Durante il XIII secolo Alberto Magno riuscì ad isolare l’arsenico e ad identificarlo come metallo, per quanto il suo utilizzo risalisse a tempi ben più antichi: nell’ Età del Bronzo, l’arsenico veniva spesso incluso nella leghe a base di rame e stagno per renderle più dure.

Prima della corretta identificazione dell’arsenico come metallo, gli antichi utilizzavano soltanto quelli che vengono definiti i “sette metalli dell’antichità“: oro, argento, rame, stagno, piombo, ferro e mercurio.

Su questi metalli le civiltà antiche basarono la loro ricchezza economica, il loro successo in battaglia, le loro ipotesi sul mondo naturale e i loro prodotti per la cura della persona.

Le ragioni dell’impiego di solo 7 metalli tra tutto il ventaglio di elementi metallici disponibili oggi sono da ascrivere alle loro caratteristiche fisiche e alla loro reperibilità.

Punto di fusione

Con l’eccezione del ferro, il penultimo metallo ad essere sfruttato lungo la linea temporale della lavorazione dei metalli, tutti gli altri 6 metalli dell’antichità possedevano un basso punto di fusione.

Ci primi forni per la fusione dei metalli non riuscivano a raggiungere temperature sufficienti a fondere alcuni dei metalli conosciuti. Di fatto, il ferro non veniva fuso nel senso letterale del termine, ma reso “morbido” per poterlo lavorare con più facilità.

Il mercurio si trova raramente in stato nativo, molto più spesso all’interno di minerali come il cinabro, ma la sua bassissima temperatura di fusione (−38.829 °C) ne facilitava enormemente l’estrazione.

Stagno e piombo, dotati di punti di fusione molto bassi (rispettivamente 231 °C e 327 °C), potevano essere fusi utilizzando semplici forni alimentati da legna. Basta un accendino per fondere lo stagno, e la facilità di lavorazione del piombo lo resero uno dei metalli più utilizzati nell’antichità.

Argento e oro (il primo fonde a 961 °C, il secondo a 1064 °C) si trovano comunemente in forma nativa. Spesso l’oro non richiede la separazione da altri minerali per poter essere lavorato; l’argento invece si trova spesso sotto forma di galena, un mix di piombo e argento: la separazione dei metalli avveniva grazie ad un processo di separazione (coppellazione) basato sulle differenti temperature di fusione.

Anche il rame, con una temperatura di fusione di 1084 °C, si trova in forma nativa, ragione che lo portò ad essere impiegato dai nostri antenati migliaia di anni fa per realizzare asce (come quella di Ötzi), pugnali, scalpelli e tubature.

Per la lavorazione del ferro bisognerò tuttavia attendere l’evoluzione dei forni di fusione impiegati per gli altri metalli. Il ferro fonde a 1538 °C, una temperatura che fu raggiungibile solo utilizzando una combinazione di combustibili adatti (carbone), forni adeguati e una ventilazione costante in grado di massimizzare la produzione di calore.

Facilità di estrazione

Stagno, oro e argento si presentano comunemente anche in forma nativa, metallo puro non legato ad altri elementi. Lo stesso vale anche per il rame, ma si trova molto più abbondantemente all’interno di minerali come malachite e calcopirite.

Per separare il rame dai minerali che lo contengono occorre usare una fornace in grado di raggiungere almeno i 1089 °C. In passato tuttavia esistevano diversi depositi di rame nativo, come a Cipro e a Creta: poteva essere estratto semplicemente staccando pezzi di metallo dalla roccia.

Il mercurio può essere facilmente estratto dai composti che lo contengono scaldandoli a basse temperature: 500 °C sono sufficienti a separare questo metallo dal resto degli elementi.

Il piombo si trova spesso sotto forma di galena (solfuro di piombo), un minerale descritto da Plinio il Vecchio come “minerale di piombo”. E’ malleabile e fonde facilmente su carbone di legna producendo piccoe sfere di piombo.

La galena può contenere anche argento in percentuali variabili da 1 a 2%: in passato lo si estraeva semplicemente aggiungendo cenere d’ossa durante la combustione della galena per assorbire gli ossidi di piombo. Nell’antichità l’argento fu talvolta considerato più prezioso dell’oro e la galena rappresentò per secoli la principale fonte d’argento.

Rarità

Ad eccezione del ferro, uno dei metalli più diffusi in natura, gli altri sei metalli dell’antichità sono poco comuni o rari. Ma prima della scoperta delle modalità d’estrazione del ferro dai minerali che lo contengono, questo metallo era raro e l’unica fonte di ferro disponibile era quello di origine spaziale (ferro meteoritico).

Lo stagno, fondamentale per creare il bronzo, è un elemento relativamente raro nella crosta terrestre: 2 parti per milione (ppm) contro le 50.000 ppm del ferro, le 50 ppm del rame e le 14 ppm del piombo.

Le fonti di stagno erano rare nell’antichità, rarità che costrinse molti popoli produttori di bronzo ad istituire lunghe e complesse reti commerciali per estrarre la cassiterite (biossido di stagno), un minerale noto ai Greci (che chiamarono Cassiteridi alcune isole ricche di questo minerale) e citato da Plinio il Vecchio come principale fonte dello stagno utilizzato per la produzione del bronzo antico.

Il rame è l’ottavo metallo più abbondante sulla Terra. I suoi minerali sono presenti pressoché ovunque sul pianeta ed è facilmente riconoscibile nella sua forma nativa. Il rame è presente in oltre 160 minerali differenti, ma i più ricchi di questo metallo sono malachite, cuprite, calcopirite e crisocolla.

Il mercurio è un elemento estremamente raro nella crosta terrestre (circa 0,08 parti per milione). Dato che tende a non legarsi con moltissimi elementi che costituiscono la crosta terrestre, i minerali che lo contengono (come il cinabro) possono essere molto concentrati, con percentuali di mercurio fino al 2,5% della massa totale.

L’oro è un metallo relativamente raro (0,005 ppm nella crosta terrestre) che si manifesta prevalentemente in forma nativa principalmente sotto l’aspetto di piccole particelle, schegge o pepite incorporate in roccia come quarzo o pirite.

Anche l’argento è relativamente raro nella crosta terrestre (0,08 ppm) e si manifesta principalmente sotto forma di minerali come la galena. Essendo più reattivo dell’oro, si trova raramente in forma nativa, ragione per cui è stato considerato molto prezioso nei millenni passati: in Egitto veniva valutato più dell’oro fino al XV secolo a.C.

I sette metalli: facili da estrarre e da lavorare

Alla luce di queste informazioni, sembra evidente che la rarità dei metalli utilizzati nell’antichità non fosse un fattore così determinante per il loro impiego su larga scala quanto la loro facilità di manipolazione e il loro basso punto di fusione.

In assenza di analisi chimico-fisiche in grado di determinare l’esatta natura di un elemento, gli antichi contaminavano spesso i metalli che conoscevano con altri metalli a loro ignoti o semplicemente non identificati come tali: le contaminazioni volontarie e involontarie di arsenico nel bronzo antico furono frequenti, ma questo elemento non fu considerato un metallo fino a circa 700 anni fa.

La presenza in forma nativa di metalli come oro, argento e stagno semplificò sicuramente l’estrazione, ma ben presto i nostri antenati elaborarono metodi per estrarre i metalli che conoscevano dai minerali più comuni.

Di certo il basso punto di fusione aiutò nell’impresa: anche i forni utilizzati per la cottura della ceramica erano in grado di fondere metalli come stagno, piombo, mercurio, oro, argento e rame, aprendo il campo alla lavorazione dei metalli a qualunque civiltà conoscesse le tecniche di costruzione di forni efficienti.

Metals of antiquity
A Short History of Metals

L’idea comunemente accettata è che il Cappello d’oro di Berlino e gli altri 3 “cugini” siano stati utilizzati dai sacerdoti di un non meglio identificato culto solare proto-celtico diffuso in Europa centrale tra il 1.400 e l’ 800 a.C.. Il loro utilizzo come copricapo cerimoniale è supportato dal fatto che questi artefatti presentano un’apertura ovale bene o male equivalente alla larghezza di un cranio umano; un’incisione su pietra a Kivik, Svezia, sembra inoltre confermare che i cappelli fossero impiegati durante rituali sacri, ipotesi supportata anche dal fatto che questi oggetti furono deliberatamente seppelliti con cura.

Fino ad ora sono noti quattro cappelli d’oro:

• Cappello d’oro di Schifferstadt, scoperto nel 1835 a Schifferstadt e risalente al 1400–1300 a.C.;
• Cono d’oro Avanton, cappello incompleto scoperto vicino a Poitiers nel 1844, risalente al 1000–900 a.C.;
• Cappello d’oro di Ezelsdorf-Buch, scoperto vicino a Norimberga nel 1953 e risalente al 1000–900 a.C.; è anche il cappello d’oro più alto mai scoperto, con i suoi 90 centimetri;
• Cappello d’oro di Berlino, realizzato tra il 1000 e l’ 800 a.C.

Il Cappello d’oro di Berlino, l’esemplare più completo, pesa 490 grammi e ha una forma conica allungata decorata esternamente da motivi geometrici a rilievo organizzati in bande. E’ stato ottenuto lavorando un singolo pezzo di lega metallica a base d’oro (87,7% oro, 9,8% argento, 0,4% rame e 0,1% stagno) fino ad ottenere un cono lungo 745 millimetri e spesso mediamente 0,6 millimetri.

Per evitare la formazione di crepe su un foglio così sottile, chi realizzò questi cappelli fu costretto a scaldare ripetutamente la lega metallica a temperature superiori a 750°C, monitorando costantemente il calore del forno per evitare di raggiungere il punto di fusione (questa lega a base d’oro ha una temperatura di fusione di circa 960°C) e vanificare qualunque lavorazione precedente. Per ottenere questo calore costante ma non eccessivo, gli artigiani utilizzarono un forno alimentato a carbone e munito di mantici per il controllo del flusso di ossigeno.

Per impedire che i cappello si potesse deformare sotto il suo stesso peso, la base è stata rinforzata internamente da un anello di bronzo spesso un centimetro ed esternamente da filamento metallico attorno al quale è stata avvolta la sottile lamina d’oro del cappello.

L’aspetto più interessante del Cappello di Berlino e di quello di Schifferstadt è la presenza, sotto forma di bande decorate da motivi geometrici, di un vero e proprio calendario solare e lunare tramite il quale era possibile determinare date particolarmente significative per il culto a cui appartenevano questi artefatti.

Il calendario consentiva di effettuare calcoli su periodi lunghi fino a 57 mesi, ma semplici operazioni di moltiplicazione tra i valori delle varie bande permetteva di estendere i conti lungo cicli di 19 anni. Per determinare il ciclo lunare di 54 mesi, ad esempio, occorreva sommare i valori numerici delle regioni verdi o blu delle Zone 3 e 21 ottenendo un totale di 1.739 giorni; a questi venivano successivamente sottratti i valori dei segmenti rossi della Zona 5, 16 e 17 fino ad arrivare a 1.597 giorni, che corrispondono a 54 mesi sinodici (o mesi lunari).

Per creare queste decorazioni il cappello fu probabilmente riempito d’argilla, resina o cera per evitare la formazione di crepe o deformazioni dovute allo spessore ridotto della lamina metallica. Furono utilizzati almeno 17 strumenti diversi per realizzare il Cappello di Berlino e, considerando le conquiste tecnologiche dell’Età del Bronzo, si tratta di un artefatto che ha richiesto innumerevoli ore-lavoro e una straordinaria capacità di lavorazione dell’oro raramente osservata nel resto del mondo.

Il sito di Sandby Borg è noto da quasi 10 anni per le sue scoperte spettacolari: si tratta di un’antica fortezza ad anello (in questo caso, di forma ovale), una delle 15 finora scoperte sull’isola di Öland; nel V secolo, Sandby Borg fu teatro di un massacro le cui ragioni sono ancora da scoprire.

Il forte di Sandby Borg è collocato in prossimità della costa e copre una superficie totale di 5.000 metri quadrati. La fortezza comprendeva ben 53 piccoli edifici, la maggior parte baracche, stalle e magazzini compressi in uno spazio di 95 metri di lunghezza e 65 di larghezza.

Il complesso era protetto da mura di pietra spesse fino a 4 metri che, nel loro punto più alto, superavano di poco i 3 metri. Le mura, costruite prevalentemente con calcare prelevato dai depositi locali, disponevano di tre porte per l’accesso all’interno della fortificazione.

All’interno della fortezza sono stati trovati reperti di ogni tipo: fibbie di argento o di bronzo, perle di vetro e gioielli.

Gli archeologi, che ogni anno dispongono di una finestra limitata di tempo per lavorare sull’isola, hanno scoperto nel sito 10 scheletri (alcuni dei quali appartenuti a bambini) la cui disposizione sembra suggerire che questi individui siano stati colti di sorpresa, uccisi e lasciati sul posto. Dopo il massacro, il forte sembra essere stato abbandonato permanentemente e non dato alle fiamme, com’era usanza al tempo.

Lo scorso 12 ottobre, le archeologhe Helena Victor, Clara Alfsdotter e Sophie Vallulv hanno annunciato la scoperta di due anelli, un pezzo di vetro romano e una moneta d’oro (solidus) che confermano che l’isola e le sue fortezze fossero un punto di contatto con l’Impero Romano tra il 425 e il 455 d.C., periodo in cui a Roma regnava Valentiniano III.

“Non abbiamo mai trovato tesori del genere” spiega Helena Victor, leader del team archeologico. “E’ sempre eccitante trovare oro, il team ricorderà sempre questo momento. E’ un momento importante anche perché ora sappiamo qualcosa di più sulla casa in cui sono stati trovati questi reperti. Sembra che avesse uno scopo particolare e potrebbe essere stata la casa di un capo o di un regnante locale”.

La moneta raffigura Valentiniano III con un piede sulla testa di un barbaro, un motivo comune nel periodo del suo regno, ed è molto simile a quella ritrovata nello stesso sito circa 3 anni fa. Gli anelli, invece, sembra siano appartenuti ad una donna a giudicare dalle loro dimensioni, ma finora nessuno dei corpi ritrovati nel sito è riconducibile al sesso femminile. “Questa scoperta potrebbe spiegare le ragioni del massacro, forse queste persone avevano accumulato troppo oro o gioielli”.