Kwik — Spanje’s schat van „vloeibaar zilver”
Door Ontwaakt!-correspondent in Spanje
HEBT u onlangs gekeken hoe warm het was? Zo ja, dan hebt u hoogstwaarschijnlijk een kwikthermometer geraadpleegd. Misschien vroeg u zich af waar het kwik vandaan kwam. De plaats van herkomst kan best wel eens de Almadén-mijn in Spanje zijn geweest, waar de rijkste kwikvoorraad van de wereld wordt aangetroffen. Meer dan een kwart van de wereldproduktie aan kwik komt uit dit gebied.
„Kwikzilver” in het Nederlands, quicksilver in het Engels, Quecksilber in het Duits, vif argent in het Frans, azogue in het Spaans en hydrargyros in het Grieks — allemaal namen voor kwik, dat ongrijpbare, glibberige, zilverkleurige, „levende” of „kwieke” vloeibare metaal. In de moderne wereld vindt kwik meer dan 3000 toepassingen. Hoe wordt het gewonnen?
Volgens de geologen zijn er acht elementen die te zamen meer dan 98,5 percent van de aardkorst vormen, terwijl de overige 95 of meer elementen, inclusief kwik, slechts 1,5 percent van het totaal vormen. Kwik is bijgevolg niet gemakkelijk te vinden.
Kwik zoals het in de natuur voorkomt
Tijdens het vormen van de aarde maakte kwik deel uit van de hete vloeistoffen die omhooggedreven werden waardoor de scheuren en spleten van bepaalde delen van de aardkorst opgevuld werden. In sommige gevallen bleef het als vloeibaar kwik aanwezig in rotsholten, maar in de meeste gevallen verbond het zich met zwavel tot kwiksulfide of cinnaber. Gesteente waarin dit mineraal aanwezig is, heeft een roodachtige tint. Kijken wij iets scherper, dan blijkt het gespikkeld te zijn. Die rode spikkeltjes bevatten het kostbare kwik, dat uit het erts wordt gewonnen in het tijdrovende procédé waarbij het gesteente wordt gedolven, verbrijzeld en geroost, de daaruit ontstane damp wordt gedestilleerd en gecondenseerd en vervolgens door destilleren of roeren zich uit het condensaat het hydrargyrum afscheidt (de wetenschappelijke naam voor kwik, afgeleid van het Griekse woord dat „vloeibaar zilver” betekent). De naam „mercurius”, zoals kwik door de alchemisten in de zesde eeuw G.T. werd genoemd, leeft nog in het Engels voort.
Wanneer ontdekte de mens kwik voor het eerst? Eén bron zegt dat er kwik is gevonden in Egyptische graftomben die gedateerd zijn op 1500 v.G.T. We kunnen een duidelijke verwijzing naar het metaal vinden in de geschriften van Theophrastus (een leerling van Aristoteles), die omstreeks 300 v.G.T. beschrijft hoe „vloeibaar zilver” op een eenvoudige manier werd bereid door cinnaber samen met azijn in een koperen vat fijn te stampen. In werkelijkheid zorgde het stampen voor het afscheiden van kleine hoeveelheden vrij kwik, maar maakte het niet het kwik vrij dat in gebonden vorm aanwezig was.
Omstreeks 50 G.T. berichtte Plinius de Oudere dat er ieder jaar uit Sisapo in Spanje (mogelijk de streek die nu bekendstaat als Almadén) ongeveer 5000 kilo cinnaber werd gehaald en naar Rome werd overgebracht, waar het als het pigment vermiljoen gebruikt werd. Kwik werd zowel bij de winning van het „edele” metaal goud gebruikt, als bij een bepaalde methode van vergulden.
Aan het begin van de achtste eeuw G.T. begon de Moorse invasie van het Iberisch schiereiland. Deze bezetting door de moslems duurde acht eeuwen. Gedurende deze periode moedigden de Morenen de exploitatie van de kwikmijnen van Almadén aan. Het gevolg hiervan is dat vele van de hedendaagse Spaanse woorden die over het winnen van kwik gaan, uit het Arabisch afkomstig zijn. Zo is bijvoorbeeld zelfs de volledige naam van de stad, Almadén del Azogue, afgeleid van de Arabische woorden al-maʼdin (de mijn) en az-zaʼuq (het kwik), of De mijn van het kwik. Het Spaanse woord voor de condensatiekamer die voor het verkrijgen van het kwik wordt gebruikt, is aludel, van het Arabische al-ʼutal, wat betrekking heeft op de opvangruimte waarin de kwikdamp condenseerde. De oude ovens die in Almadén werden gebruikt, werden jabecas genoemd, afgeleid van het Arabische sabika, of gietvorm. Insgelijks waren de mannen die aan de bouw van de ovens werkten albañiles, van al-banna, de metselaar of bouwer, of alarifes, van al-ʼarif, de leraar of deskundige.
De Spaanse koning Alfonso VII heroverde Almadén in het jaar 1151 G.T., en gedurende de volgende eeuwen stond de Spaanse kroon de mijn af voor privé-exploitatie. In de 20ste eeuw werd het beheer van de mijn in handen gelegd van een bestuursraad, die de mijn geleidelijk moderniseerde, een proces dat tot op de huidige dag voortduurt.
Destillatiemethoden door de eeuwen heen
De vroegste methoden van kwikwinning waren verre van doelmatig, zoals blijkt uit het feit dat in de 17de eeuw arbeiders de nieuwe Bustamante-ovens konden voeden met de weggeworpen slakken uit de Moorse jabecas, of ovens, en zo toch nog aanzienlijke hoeveelheden kwik wisten te verkrijgen. De eerste Bustamante-oven werd in 1646 geïnstalleerd. In twee jaar werden er nog negen gebouwd, en uiteindelijk waren er 16 in werking. Dit dreef de kwikproduktie op van 2527 quintales, of centenaar, in 1646 tot een jaarproduktie van 7000 centenaar in 1776.
Toepassingen van kwik
Naarmate de eeuwen verstreken, ontdekte men meer toepassingsmogelijkheden voor kwik. In de 16de eeuw gebruikte Paracelsus, een Zwitserse alchemist en natuurkundige, kwik bij het behandelen van syfilis. In 1558 verbeterde Bartolomé de Medina de methode voor het onttrekken van zilver door een proces waarbij kwik nodig was. De barometer werd in 1643 uitgevonden door de Italiaanse natuurkundige Torricelli die een kwikkolom gebruikte om de luchtdruk te bepalen. De thermometer waarmee de dokter of verpleegster uw temperatuur opneemt, werd in 1720 uitgevonden door de Duitse geleerde Fahrenheit die de buis waarin de uitdijende kwikkolom zat, voorzag van een schaalverdeling met 180 streepjes tussen het vries- en kookpunt van water.
Een andere en minder vredige toepassing voor kwik werd uitgevonden nadat E. C. Howard knalkwik (kwikfulminaat) had ontdekt, dat tot de zestiger jaren gebruikt werd voor het ontsteken van explosieven. De lijst met toepassingen is in onze 20ste eeuw steeds langer geworden, zodat hij nu, om maar een paar dingen te noemen, landbouwkundige en industriële schimmelverdelgingsmiddelen, elektrische schakelaars en kwikbatterijen omvat. In dampvorm doet kwik dienst in ultravioletlampen en in kwiklampen die de autosnelwegen verlichten. In sommige gevallen wordt kwikdamp in plaats van stoom gebruikt voor het opwekken van elektrische stroom. Dit veelzijdige metaal is, gemengd met zilver en tin, als amalgaam ook in de tandheelkunde gebruikt voor vullingen. Het blijkt niet giftig te zijn als het op deze wijze wordt gebruikt.
Kwik — vriend of vijand?
Dit is een gerechtvaardigde vraag, want in de afgelopen 20 jaar heeft de mens op een harde wijze geleerd dat kwik een dienaar is die streng in de hand moet worden gehouden. In veel landen, waaronder Japan, Zweden, de Verenigde Staten en Canada, hebben de bewijzen zich opgestapeld dat kwik in bepaalde vormen een vergif is dat zowel op menselijk als dierlijk leven van invloed is.
Onderzoekingen hebben abnormale hoeveelheden kwikverbindingen aangetoond in zekere soorten vis en gevogelte. Dit veel te hoge gehalte heeft men kunnen terugvoeren tot fabrieken die naast andere afvalprodukten ook kwik hebben geloosd, en eveneens tot verdelgingsmiddelen waarin gemethyleerd kwik is gebruikt. In de voedselketen opgenomen, brengt deze verbinding catastrofale gevolgen teweeg.
Gemethyleerd kwik is vooral gevaarlijk voor zwangere vrouwen, omdat het zich gewoonlijk in de foetus ophoopt, wat bij de ongeboren baby hersenletsel veroorzaakt. In 1969 werd in New Mexico, V.S., een gezin vergiftigd door het vlees van een varken te eten dat was gevoerd met graan dat met gemethyleerd kwik was behandeld. Drie kinderen werden ernstig verlamd en het vierde, dat werd vergiftigd toen het nog in de moederschoot was, werd blind en achterlijk geboren. In het gebied van de Japanse stad Minamata bereikte kwikvergiftiging epidemische afmetingen voordat doktoren uiteindelijk de schuldige konden opsporen — gemethyleerd kwik dat uit het riool van een nabijgelegen fabriek in zee werd uitgebraakt, zo de vis besmettend die een belangrijke bron van voedsel vormde.
Een bezoek aan de Almadén-mijn
Almadén is een stad van ongeveer 11.000 inwoners — een plaatsje met rijen keurige witte huizen van één of twee verdiepingen. Op weg naar de mijn komen wij onder de indruk van het aantal mannen op straat, die gewoon in een kring maar wat met elkaar staan te keuvelen, of zo af en toe een copita nemen, een klein glaasje brandewijn of anisette. Waarom zouden deze mannen op straat zijn? Omdat de werkers in de kwikmijn slechts acht dagen per maand ondergronds kunnen werken in verband met de giftige uitwerking van de kwikdampen, alsmede door de voortdurende dreiging silicosis (stoflongen) op te lopen. Kwikdampen veroorzaken hydrargyrosis of mercurialisme (kwikvergiftiging), waarbij de hersencellen worden aangetast en een voortdurend beven van armen en benen wordt veroorzaakt. Silicosis verhardt het longweefsel, met kortademigheid als kenmerk. Om deze gevolgen te vermijden of zo klein mogelijk te maken werken de arbeiders één dag in de mijn en zijn dan de volgende twee dagen vrij (of drie dagen als de zondag erin valt). Een verdere beveiliging is dat zij na drie maanden in de mijn één maand bovengronds in de open lucht werken.
De stad en de mijn zijn precies boven de bijna vertikaal lopende mijnader van cinnaber gebouwd. De mijn heeft drie schachten, genaamd „San Miguel”, „San Joaquín” en „San Teodoro”. Wij verkozen het de werkzaamheden in de 488 meter diepe San Joaquín-schacht te bezichtigen.
Het zwaarste en gevaarlijkste werk is het uitboren van het ertshoudend gesteente, maar voor ons was het proces dat bovengronds plaatsvindt interessanter. Het eerste stadium is de aankomst van de mijnkarretjes beladen met cinnabererts. Ze komen met twee tegelijk naar boven, elk gevuld met ongeveer 15 centenaar, 760 kilo, gesteente.
Het erts wordt van de mijningang overgebracht naar twee enorme steenbrekers die het terugbrengen tot de grootte van kiezelsteentjes. Daarvandaan gaat het verbrijzelde gesteente naar een opslagplaats vanwaar het via een transportband de vier ovens wordt ingevoerd. Deze moderne roostovens zijn even hoog als een gebouw van vier verdiepingen. Het zijn etage-ovens met verschillende verdiepingen. Die in Almadén hebben acht etages. De fijngemalen delfstof begint zijn reis op de bovenste etage en wordt voortdurend in beweging gehouden door ronddraaiende armen, die het mineraal naar openingen duwen, waardoor ze op de etage eronder terecht kunnen komen. Er is een temperatuur van 800 graden Celsius nodig om de kwikdamp vrij te maken. De damp wordt door een stelsel van watergekoelde buizen geleid waarin het tot vloeibaar kwik condenseert.
Er zit echter ook veel van het kostbare kwikzilver opgesloten in de grijze modder die het resultaat is van de roosting- en condensatieprocessen. Deze modder wordt buiten in de open lucht in een soort mengtrog met kalk behandeld. Van maskers voorziene werkers schoffelen het mengsel daar voortdurend, waardoor uit de geschoffelde massa iedere paar seconden een straaltje kwik loopt. De kalk en het roeren helpen de kleine druppeltjes kwik zich te verenigen en aldus het slangachtige stroompje te vormen dat afvloeit in het kleine pozo, of vat. Vanuit dit gedeelte van de installatie wordt het kwik naar de almacén of opslagplaats gebracht, waar het in vaten wordt bewaard, totdat het in ijzeren flessen wordt afgemeten. Deze flessen bevatten 34,5 kilo, het standaardgewicht waarvoor op de markten van Londen en New York de prijzen worden genoteerd.
In de opslagplaats merken wij enkele van de interessante kenmerken van kwik op. Om een punt toe te lichten, klimt één van de werknemers in het vat met kwik. In plaats dat hij in de vloeistof wegzinkt, drijft hij er volledig bovenop! Dit lijkt heel vreemd. Maar als wij bedenken dat de dichtheid van kwik 13,5 maal zo groot is als die van water (en ongeveer 1,2 maal zo groot als die van lood), verwondert het ons helemaal niet dat kwik het gewicht van een man nagenoeg even goed draagt als een vast voorwerp. Verder is kwik het enige metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. Het gaat bij -39 graden Celsius over van de vaste in de vloeibare toestand en kookt bij 357 graden Celsius. Het is ook iets bijzonders dat kwik een vloeistof is die men kan aanraken zonder nat te worden. Dit komt door de grote cohesie of hoge oppervlaktespanning.
De volgende plaats die wij bezochten was het analyse-laboratorium, waar het hoofd van het laboratorium ons een uiteenzetting gaf van de uitvoerige controle waaraan dagelijks wordt vastgehouden om vast te stellen hoe de kwaliteit van het kwik is en hoe rijk het erts is dat uit de mijn komt. Het laboratorium voert een controle-analyse uit van alle stoffen die in het destillatieproces worden gebruikt, en een soortgelijke analyse van alle gevormde produkten, zowel de vaste, de vloeibare als de gasvormige. Wij vernamen dat het kwik dat in Almadén wordt geproduceerd, een zuiverheidsgraad heeft van 99,997 percent, een zuiverheid die slechts wordt overtroffen door het natuurlijke of gedegen kwik dat zo nu en dan in holtes in de mijn wordt gevonden.
Uit het cinnabererts van de Almadén-mijn wordt 7 tot 11 percent kwik geproduceerd, waaruit blijkt dat het de rijkste afzetting van cinnabererts ter wereld is. Andere erg produktieve mijnen zijn gelegen in Joegoslavië en Italië. Maar zelfs na zo veel eeuwen behoudt Almadén nog steeds de eerste plaats. De schachten blijven dieper en dieper gaan en men blijft cinnabergesteente vinden. In feite is er zoveel cinnaber in de streek dat de staat zich het exploitatierecht heeft voorbehouden voor al het erts binnen een straal van 25 kilometer van Almadén.
De volgende keer dat u op de thermometer of in de spiegel kijkt, of een moderne flitser voor een camera gebruikt, kunt u aan de inspanning en vindingrijkheid van de mensen denken die in de loop der eeuwen gewerkt hebben aan de ontwikkeling van de delf- en zuiveringsmethoden en de vele toepassingen van het veelzijdige metaal kwik.
[Illustratie op blz. 21]
Links bevinden zich de ertsbrekers en de ovens, rechts ziet men de destillatiebuizen