Zur Weihnachtszeit erzählt man sich gerne Geschichten. Auch wir möchten Ihnen zu dieser besinnlichen Zeit eine Geschichte erzählen, natürlich von Gold. Doch nicht über seine Herkunft, nicht über seine Bedeutung, sondern darüber wie die Verfahren zur Gold-Analytik über Jahrtausende hinweg bestehen bleiben und sich sogar in der Bibel wiederfinden.
Uralte Methoden in modernen Laboratorien
Gold übt eine besondere Faszination auf uns Menschen aus. Es hört sich unglaublich an, aber die Menschen waren bereits vor mehreren Jahrtausenden auf der Suche nach geeigneten Methoden Gold, nicht zuletzt aufgrund seiner wirtschaftlichen Bedeutung, zu gewinnen und zu verarbeiten. Die wichtigsten Meilensteine der Gold-Analytik möchten wir hier aufführen.
Die einzige Methode in der Analytik, die die Jahrtausende nahezu unverändert überdauert hat, ist die Dokimasie. Unter Dokimasie (Dokimastik) versteht man seit eh her die Bestimmung von Gold in Erzen. „Dokimasie“ heißt aus dem Griechischen übersetzt „Prüfung“ und wird für die Analyse edelmetallhaltiger Rohstoffe eingesetzt. Mit diesem Verfahren ist es also möglich, den Feingehalt des Goldes in einer Erzprobe zu bestimmen.
Bereits in der Bibel wird dieses Verfahrens an zwei Stellen beschrieben (Die Bibel, Altes Testament, Prophet Hesekiel, 22. Kap., Vers 18 – 22 und Prophet Jeremia, 6 Kap., Vers 27 – 30).
Jeremia als Prüfer des Volkes
27 Ich habe dich zum Prüfer gesetzt für mein Volk, dass du ihren Wandel erkennen und prüfen sollst. 28 Alle sind sie abtrünnig und wandeln verleumderisch; Erz und Eisen sind sie; alle bringen sie Verderben. 29 Der Blasebalg schnaubte, das Blei verschwand im Feuer; aber das Schmelzen war umsonst, denn die Bösen sind nicht ausgeschieden. 30 Darum heißen sie »Verworfenes Silber«; denn der HERR hat sie verworfen.
Da damals mineralische Säuren nicht bekannt waren, wurde Gold von anderen Metallen mittels eines Schmelzprozesses getrennt. Dieser besondere Trennprozess der (dokimastischen) Analyse, bestehend aus einem Schmelzen der Goldproben mit Blei und dem anschließenden Verdampfen des Bleis (sog. „Treibprozess“) im Ofen, gründet sich auf der Fähigkeit des Bleis, unedle Metalle von reinem Gold zu trennen. Nach dem Trennen im Ofen ist es möglich, die gewichtliche (gravimetrisch) Bestimmung des Goldgehaltes in der Probe genauesten zu bestimmen. Diese relativ einfache Technik prägt seit mehreren Jahrhunderten dieses spezielle Gebiet der Analytik.
Die Nennung der Analysenmethode in der Bibel ist nicht verwunderlich, da die Verarbeitung von Gold seit etwa 4.000 vor Christus bekannt ist.
Die Analytik des Goldes gewann nochmals an Genauigkeit, als im frühen Mittelalter die ersten geeigneten Probierwaagen für Feinwägung von Gold wurden von arabischen Chemikern eingeführt wurden. Von ihnen stammen auch die heute noch gängigen Gewichtseinheiten wie das „Karat“. Als „Kirat“ bezeichneten die Araber Samenkörner des Affenbrotbaums, welches durchschnittlich 0,2 Gramm wiegt. Heute benutzt man die metrische Gewichtung der Diamanten in Karat (ct). Seltener wird der Gold-Feingehalt in Karat (kt) angegeben. Gold mit 24 Karat sollte demnach aus 100% Feingold bestehen. Da es aber in der Praxis unmöglich ist, Verunreinigungen ganz auszuschließen, beträgt die Reinheit beim 24 karätigen Gold 99,99%.
Unser heutiges analytisches Methodenwissen geht auf einen der berühmtesten deutschen Wissenschaftler Georg Agricola (1494 – 1555) zurück. Agricola beschrieb in seinem Hauptwerk De re metallica libri XII, erschienen 1556, die bergmännischen und metallurgischen Kenntnisse seiner Epoche systematisch in zwölf Büchern.
Im 7. Buch seines Werkes befasst sich Agricola eingehend mit dem Probierwesen und beschreibt im Gegensatz zu älteren Quellen sehr genau und detailliert die verschiedenen Verfahren zur Untersuchung der unterschiedlichsten Erze. Zum Probieren von Golderzen gibt er in Abhängigkeit von ihrem Goldanteil und ihren Eigenschaften verschiedene Verfahren an, die er bis in alle Einzelheiten akribisch darstellt. Stützend auf die bei Agricola beschriebenen Methoden hat sich in der Probierkunde bzw. Probierkunst diese spezielle Technik der Analytik zur quantitativen Bestimmung von Gold entwickelt. Diese alte Methode zur Goldbestimmung wird in unserem Probierlabor heutzutage fast unverändert angewendet.
Ferner zählt Agricola zu dem Vorreiter bei der Wiederverwertung von Gold. In seinen Werken beschreibt er die ersten Methoden zum Recycling von Gold, die auch noch heute die Grundlage in moderner Gold- und Silberscheideanstalten sind.
Klar, die Arbeitsweise ist nicht mehr die wie vor hundert Jahren. In unseren Laboren stehen moderne Gerätschaften und Öfen. Es werden immer mehr modernere Automatisierungen eingeführt, um die Goldbestimmung schneller und effektiver durchzuführen. Eine der bekanntesten modernen Analysemethoden ist dabei die Spektrometrie, welche wir in unserem Röntgenfluoreszenzspektrometer kurz RFA genannt anwenden. Sie basiert auf den Entdeckung der Röntgenstrahlen aus dem Jahre 1895 und ist eine Analysenmethode der jüngeren Vergangenheit.
Die lange Geschichte unserer Analysenmethode sowie der Tradition der Edelmetallrückgewinnung in und um Pforzheim zeigt, „das Wissen“ unterliegt aufgrund der sich verändernden Umweltbedingungen einer ständigen Anpassung und Weiterentwicklung. „Traditionell“ darf demnach nicht als „unveränderbar“ verstanden werden.