Menziona lo stagno e la maggior parte delle persone penserebbe al tipico barattolo di latta, usato per conservare gli alimenti che conservi nelle tue dispense. Lo stagno viene utilizzato qui per proteggere la lattina dalla corrosione (sebbene non tutte le lattine oggi contengano stagno).

Ma mentre l'uso dello stagno nell'inscatolamento risale solo all'inizio del 1800, la miscelazione dello stagno con altri elementi risale a molti secoli fa.

Lo stagno – simbolo chimico Sn con numero atomico 50 sulla tavola periodica – è morbido e di colore argenteo, con un punto di fusione di solo 232℃. A prima vista non sembra essere una prospettiva promettente per realizzare qualcosa.

In qualche modo, gli umani scoprirono che l'aggiunta di quantità controllate di stagno al rame produceva uno splendido, lega giallo-dorata che chiamiamo bronzo.

Mi sono interessato per la prima volta al bronzo durante il mio progetto di ricerca dell'ultimo anno di laurea nel 1978. Questo interesse continua ancora oggi:sto lavorando con i colleghi in Thailandia per decodificare le tecnologie utilizzate per realizzare antichi braccialetti di bronzo thailandesi.

Bronzo precoce

I primi bronzi di stagno conosciuti sembrano essere apparsi nella regione del Caucaso dell'Eurasia tra il 5800 e il 4600 a.C. circa. Che questi rarissimi primi esempi di bronzo allo stagno potrebbero essere stati accidentalmente realizzati da minerali piuttosto rari che contenevano naturalmente sia rame che stagno contemporaneamente.

Ci sono abbondanti prove che intorno al 3000 a.C., bronzi allo stagno venivano realizzati nell'Egeo e nel Medio Oriente (Turchia, Siria, Iraq, Iran) legando deliberatamente stagno e rame, con i minerali ottenuti da fonti separate.

Chiaramente, una serie di eventi alquanto improbabili doveva accadere prima che questa potesse essere la norma.

Una fusione accidentale avrebbe dovuto essere ottenuta da opportuni minerali contenenti ossidi di stagno e rame. Il metallo risultante dovrebbe essere riconosciuto per avere proprietà desiderabili, come durezza, colore e robustezza, tale da poter produrre armi o ornamenti superiori.

Gli artigiani avrebbero quindi dovuto essere abbastanza organizzati da essere in grado di capire come ripetere questo processo di fusione per creare manufatti come spade, teste d'ascia, ciotole e braccialetti.

Fu allora necessario stabilire reti commerciali per portare lo stagno relativamente raro da luoghi lontani, come l'Afghanistan o la Cornovaglia nel sud-ovest della Gran Bretagna, a qualsiasi fonderia. Il mestiere metallurgico dovrebbe essere passato ad altri praticanti, probabilmente per via orale.

La diffusione del bronzo

Il trucco di aggiungere deliberatamente stagno al rame si diffuse poi in tutto il Vecchio Mondo, raggiungendo l'Europa occidentale intorno al 2800 a.C., Egitto nel 2200 a.C., la popolosa pianura della Cina settentrionale nel 2200 a.C., La provincia cinese dello Yunnan intorno al 1400 a.C., Thailandia intorno al 1100 a.C., e l'India meridionale nel 1000 aC (se non un secolo o due prima).

Ciò ha portato ad alcune robuste discussioni tra gli archeometallurgisti sul fatto che la conoscenza speciale degli attributi utili dello stagno si sia diffusa da un unico luogo di fondazione in Medio Oriente, o se fosse stato ripetutamente sviluppato indipendentemente da artigiani indigeni.

Nel caso di Thailandia e Cambogia, sono state sollevate argomentazioni per diversi scenari:che la tecnologia è stata sviluppata in modo indipendente, che è stato portato a sud dalla Cina (o forse il contrario, esportato dal nord-est della Thailandia in Cina), o che sia stato importato dal Bengala.

Con la Cina, alcuni studiosi locali hanno favorito l'idea di una scoperta locale indipendente di bronzo allo stagno, sebbene l'equilibrio delle prove suggerisca che la conoscenza sia stata trasmessa da visitatori a cavallo dall'Asia occidentale.

bronzo africano

Lo stagno veniva estratto anche in epoca precoloniale nell'Africa meridionale, e alcuni manufatti in bronzo – come pezzi di lamiera o lingotti – sono stati recuperati presso antichi siti di lavorazione dei metalli.

Le prove disponibili per questa regione suggeriscono la tecnologia per produrre e lavorare il ferro, rame e bronzo apparvero contemporaneamente in località dell'Africa subsahariana, a partire dal 500 a.C. circa nel nord e raggiungendo il Sudafrica nel 300 d.C. circa.

Come sono arrivate le conoscenze metallurgiche in Sud Africa? Fu una scoperta indigena dei Bantu dell'Africa orientale che fu poi portata con loro nelle loro migrazioni, o era l'abilità trasmessa a sud dal Medio Oriente, e se sì da chi e come?

Come nel caso dell'Asia, l'interpretazione di questi problemi può essere colorata dalla moderna sensibilità politica. La questione della fonte delle abilità di lavorazione dei metalli che hanno prodotto i bellissimi ornamenti in rame e oro dell'antica città di Mapungubwe in Sud Africa, Per esempio, non è ancora stata risolta.

Bronzo nelle Americhe

Le antiche culture delle Americhe svilupparono anche sofisticate competenze per la lavorazione dei metalli preziosi, rame e stagno.

Sono stati in grado di fabbricare manufatti in bronzo come anelli, ciondoli, ornamenti per il corpo, pinzette ornamentali, pettorali in lamiera, dischi grandi, scudi ornamentali e soprattutto campane, per fusione, anche se solo dal 1000 d.C. circa in Sud America e poi poco dopo nel Messico occidentale.

Nel caso della Mesoamerica, si credeva che la conoscenza del bronzo fosse stata portata a nord dal Perù e dall'Ecuador al Messico dai commercianti marittimi.

Chiaramente, il mondo antico, sia Vecchio che Nuovo, era ben collegata da lunghe rotte commerciali lungo le quali scorrevano le idee (e in molti casi lo stagno).

Il mix di stagno

La trasmissione della tecnologia può essere seguita anche prestando attenzione ad aspetti specifici della metallurgia fisica coinvolta.

Quando più del 15% circa di stagno in massa viene aggiunto al rame, la lega risultante diventa piuttosto fragile nella sua forma fusa, anche se ha ancora un colore giallo dorato meravigliosamente caldo.

Qualcuno, da qualche parte, fatto la notevole scoperta che se un tale getto viene rapidamente spento dal calore rosso in acqua (o meglio, salamoia), diventa più morbido e relativamente più duttile e lavorabile.

Il trattamento termico di tempra lascia nel manufatto una microstruttura aghiforme molto caratteristica (detta martensite) rilevabile al microscopio. Questo dice a un archeologo che la parte è stata fabbricata con un processo relativamente complesso, piuttosto che semplicemente gettare.

Quando il contenuto di stagno è inferiore a circa il 15%, nessuna forma di martensite e nulla di straordinario avviene durante la tempra.

Il risultato ottenuto trattando termicamente un bronzo ad alto contenuto di stagno è controintuitivo perché, quando il ferro viene trattato in questo modo, diventa duro e fragile. Il trucco per rendere duro il bronzo è così specifico che è molto probabile che questa conoscenza sia stata trasmessa da persona a persona.

Il suo trasferimento attraverso il Vecchio Mondo avrebbe richiesto a persone esperte di viaggiare a distanze significative verso climi stranieri. La comparsa di questi manufatti in luoghi remoti in tutta l'Eurasia e l'Africa è un altro segno dell'antica globalizzazione.

Un elemento in più

C'è un altro trucco che appare negli antichi bronzi, anche se questo potrebbe essere stato scoperto indipendentemente in più di un luogo.

Qualche tempo nella tarda età del bronzo o nella prima età del ferro (intorno al 500 a.C.), gli artigiani iniziarono ad aggiungere piombo alle loro fusioni in bronzo allo stagno. Ciò conferisce al metallo fuso una maggiore fluidità, permettendogli di fluire nei minimi dettagli in uno stampo in modo che possano essere realizzati getti con dettagli fini e figure in rilievo.

Come elemento, il piombo non è lucido o attraente come lo stagno; è molto più denso e si trova in minerali molto diversi come la galena (solfuro di piombo). I primi bronzi fusi conosciuti con significative aggiunte controllate di piombo sembrano provenire dalla Cina (dal 500 a.C. al 200 d.C.). Di nuovo, era chiaramente un'innovazione deliberata, e ancora una volta si diffuse rapidamente in tutta l'Eurasia.

Man mano che vengono scavati più siti come quelli nella Thailandia orientale, e con l'aumentare del database delle composizioni e delle date delle leghe, sarà possibile gettare più luce sulle antiche rotte commerciali, migrazione e trasferimento tecnologico.

La presenza e l'uso di stagno in questi siti agirà come una sorta di DNA metallurgico, un indicatore di antichi scambi culturali e umani.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.