Všechna práva vyhrazena (c) 2001 Záhady.cz (DataLite spol.s r.o.). Doslovné ani částečně přebírání tohoto materiálu není povoleno bez předchozího písemného svolení vydavatele - společnosti DataLite spol.s r.o.
Technologie sumerských staveb II.

2. Z přiložené srovnávací analýzy (obr.2-pozn.red.), kde horní křivka je záznamem rentgenové difrakce zlomku cihly ze zikkuratu v Uru a spodní křivka difrakce běžné cihly, je zřetelný především pík na 11,7°, který identifikuje sádrovec, potvrzený v dalších částech křivky. Dalším významným minerálem na tomto střepu z Uru je vápenec, který je difrakcí opět jasně identifikován. Je velmi pravděpodobné, že pík na 29,4° u běžné cihly představuje druhotně vzniklý, méně zkrystalizovaný vápenec, který však nemá na křivce další ohlas. V obou případech je zajímavý pík v intervalu 27,5–28°, který lze – zejména u vzorku cihly z Uru – vysvětlit vznikem krystalicky málo vyvinutého anortitu. Jeho ohlas na dalších úhlech je zřetelný pouze u křivky vzorku cihly z Uru, nemá však odezvu u vzorku páleného cihelného střepu. U obou vzorků je jasně prokázán křemen s hlavním píkem na 26,7° a mnoha dalšími ohlasy v dalších úhlech.

Nositeli obou způsobů vytvrzování byli stavitelé a hrnčíři, jejichž práce jsou v Uru dodnes patrné. Keramika se zde nepochybně vyráběla tepelným zpracováním jílů a písku, ale vedle toho Sumerové mohli využívat i geopolymerizaci jako proces technologicky jednodušší a méně pracný. Potřebné látky jim poskytovaly snadno dostupné jíly, které kromě oxidu křemičitého a oxidu hlinitého obsahovaly i vápník a hořčík, popel spalovaných rostlin, písek a dále rákosí a mořské soli, v nichž byly přítomny alkalické kovy. V přírodních jílových materiálech jsou téměř vždy zastoupeny vápenaté ionty, které jsou pro průběh geopolymerních reakcí velmi důležité. (Mimo to jsou všechny jílové materiály jižního a středního Iráku silně zasoleny mořskou vodou.) Jestliže ve vhodném poměru smícháme jíl, popel a sůl, začnou se ve vodném prostředí tvořit křemičité polymery i bez zvýšené teploty. Vznikne nová pevná fáze, která je amorfní.

O ovládání chemických technik v Mezopotámii nelze pochybovat. Širokou znalost řady chemických procesů dokazují například sumerské hliněné tabulky. Sumerové dokonce vytvořili první logicky propracované chemické názvosloví. Při takovém příklonu k chemickým technikám mohli dojít k významnému objevu. Nahromaděním jílových částic chemickou cestou mohly pevné keramické střepy vzniknout bez pálení.2


Znali Sumerové geopolymerizaci, nebo ne?

Mikroskopické snímky původního zlomku cihly z urského zikkuratu v polarizovaném světle dokazují, že struktura tohoto střepu je amorfní. Na hranách jsou dobře pozorovatelná vlákna křemičitých polymerů. Analýza metodou rentgenové difrakce potvrzuje základní amorfní strukturu doprovázenou některými výraznými a zajímavými krystalickými strukturami. Očekávala se přítomnost křemene, a také byla doložena. Překvapením byl výskyt sádrovce, vápence a anortitu (obr. 2). Přítomnost kystalického sádrovce a krystalického vápence totiž vylučuje možnost, že byla zkoumaná cihla tepelně zpracována, a potvrzuje hypotézu anorganické polymerace za běžných teplot.

V některých případech lze u vápenných omítek po určitém čase a po dlouhodobém působení kyselých dešťů dokázat sádrovcové krystaly v mezních povrchových vrstvách. To ovšem není případ vzorku cihly zikkuratu z Uru, neboť v uvedené oblasti nelze hovořit ani o kyselých deštích, ani o výskytu průmyslových exhalací. Předpokládáme, že sádrovec v jílových materiálech a v hmotě křemičitého polymeru pochází z vápenců, resp. z vápenatých schránek mořských živočichů (tlení jejich organických složek je provázeno vznikem sádrovcových krystalů).

Chemická analýza vzorku cihly z Uru pak vedle běžných prvků silikátového rozboru potvrdila síru jako základ síranových anionů sádrovce. Dále byly nalezeny ionty chloru, které prokazují, že se na tvorbě polymerní hmoty podílely zasolené jílové základy. Tyto ionty bychom nemohli najít, kdyby střep byl vypálen. Pro geopolymerizaci svědčí také nepřítomnost černých jader. Je-li keramický střep pálen fosilním palivem, pak se vždy při teplotách pod 1000 °C usazuje ve střepu uhlík, který vytváří tmavá místa – černá jádra. Ta však na střepech urských cihel nejsou. Základní keramickou zkušeností je, že se „zakouřené“ střepy v keramice, jestliže byla pálena, objevovaly téměř všude. Až pokročilými konstrukcemi pecí s definovaným rozložením teplot v celém profilu byl tento nežádoucí jev odstraněn. To se však zdařilo až ve 20. století.

Ze všech uvedených faktů vyplývá, že cihly a stavební materiál zikkuratů nejsou klasickou keramikou, tedy nejsou páleným keramickým střepem, ale že byly nahromaděny cestou polymerace, chemickou syntézou za studena. Vše nasvědčuje tomu, že staří Sumerové znali princip geopolymerizace a uměli ho při výrobě cihel využívat tak dovedně, že zdivo přetrvalo věky.

/Měření podpořil projekt S3046004 AV ČR./

LITERATURA K DALŠÍMU ČTENÍ
Kramer S. N.: From the Tablets of Sumer, The Falcon´s Wing Press, Indian Hills, Colorado 1956
Zamarovský V.: Na počátku byl Sumer, Mladá fronta, Praha 1966
Iler R. K.: The Chemistry of Silica, John Wiley and Sons, Inc., New York 1979
Levey M.: Some Chemical Apparatus of Ancient Mesopotamia, J. Chem. Edu. 1955
Levey M.: The Early History of Detergent Substances, J. Chem. Edu. 1954

1) Vynález pálení keramiky, tedy tepelného procesu, kterým se jílový základ stává odolnějším a pevnějším, je velmi starý a rozšířený. Pálené figurky a střepy se objevovaly na celém světě, první z nich až před 25 000 let. Mezi takové patří např. i Věstonická Venuše.
2) Dnes je tento postup předmětem řady významných prací, zejména J. Davidovitse.


Ing. Tomáš Hanzlíček (*1946) vystudoval technologii silikátů na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze. V Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR se zabývá zpracováním druhotných surovin na bázi křemíku.
Doc. RNDr. Pavel Straka, CSc., (*1947) vystudoval chemii na Přírodovědecké fakultě UK. V Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR se zabývá strukturní analýzou polymerních látek a zpracováním druhotných surovin na bázi uhlíku.


Tento článek byl převzat z WM magazínu se souhlasem autorů.