viene da questi giacimenti.

“Argento vivo” in italiano, Quecksilber in tedesco, vif-argent in francese, azogue in spagnolo e hydrargyros in greco sono tutti nomi del mercurio, metallo liquido “vivo”, color argento, sfuggente e inafferrabile. Nel mondo moderno il mercurio ha più di 3.000 impieghi. Come si ottiene?

I geologi dicono che otto elementi formano più del 98,5 per cento della crosta terrestre, e che i restanti 95 o più, tra cui il mercurio, costituiscono solo l’1,5 per cento del totale. Perciò, non è facile trovare il mercurio.

Il mercurio allo stato nativo

Durante la formazione della terra, il mercurio fu uno dei liquidi termici che riempirono le crepe e le fessure di certe parti della crosta terrestre. In alcuni casi, rimasero sacche di mercurio liquido, ma nella maggioranza dei casi si combinò con lo zolfo formando il solfuro di mercurio o cinabro. La roccia che contiene questo minerale ha una sfumatura rossastra. Ma esaminandola più da vicino, si vede che è macchiettata. Le macchie rosse contengono il prezioso mercurio, che si separa dal minerale mediante il lento processo di estrazione della roccia, frantumazione, arrostimento e distillazione e condensazione del risultante vapore; quindi, mediante filtrazione o agitazione, si separa dal materiale condensato l’idrargirio (la parola greca che significa “argento liquido”). Oggi lo chiamiamo “mercurio”, nome usato dagli alchimisti nel sesto secolo E.V.

Quando fu scoperto il mercurio? Una fonte dice che si è trovato mercurio in tombe egiziane risalenti al 1500 a.E.V. Possiamo trovare specifici riferimenti a questo metallo negli scritti di Teofrasto (discepolo di Aristotele), che, verso il 300 a.E.V., descrisse come l’“argento liquido” veniva preparato con un semplice processo: il cinabro era pestato insieme ad aceto in un vaso di rame. In effetti, questo serviva a separare piccole quantità di mercurio libero, ma non il mercurio sotto forma di composto.

Plinio il Vecchio riferì verso il 50 E.V. che ogni anno venivano presi da Sisapo in Spagna (può darsi che fosse la zona ora chiamata Almadén) circa 5.000 chilogrammi di cinabro che erano portati a Roma, dove il cinabro era impiegato come pigmento vermiglio. Il mercurio veniva impiegato per ricuperare il metallo “nobile”, l’oro, oltre a essere usato insieme all’oro in un processo di doratura.

All’inizio dell’ottavo secolo E.V., cominciò l’invasione della penisola iberica da parte degli arabi. Questa occupazione araba e musulmana durò otto secoli. In questo periodo, gli arabi incoraggiarono lo sfruttamento delle miniere di mercurio di Almadén. Di conseguenza, molte delle attuali parole spagnole usate in relazione all’estrazione del mercurio provengono dall’arabo. Per esempio, anche il nome intero della città, Almadén del Azogue, deriva dalle parole arabe al-madin (la miniera) e az-za’uq (il mercurio), o miniera del mercurio. La parola spagnola che indica la camera di condensazione, impiegata per ottenere il mercurio, è aludel, dall’arabo al-’utal, che si riferisce al recipiente impiegato per condensare i vapori di mercurio. I vecchi forni usati ad Almadén erano chiamati jabecas, dall’arabo sabika, o lingotto. Allo stesso modo, gli uomini che costruivano i forni erano chiamati albañiles, da al-banna, muratore o costruttore, o alarifes, da al-arif, insegnante o esperto.

Nel 1151 E.V. il re spagnolo Alfonso VII riprese Almadén e nei secoli successivi la corona spagnola cedette lo sfruttamento della miniera ai privati. Nel ventesimo secolo la miniera fu affidata a un consiglio amministrativo che l’ha gradualmente modernizzata, processo tuttora in corso.

Metodi di distillazione nei secoli

I metodi primitivi per ottenere il mercurio erano tutt’altro che efficienti, com’è mostrato dal fatto che nel XVII secolo gli operai poterono alimentare i nuovi forni Bustamante con minerale già bruciato negli jabecas o forni arabi, riuscendo ancora a ricavarne notevoli quantità di mercurio. Il primo forno Bustamante fu installato nel 1646. Nel giro di due anni ne vennero costruiti altri nove, e infine ne erano in funzione 16. Questo portò la produzione del mercurio da 1.162 quintali nel 1646 a una produzione annua di oltre 3.000 quintali nel 1776.

Impieghi del mercurio

Col passare dei secoli, il mercurio trovò molteplici impieghi. Nel XVI secolo, Paracelso, un alchimista e medico di origine svizzera, usò il mercurio nella cura della sifilide. Nel 1558, Bartolomé de Medina perfezionò il metodo di estrazione dell’argento con un processo che utilizzava il mercurio. Nel 1643 il fisico italiano Torricelli inventò il barometro, usando una colonnina di mercurio per determinare la pressione atmosferica. Il termometro con cui il medico o l’infermiera vi misura la temperatura fu inventato nel 1720 dallo scienziato tedesco Gabriel Fahrenheit, che calibrò il tubo contenente la colonna di mercurio, suddividendolo in 180 parti tra il punto di congelamento e il punto di ebollizione dell’acqua.

Un altro impiego del mercurio, per scopi meno pacifici, fu ideato dopo che E. C. Howard ebbe scoperto il fulminato di mercurio, usato fino agli anni sessanta come detonante. Nel XX secolo la serie degli impieghi si è enormemente allungata, essendo utilizzato nella produzione di fungicidi agricoli e industriali, interruttori elettrici e batterie al mercurio, per menzionarne solo alcuni. Il mercurio sotto forma di vapore viene usato nelle lampade ultraviolette e nelle lampade al mercurio con cui vengono illuminate le strade. In certi casi i vapori di mercurio vengono impiegati al posto del vapore acqueo per generare elettricità. Questo versatile metallo è stato impiegato per otturare i denti, come amalgama in una lega di argento e stagno. Sembra che, usato in questo modo, non sia velenoso.

Mercurio: amico o nemico?

È una domanda legittima, poiché negli ultimi 20 anni l’uomo ha imparato a sue spese che il mercurio è un servitore da tenere sotto stretto controllo. In molti paesi, tra cui Giappone, Svezia, Stati Uniti e Canada, si sono accumulate le prove secondo cui il mercurio in certe forme è tossico sia per la vita umana che per quella animale.

Le indagini hanno rivelato la presenza in quantità anormali di composti di mercurio in certi pesci e uccelli. Questo è causato dagli stabilimenti industriali che scaricano mercurio insieme ad altri prodotti di rifiuto, e anche dai fungicidi contenenti metilmercurio. Questo composto, entrando nella catena alimentare, produce effetti catastrofici.

Il metilmercurio è specialmente pericoloso per le donne incinte, perché tende ad accumularsi nel feto, causando lesioni cerebrali al nascituro. Nel 1969 una famiglia del New Mexico (U.S.A.) si avvelenò mangiando carne di un maiale che era stato allevato con cereali trattati con metilmercurio. Tre figli rimasero gravemente paralizzati, e il quarto, avvelenato nel seno della madre, nacque cieco e ritardato di mente. Nella zona della città giapponese di Minamata, l’avvelenamento da mercurio raggiunse proporzioni epidemiche prima che i medici riuscissero a scoprire infine il colpevole, il metilmercurio che era uscito dai tubi di scarico di una vicina fabbrica, contaminando il pesce, una delle principali fonti alimentari.

Visita alla miniera di Almadén

Almadén è una città di circa 11.000 abitanti, con linde casette bianche a uno o due piani tutte in fila. Andando verso la miniera, notiamo che ci sono parecchi uomini per strada, fermi a chiacchierare o a prendere una copita, un bicchierino di brandy o anisetta. Perché se ne stanno per strada? Perché gli uomini che lavorano nelle miniere di mercurio possono stare nel sottosuolo solo otto giorni al mese, a causa degli effetti tossici dei vapori di mercurio e della costante minaccia di contrarre la silicosi. I vapori di mercurio provocano una malattia chiamata idrargirismo o mercurialismo, che influisce sulle cellule cerebrali e causa un tremolio continuo delle estremità. La silicosi fa indurire i polmoni ed è caratterizzata da respiro corto. Per evitare o ridurre queste conseguenze i minatori lavorano un giorno sì e due no (o tre, se è inclusa una domenica). Un’ulteriore protezione è che dopo tre mesi di miniera lavorano per un mese in superficie all’aria aperta.

La città e la miniera sono costruite proprio sopra il giacimento quasi verticale di cinabro. La miniera ha tre pozzi, chiamati “San Miguel”, “San Joaquín” e “San Teodoro”. Decidemmo di andare a vedere le operazioni al pozzo di San Joaquín, profondo 488 metri.

Il lavoro più duro e più pericoloso è l’estrazione della roccia contenente il minerale, ma fu più interessante la lavorazione in superficie. Il primo stadio è l’arrivo dei vagonetti carichi di cinabro. Vengono su due per volta, e ciascuno trasporta circa 750 chilogrammi di roccia.

Dalla bocca del pozzo la roccia passa a due enormi frantumatrici che la riducono alla grandezza della ghiaia. Di lì la pietra frantumata passa a un deposito e tramite un nastro trasportatore va ad alimentare i quattro forni. Questi forni moderni sono alti quanto un edificio di quattro piani e si tratta di forni a piani sovrapposti o a più letti di fusione. Quelli di Almadén sono a otto piani. Il minerale macinato comincia il suo viaggio dal piano superiore ed è tenuto in movimento da bracci rotanti che spingono il materiale verso le aperture, facendolo scendere al piano inferiore. Per liberare i vapori di mercurio occorre una temperatura di 800 gradi centigradi. I vapori passano attraverso un sistema di tubi raffreddati ad acqua dove si condensano in mercurio liquido.

Tuttavia, buona parte del prezioso metallo rimane nei fanghi grigi che sono il prodotto dei processi di cottura e condensazione. Questi fanghi sono mischiati con calce su appositi tavoli all’aperto. Operai muniti di maschera muovono continuamente il miscuglio, facendone uscire a intervalli di pochi secondi un filo di mercurio. La calce e il rimescolamento servono a far agglomerare le goccioline di mercurio e formare così il serpeggiante rivolo di mercurio che cade nel piccolo pozzo. Da questa sezione dello stabilimento il mercurio viene portato all’almacén o deposito, dov’è conservato in vasche finché non viene messo in bombole di ferro. Queste bombole hanno una capacità di 34,5 chilogrammi, o 76 pounds, il peso convenzionale per cui sono quotati i prezzi sui mercati di Londra e New York.

Qui nel deposito osserviamo alcune interessanti caratteristiche del mercurio. Per illustrarne una, un operaio si cala nella vasca di mercurio. Invece di affondare nel liquido, resta completamente a galla! Che strano! Ma quando pensiamo che il mercurio è 13 volte e mezzo più denso dell’acqua (circa 1,2 volte più pesante del piombo), non ci meravigliamo che regga il peso di un uomo quasi come un solido. Inoltre, il mercurio è il solo metallo che è liquido a temperatura ordinaria. Passa dallo stato solido allo stato liquido a 39 gradi centigradi sotto zero e bolle a 357 gradi centigradi. Un altro fatto curioso circa il mercurio è che è un liquido che si può toccare senza bagnarsi. Questo è dovuto alla sua grande coesione o elevata tensione superficiale.

Successivamente visitammo il laboratorio delle analisi, dove il direttore del laboratorio ci spiegò i minuziosi controlli effettuati quotidianamente per verificare la qualità del mercurio e la ricchezza del minerale che esce dalla miniera. Il laboratorio analizza tutti i materiali impiegati nel processo di distillazione, e si fa una simile analisi di tutti i prodotti ottenuti, siano essi solidi, liquidi o gassosi. Apprendiamo che il mercurio prodotto ad Almadén ha un grado di purezza del 99,997 per cento, grado di purezza superato solo dal mercurio allo stato nativo che si trova ogni tanto in certe sacche della miniera.

La miniera di Almadén produce dal 7 all’11 per cento di mercurio dal minerale cinabro, per cui questo è il deposito di cinabro più ricco del mondo. Altre miniere molto produttive si trovano in Iugoslavia e Italia. Ma anche dopo tanti secoli, Almadén occupa sempre il primo posto. Vengono scavati pozzi sempre più profondi, e il cinabro continua a venire in superficie. Anzi nella regione c’è tanto cinabro che lo Stato si è riservato il diritto di sfruttare tutto il minerale in un raggio di 25 chilometri da Almadén.

La prossima volta che guardate il termometro, o che usate una moderna macchina fotografica munita di flash, o che vi guardate allo specchio, pensate al lavoro e allo spirito inventivo degli uomini che nel corso dei secoli hanno ideato i metodi di estrazione e raffinazione del mercurio e i molteplici impieghi di questo versatile metallo.

[Immagine a pagina 21]

Impianto di frantumazione e forni a sinistra, e tubi di distillazione a destra