Picassos Lieblingspigment könnte eines Tages Metalle aus Ihrem Handy recyceln

Vergrößern / Eine neue Methode hilft, Gold aus Elektroschrott mit einer höheren Rate zurückzugewinnen, als es aus frischem Erz gewonnen werden kann.

Reiko Matsushita/Shinta Watanabe

Gold und bestimmte andere Edelmetalle sind wichtige Bestandteile von Computerchips, darunter solche, die in der Unterhaltungselektronik wie Smartphones verwendet werden. Es kann jedoch schwierig sein, diese Metalle aus Elektroschrott zurückzugewinnen und zu recyceln. Japanische Forscher haben herausgefunden, dass ein von Künstlern weit verbreitetes Pigment genannt wird Preußischblau Gold und Metalle der Platingruppe aus Elektroschrott viel effizienter extrahieren können als herkömmliche biobasierte Absorptionsmittel, so a neueres Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Scientific Reports.

„Die Menge an Gold, die in einer Tonne Mobiltelefone enthalten ist, beträgt 300 bis 400 Gramm, was 10- bis 80-mal höher ist als die in einer Tonne natürlichem Erz“, schreiben die Autoren. “Die anderen Elemente haben eine ähnliche Situation. Folglich ist die Rückgewinnung dieser wertvollen Elemente aus Elektroschrott viel effektiver und effizienter im Vergleich zu ihrer Sammlung aus natürlichem Erz.”

Preußischblau ist das erste moderne synthetische Pigment. Zugegeben, es gab einmal ein Pigment, bekannt als Ägyptisches Blau im alten Ägypten seit Jahrtausenden verwendet; Die Römer nannten es Caeruleum. Aber nach dem Zusammenbruch des Römischen Reiches wurde das Pigment nicht viel verwendet, und schließlich ging das Geheimnis seiner Herstellung verloren. (Wissenschaftler haben inzwischen herausgefunden, wie man den Prozess nachbilden kann.) Bevor also Preußischblau entdeckt wurde, mussten Maler Indigofarbstoff, Smalt oder das teure Ultramarin aus Lapislazuli für tiefblaue Farbtöne verwenden.

Es wird angenommen, dass Preußischblau erstmals um 1706 zufällig von einem Berliner Farbenhersteller namens Johann Jacob Diesbach synthetisiert wurde. Diesbach versuchte, ein rotes Pigment herzustellen, bei dem Pottasche, Eisensulfat und getrocknetes Cochineal gemischt wurden. Aber das Pottasche, das er verwendete, war offenbar mit Blut verunreinigt – man vermutet, dass es sich um einen geschnittenen Finger oder eine ähnliche geringfügige Verletzung handelte. Die anschließende Reaktion erzeugte ein charakteristisches blau gefärbtes Eisenferrocyanid und wurde schließlich Preußischblau (oder Berliner Blau) genannt.

Das früheste bekannte Gemälde, das Preußischblau verwendet, ist derzeit das von Pieter van den Werff Grablegung Christi (1709), aber das Rezept wurde 1734 veröffentlicht, und Preußischblau war bald unter Künstlern weit verbreitet. Hokusais berühmtes Kunstwerk, Die große Welle vor Kanagawagehört neben Vincent van Gogh zu den berühmtesten Werken, in denen das Pigment verwendet wurde Die Sternreiche Nacht und viele der Gemälde von Pablo Picassos “Blaue Periode.”

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Vergrößern / Pablo Picassos La Suppe (Die Suppe)aus der blauen Periode des Künstlers, macht ausgiebigen Gebrauch von Preußischblau.

Das Pigment hat andere Verwendungen. Es wird häufig zur Behandlung von Schwermetallvergiftungen durch Thallium oder radioaktives Cäsium eingesetzt, da seine gitterartige Netzwerkstruktur – ähnlich einem Klettergerüst – Metallionen aus diesen Metallen einfangen und verhindern kann, dass sie vom Körper aufgenommen werden. Preußischblau half nach dem Tsunami 2011, Cäsium aus dem Boden rund um das Kraftwerk Fukushima zu entfernen. Preußisch-Blau-Nanopartikel werden in einigen Kosmetika verwendet und von Pathologen als Farbstoff zum Nachweis von Eisen beispielsweise in Knochenmarkbiopsieproben verwendet.

Es ist also eine sehr nützliche Substanz, weshalb sich die japanischen Autoren dieser neuesten Veröffentlichung entschieden haben, andere potenzielle praktische Anwendungen zu untersuchen. Mithilfe von Röntgen- und UV-Spektroskopie analysierten sie, wie Preußischblau mehrwertige Metalle wie Platin, Ruthenium, Rhodium, Molybdän, Osmium und Palladium aufnimmt. Sie waren überrascht, wie gut das Pigment seine Klettergerüststruktur beibehielt, während es Eisenionen im Gerüst ersetzte – das Geheimnis seiner beeindruckenden Aufnahmeeffizienz im Vergleich zu biobasierten Absorptionsmitteln. Das sind großartige Neuigkeiten für das Recycling von Elektroschrott.

Preußischblau könnte laut den Autoren auch eine der Herausforderungen bei der Entsorgung von Atommüll lösen. Die derzeitige Praxis beinhaltet die Umwandlung radioaktiver flüssiger Abfälle in einen glasähnlichen Zustand in einer Wiederaufbereitungsanlage vor der Entsorgung. Metalle der Platingruppe können sich jedoch an den Wänden der Schmelzöfen ansammeln und schließlich zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung führen. Daher müssen die Schmelzgeräte nach jedem Gebrauch gespült werden, was wiederum die Kosten erhöht. Preußischblau konnte diese Ablagerungen entfernen, ohne dass die Schmelzgeräte nach jedem Gebrauch gespült werden mussten.

DOI: Wissenschaftliche Berichte, 2022. 10.1038/s41598-022-08838-1 (Über DOIs).


Source: Ars Technica by arstechnica.com.

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