VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Lidský důmysl přivedl na svět průmysl. Již v alchymistických počátcích chemické výroby byla jednou ze základních surovin aqua vitrioli čili vitriol, tedy kyselina sírová. Vodička, která bělí plátno, rozpouští barvy a neztratí se ani v papírenství nebo výrobě výbušnin (o galvanice, výrobě plastů nebo autobateriích nemluvě). Z dnešního pohledu šlo o téměř domáckou výrobu v malých podnicích, a přesto v devatenáctém století česká kyselina sírová putovala i do Anglie. A nešlo jen o kyselinu sírovou, chemické hutě vyráběly i skalice (v barvě modré, zelené a bílé) a kamence. Po fabrikách zbyly jen zmínky v obecních kronikách a v krajině na sever od Plzně několik hald a zaplavených vytěžených jam. Jenže jejich voda není ledajaká, ale pořádně kyselá.

Na počátku byla sopka

Břidlice jsou vlastně velmi jemné jílové usazeniny slisované do kamene. V dobách, kdy severní Plzeňsko leželo na okraji prakontinentu Gondwany, se zde činily podmořské sopky. Díky nim jsou místní břidlice hojně prostoupené pyritem (kočičím zlatem, sirníkem železa). Tento nejběžnější kyz železný doprovází také kyz měděný (chalkopyrit) a zinková ruda sfalerit s neodolatelným starým názvem blejno zinkové. Všechny obsahují síru, ze všech se vyráběla kyselina sírová, již řečený vitriol, proto vitriolové břidlice. Při vzácné souhře okolností se sejdou na jednom místě ty správné jíly s těmi správnými kyzy. Voda dokáže břidlice částečně vyluhovat a změní se na slabou kyselinu sírovou. Ta z jílů dokáže vytáhnout kladné ionty a už tu jsou podvojné sírany čili kamence. Jedno z takových vzácných míst je u Chomutova, kde voda zaplavila staré propadlé doly a vzniklo proslulé a ve světě ojedinělé Kamencové jezero. Obvykle však bylo nutné oddělit zrno od plev, tedy kýženou surovinu od původní horniny značně komplikovaně.

Od břidlice ke kamenci a vitriolovému kameni

Průmyslová výroba kamenců a kyseliny sírové z břidlic využívá vlastně úplně stejný postup jako příroda, jen je poněkud urychlený a řízený. Nalámaná břidlice se nejdříve nechá na dešti poněkud zvětrat a propršet (loužit), tahle fáze trvala několik let. Nenechávala se ležet jen tak, ale na ploše vymazané jílem a s mírným spádem, nedaleko musel být vydatný zdroj vody. Druhým krokem je totiž prolévání hromad rudy vodou. Hromady bylo nutné zakrýt, protože při loužení mohlo dojít k samovznícení - stejně jako při skladování vlhkého uhlí. Při oxidaci (ze sirníků vznikají sírany) se totiž uvolňuje teplo, které z hromady uniká jen pomalu a pokud se k silně zahřáté síře a grafitu dostane vzduch, tak je na požár zaděláno. Kyzové břidlice poskytly ve výluhu směs skalic, břidlice s vyšším obsahem jílů síran hlinitý.

Kamencárny - výrobní podniky produkující kamenec, po německu Alaunhütte - musely být ve starších dobách opravdu oblíbené, zejména pokud vál vítr od nich. Výluh síranu hlinitého se totiž míchal s hnijící močí (zdroj amonných iontů) a po odpaření se z roztoku vylouply krystaly kamence. Kamenců je ovšem více druhů a později, po zvládnutí výroby většího množství potaše (uhličitanu draselného), převážila voňavější výroba kamenců draselno-hlinitých. Kamenec nacházel využití hlavně při zpracování kůží, hlazení pergamenu, ale také ve výrobě papíru nebo zastavoval drobná krvácení, na kůži má stahující účinky. Ostatně ho stále najdete na mnohé koupelnové poličce hned vedle holení.

Výluh z kyzových břidlic čekalo několikastupňové odpařování a zahušťování. V poslední fázi v kotlích zbyl vitriolový kámen nazelenalé barvy, směs síranu železnatého a železitého. Po vypálení v kalcinační peci zesvětlal a byl použitelný jako výchozí surovina pro výrobu kyseliny sírové.

Kyselina sírová, zdraví neškodná

Kyselina sírová ochotně reaguje, leptá, vyběluje, rozpouští (a při neopatrné manipulaci kouše, saje, rdousí). Na Plzeňsku i v celých Čechách devatenáctého století její výrobě kralovaly Starckovy chemické závody. Meziprodukt ze zpracování břidlic - vitriolový kámen - prošel suchou destilací v tzv. galejních pecích. Ty měly dlouhé topeniště a po stranách do nich byly zasunuté keramické destilační nádoby s dlouhým hrdlem - celek připomínal loď s vesly. Ohřívaný vitriolový kámen se rozkládal a unikal z něj oxid sírový jímaný do vody, ve které se rozpouští na kyselinu sírovou (mimochodem stejně vznikají kyselé deště - čisté kapky vody při průletu atmosférou vychytávají - absorbují - oxidy síry a dusíku a z nebe prší slabá kyselina). V několika cyklech ohřevu a jímání byl roztok nasycen až do vzniku olea, velmi koncentrovaného roztoku kyseliny sírové. Z něj se do vzduchu uvolňuje oxid sírový pohlcující vzdušnou vlhkost, což vede ke vzniku viditelných kapiček páry. Díky této vlastnosti a zemi původu dostalo oleum název česká dýmavá kyselina sírová. Tato kyselina je známá velmi dlouho, ale ke slovu přišla zejména s rozvojem textilního průmyslu - jednak vyběluje plátno, ale hlavně dokáže rozpouštět barviva. A to i ve vodě nerozpustné indigo čili saskou modř. Právě indigo barvilo pracovní oděv amerických dělníků - džíny, kontrastuje ve vzorech modrotisku a dávalo i barvu inkoustům (spolu s duběnkami a zelenou skalicí).

Po nás potopa

Výrobě kyseliny z břidlic odzvonilo s rozšířením méně romantické, ale podstatně účinnější přípravy kyseliny v olověných komorách (spalováním ledku se sírou ve vlhkém vzduchu) a zejména díky zdokonalení kontaktní výroby s použitím katalyzátoru (oxid siřičitý spálením síry vyrobíme snadno, klíčový je převod oxidu siřičitého na sírový a to právě kope kupředu katalyzátor, v tomto případě platina nebo vanad). Po výrobě tak zbyly jen názvy ve starých mapách Vitriolhütte, Oleumhütte a několik děr do země. Ty postupně zaplavila voda a stala se z nich jezera. Světově unikátní Kamencové u Chomutova je výborné na koupání a lázeň pomáhá i při kožních potížích. Železem do červena zbarvené Hromnické jezírko a Zelené u Dolní Bělé už tak přátelská nejsou. Voda v nich je totiž ne až tak slabá kyselina sírová vyloužená z obnažených vitriolových břidlic. V jejich vodě tak přežijí jen ty nejotrlejší mikroorganismy. Hromnické jezírko je přístupné a unikátně chráněné - je to zároveň památka přírodní i technická. Zelené jezírko obklopuje obora Háječek a snad k němu chodí v noci laně pít.

Kamence, břidlice a skalice aneb vsuvka chemická

Skalice přišly ke jménu podle břidlic čili skal, ze kterých byly získávány. Ve všech případech jde o hydratované sírany. Modrá s mědí, zelená se železem, bílá se zinkem. Modrá je nejstarší známý postřik proti houbovým chorobám rostlin a jeden z mála použitelných v ekologickém zemědělství. Zelená bývala součástí inkoustu a prý byla dokonce ordinována jako zdroj železa při chudokrevnosti. Tato léčba ovšem vyvolávala také nevolnost a zvracení, to už radši rezavý hřebíky v jablku. Bílá zinková skalice slouží jako základ barviv. Kamence jsou ještě komplikovanější - jsou to hydratované podvojné sírany. Prostě mají ty kladné ionty dva a k tomu přivěšenou vodu. Z těch vyráběných historicky to byl hlavně kamenec draselno-hlinitý (ten se vyskytuje také v přírodě a je rozpuštěný ve vodě Kamencového jezera) a amonno-hlinitý. Ve všech případech jde o soli - sírany - odvozené od kyseliny sírové. Proto tato kyselina hraje zásadní roli při jejich vzniku a je možné ji ze skalic vyrábět.

Mgr. Renata Placková (1985), ekoporadkyně, aktuálně pracuje na obnově šumavských rašelinišť a mokřadů.