Ψευδάργυρος: ταπεινός και χρήσιμος

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο ψευδάργυρος. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μας ταξιδεύει και σε μια άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.

Βίος και πολιτεία

Το κτίριο του Εβραϊκού Μουσείου στο Βερολίνο, ντυμένο με φύλλα ψευδαργύρου. Εργο του Daniel Libeskind

Το προηγούμενο στοιχείο που παρουσιάστηκε στη σειρά ήταν το ευρώπιο, λόγω της συγκυρίας με την ανάληψη από την Ελλάδα της προεδρίας στην Ευρωπαϊκή Ενωση. Ισως απροσδόκητα, αλλά όχι και τόσο αφύσικα, έρχεται η σειρά του ψευδαργύρου. Διότι είναι το μέταλλο που χαρακτηρίζει μια ολόκληρη πόλη και μάλιστα από τις πιο ισχυρές της Ευρώπης, σήμερα και στο παρελθόν. Βερολίνο, Karl Friedrich Schinkel (1781-1841), λίγο Ελλάδα και πολύς ψευδάργυρος. Με δυο λόγια, πρόκειται για έναν αρχιτέκτονα που πήρε παραγγελίες από τον τότε αυτοκράτορα της Πρωσίας, Φρειδερίκο τον Τρίτο, είχε στο μυαλό του να δημιουργεί νεοκλασικής αρχιτεκτονικής κτίρια με έντονο το αρχαιοελληνικό στοιχείο, για να το αντιπαραθέτει στο μισητό εκείνη την εποχή γαλλικό ύφος και μια επιμονή για αγάλματα με πρώτη ύλη τον ψευδάργυρο, όχι χυτευμένα αλλά φτιαγμένα από φύλλα ψευδαργύρου! Αξίζει να αναφερθεί ότι πολλές δεκαετίες μετά, το 1999, κερδίζοντας τον σχετικό διαγωνισμό, ένας άλλος αρχιτέκτονας, ο Daniel Libeskind, παρουσίασε ένα πολύ πρωτότυπο κτίριο για τη στέγαση του Εβραϊκού Μουσείου στο Βερολίνο, με πολλά στοιχεία από ψευδάργυρο, σεβόμενος έτσι τις κατασκευές του Schinkel και δένοντας νέο με παλιό. Και η χρήση του ψευδαργύρου, από τα παλιά χρόνια ως σήμερα διατήρησε μια ρεαλιστική αλλά και συμβολική σημασία. Ηταν το υλικό που σφράγιζε τα φέρετρα παλαιά, για να μη διαρρέουν μικρόβια από το εσωτερικό και για να μεταφέρεται το περιεχόμενο του φέρετρου ανέπαφο από τυχόν χτυπήματα και άλλες αβαρίες. Ενα στοιχείο στις δόξες του.

Παρ’ όλο που διαθέτουμε το μεγαλόπρεπο όνομα, σε καθαρή ελληνική γλώσσα, «ψευδάργυρος», για το στοιχείο αυτό, πιο πολύ έχει επικρατήσει στην καθημερινή γλώσσα η λέξη «τσίγκος». Προφανώς από το γερμανικό «Zink» (=τσινκ). Που κι αυτό με τη σειρά του έρχεται από αρχαιότερες γερμανικές λέξεις με παραπλήσιο ήχο, που δήλωναν κάτι με προεξοχές, για να φθάσει, όποιος το ψάχνει περισσότερο, σε μια πρωτο-ινδοευρωπαϊκή ρίζα, που θυμίζει στον ήχο και το δικό μας «δόντι».

Αριθμοί κυκλοφορίας

Ατομικός αριθμός: 30

Ατομικό βάρος: 65,39

Σημείο τήξης: 420^οC

Σημείο ζέσης: 907^oC

Αριθμός ισοτόπων: 32

Είναι μέταλλο με τάση να οξειδώνεται εύκολα σχηματίζοντας ένα σχεδόν αδιαπέραστο στρώμα βασικού άλατος με ανθρακική ρίζα. Ερχεται στην 24η θέση ως προς τη διάδοση των στοιχείων επάνω στη Γη.

Πολλά, ή μάλλον εμείς περιμένουμε πολλά και έχουμε ανάγκη από τον ψευδάργυρο. Μάτια, προστάτης, μύες, νεφρά, συκώτι. Εχει ρόλο ακόμη στην παραγωγή σπέρματος και στη λειτουργία του εγκεφάλου. Είναι συστατικό πολλών ενζύμων, απαντάται με τη μορφή ιόντων, δηλαδή ατόμων ψευδαργύρου, που έχουν χάσει δυο ηλεκτρόνια και είναι θετικά φορτισμένα, μπορεί να βρεθεί αποθηκευμένος στα οστά και στον σπλήνα, αλλά αυτό δεν σημαίνει πως αν ο οργανισμός βρεθεί σε έλλειψη τότε θα αντλήσει από εκείνα τα σημεία. Υπερβολική συγκέντρωση ψευδαργύρου, π.χ. από χαλασμένη συσκευασία μεταλλικής κονσέρβας, προκαλεί δηλητηρίαση. Από τις τροφές, τη μεγαλύτερη συγκέντρωση σε ψευδάργυρο έχουν τα κόκκινα κρέατα. Επίσης ο ψευδάργυρος παίζει ρόλο στον τρόπο που αντιδρά ο οργανισμός στο αλκοόλ. Που προσπαθεί να το αντιμετωπίσει αποικοδομώντας το σε ακεταλδεΰδη στο συκώτι, με τη βοήθεια του ενζύμου αλκοολική αφυδρογονάση, που περιέχει και άτομο ψευδαργύρου στο κέντρο του. Εχει μάλιστα διαπιστωθεί ότι όσοι υποφέρουν από κίρρωση του ήπατος, λόγω αλκοολισμού, έχουν κάτω του φυσιολογικού συγκέντρωση ψευδαργύρου στο συκώτι τους.

Παγκοσμίως, η εξόρυξη του ορυκτού ψευδαργύρου, κυρίως με τη μορφή θειούχου ψευδαργύρου (σφαλερίτης), φθάνει στα 11 εκατομμύρια τόνους περίπου τον χρόνο, με πρώτο παραγωγό σε ποσότητα την Κίνα ενώ ακολουθούν Αυστραλία, Περού, Ηνωμένες Πολιτείες, Καναδάς. Από αυτά προκύπτει το μέταλλο όταν θερμάνουμε, οπότε περνάει ο σφαλερίτης σε οξείδιο του ψευδαργύρου και με την παρουσία άνθρακα (σε μορφή κοκ και θέρμανση σε αδρανή ατμόσφαιρα για να μην οξειδωθεί) βγαίνει καθαρός ο ψευδάργυρος. Μια από τις βασικές χρήσεις του ψευδαργύρου είναι ο γαλβανισμός του χάλυβα, ώστε να μην οξειδώνεται ενώ χρησιμοποιείται και σαν «άνοδος» στις μεταλλικές καρίνες των πλοίων, στους υπόγειους μεταλλικούς σωλήνες και στους μεταλλικούς σκελετούς των μεγάλων γεφυρών. Σαν «θυσιαζόμενο ηλεκτρόδιο», σε κράματα όπως ο μπρούντζος και το κρατέρωμα, το Prestal (78% ψευδάργυρος, 22% αλουμίνιο), ενώ με τη μορφή οξειδίου βρίσκεται σε πολλά χρώματα, χαρτί φωτοτυπίας, ταπετσαρίες, ως καταλύτης στην κατασκευή ελαστικών. Ο ψευδάργυρος (Zn) και οι ενώσεις του χρησιµοποιούνται ευρέως στην αντιδιαβρωτική προστασία του χάλυβα με τις παρακάτω μορφές: τεµάχια ψευδαργύρου σε αγώγιµη επαφή µε τον χάλυβα (π.χ. στα ύφαλα πλοίων), σκόνη ψευδαργύρου ως πιγμέντο σε εποξειδικό φορέα σε αντιδιαβρωτικά υποστρώματα (αστάρια-primer), ένυδρος κρυσταλλικός φωσφορικός ψευδάργυρος που αναπτύσσεται στην επιφάνεια του χάλυβα µε κατάλληλη χηµικοτεχνική κατεργασία (φωσφάτωση), επιψευδαργυρωµένο χαλυβδόφυλλο (γαλβανιζέ λαµαρίνα-galvanized steel), φωσφορικός ψευδάργυρος ως πιγµέντο σε αντιδιαβρωτικά υποστρώµατα (αστάρια).

Μπρούτζινο άγαλμα του Δία ή του Ποσειδώνα (Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο). Στον καφε-κόκκινο μπρούτζο περιέχεται μόλις 1% ψευδάργυρος, ενώ στον χρυσαφίζοντα ορείχαλκο περιέχεται 33% ψευδάργυρος

Ναι. Ορείχαλκοι (brass) αποκαλούνται τα κράματα χαλκού με χρυσοκίτρινο χρώμα ενώ μπρούντζοι (bronze) ή κρατερώματα είναι τα κράματα χαλκού με καφε-κόκκινο χρώμα. Βάση και στα δύο είναι ο χαλκός. Ομως στον ορείχαλκο έχουμε συνήθως 67% χαλκό, 33% ψευδάργυρο, ενώ στον μπρούντζο έχουμε κατά βάση χαλκό με κασσίτερο και πολύ λίγο, ως 1% περίπου ψευδάργυρο. Ο «εμπορικός μπρούντζος» και ο «μπρούντζος κοσμηματοποιίας» δεν είναι κρατερώματα αλλά ορείχαλκοι.

Μεταξύ δύο σε επαφή ανόμοιων μετάλλων που βρίσκονται σε διαβρωτικό ή γενικά αγώγιμο περιβάλλον υφίσταται διαφορά δυναμικού που προκαλεί ροή ηλεκτρονίων στο σύστημά τους. Αυτό συνεπάγεται την αύξηση της ταχύτητας διάβρωσης του λιγότερο ανθεκτικού στη διάβρωση μετάλλου (άνοδος, θυσιαζόμενο ηλεκτρόδιο) και την ελάττωση της ταχύτητας διάβρωσης του περισσότερο ανθεκτικού (κάθοδος). Αυτή η μορφή διάβρωσης επιτίθεται συνήθως στις συνδέσεις των μετάλλων, ή τις περιοχές όπου ένα κατασκευαστικό μέταλλο διαδέχεται ένα άλλο. Αυτό λοιπόν το εκμεταλλεύονται, για παράδειγμα, όταν θέλουν να επιβραδύνουν τη διάβρωση στα ύφαλα των πλοίων. Τοποθετούν ανά διαστήματα μικρά συμπαγή κομμάτια από ψευδάργυρο (=θυσιαζόμενο ηλεκτρόδιο) που με τη μεσολάβηση του θαλασσινού νερού (περιέχει φορτισμένα σωματίδια νατρίου και χλωρίου=αγώγιμο περιβάλλον) διαβρώνονται αυτά χάνοντας ηλεκτρόνια και θετικά ιόντα αντί να τρυπούν οι λαμαρίνες του πλοίου, που είναι από πιο ακριβό υλικό.

Οχι, έχει μελετηθεί αρκετά. Η μετατροπή των μεταλλευμάτων σε μέταλλα πραγματοποιείται με πρόσληψη ηλεκτρονίων και αφαίρεση του οξυγόνου. Η διαδικασία αυτή είναι η βάση της μεταλλουργίας. Μια τέτοια μετατροπή όμως απαιτεί τη δαπάνη ενέργειας. Ετσι, τα διάφορα μέταλλα έχουν μετά την προδιάθεση να υποβαθμιστούν ενεργειακά, όχι πάντως όλα το ίδιο, και να επανέλθουν στη φυσιολογική και σταθερή οξειδωμένη τους μορφή όπου θα μετατραπούν σε χαμηλότερης ενεργειακής στάθμης οξείδια ή και σε άλλες ενώσεις, από τις οποίες προήλθαν με ταυτόχρονη απομάκρυνση θερμότητας. Η σύνδεση μετάλλων με διαφορετικά δυναμικά προκαλεί την κυκλοφορία ηλεκτρονίων αλλά και την αποσάθρωση του ενός μετάλλου (που φροντίζουμε να είναι το φθηνότερο, όπως στα ύφαλα των πλοίων ο ψευδάργυρος) αλλά πρέπει να πραγματοποιηθεί η σύνδεσή τους με τη μεσολάβηση ενός ηλεκτρολύτη που δεν είναι άλλο από ένα αγώγιμο ρευστό. Σχεδόν οποιοδήποτε ρευστό (και η θάλασσα φυσικά) μπορεί να το κάνει αυτό, εκτός ίσως από το αποσταγμένο νερό.