Египетский синий , также известный как силикат меди и кальция (CaCuSi 4 O 10 или CaOCuO(SiO 2 ) 4 (тетрасиликат меди и кальция)) или купрориваит, [1] — пигмент , который использовался в Древнем Египте на протяжении тысяч лет. Он считается первым синтетическим пигментом. [2] Он был известен римлянам под названием caeruleum . После римской эпохи египетский синий вышел из употребления, и впоследствии способ его создания был забыт. В наше время ученые смогли проанализировать его химию и реконструировать, как его изготавливать.
Древнеегипетское слово wꜣḏ означает синий , сине-зеленый и зеленый .
Первое зарегистрированное использование термина «египетский синий» в качестве названия цвета на английском языке относится к 1809 году. [3]
Египетский синий — это синтетический синий пигмент, получаемый из смеси кремнезема , извести , меди и щелочи . Его цвет обусловлен тетрасиликатом кальция и меди CaCuSi 4 O 10 того же состава, что и встречающийся в природе минерал купрориваит. [2] Впервые он был синтезирован в Египте во времена Четвертой династии и широко использовался до конца римского периода в Европе, [2] после чего его использование значительно сократилось. [4]
Термин для него в египетском языке - ḫsbḏ-ỉrjt ( khesbedj irtiu ), который относится к искусственному лазуриту ( ḫsbḏ ). [5] Он использовался в древности как синий пигмент для окрашивания различных материалов, таких как камень, дерево, гипс, папирус и холст, а также при производстве многочисленных предметов, включая цилиндрические печати, бусины, скарабеев, инкрустации, горшки и статуэтки. Иногда в египтологической литературе его называют синей фриттой . Некоторые утверждают, что это ошибочный термин, который следует зарезервировать для использования для описания начальной фазы производства стекла или глазури, [6] в то время как другие утверждают, что египетская синяя - это фритта как в мелкой, так и в грубой форме, поскольку она является продуктом твердофазной реакции. [7] Его характерный синий цвет, обусловленный одним из его основных компонентов — медью, варьируется от светлого до темного оттенка в зависимости от дифференциальной обработки и состава.
Помимо Египта, его также находили на Ближнем Востоке, в Восточном Средиземноморье и на территории Римской империи . Неясно, было ли существование пигмента в других местах результатом параллельного изобретения или свидетельством распространения технологии из Египта в эти регионы.
Древние египтяне очень высоко ценили синий цвет и стремились представить его на многих носителях и в различных формах. Они также хотели имитировать полудрагоценные камни бирюзу и лазурит , которые ценились за свою редкость и яркий синий цвет. Использование природных минералов, таких как азурит, для получения этого синего цвета было непрактичным, так как эти минералы были редкими и сложными в обработке. [ необходима цитата ] Поэтому, чтобы иметь доступ к большим количествам синего цвета для удовлетворения спроса, египтянам нужно было производить пигмент самостоятельно.
Самое раннее свидетельство использования египетского синего, идентифицированное египтологом Лорелей Х. Коркоран из Университета Мемфиса , находится на алебастровой чаше, датируемой поздним додинастическим периодом или Накада III ( около 3250 г. до н. э.), раскопанной в Иераконполисе , а теперь находящейся в Музее изящных искусств в Бостоне . [8] В Среднем царстве (2050–1652 гг. до н. э.) его продолжали использовать в качестве пигмента для украшения гробниц, настенных росписей, мебели и статуй, а в Новом царстве (1570–1070 гг. до н. э.) он начал более широко использоваться в производстве многочисленных предметов. Его использование продолжалось в течение всего Позднего периода и греко-римского периода, исчезнув только в четвертом веке н. э., когда секрет его изготовления был утерян. [9]
В древнеегипетских текстах нет письменных сведений о производстве египетской синевы в древности, и она была впервые упомянута только в римской литературе Витрувием в первом веке до нашей эры. [10] Он называет ее caeruleum и описывает в своей работе De architectura, как она была произведена путем измельчения песка, меди и натрона и нагревания смеси, сформированной в маленькие шарики, в печи. Известь также необходима для производства, но, вероятно, использовался песок, богатый известью. Теофраст дает ей греческий термин κύανος ( kyanos , синий), [11] который первоначально, вероятно, относился к лазуриту. Наконец, только в начале девятнадцатого века возобновился интерес к изучению ее производства, когда ее исследовали Хэмфри Дэви в 1815 году, [12] и другие, такие как У. Т. Рассел и Ф. Фуке.
Ученые и археологи, заинтересованные в анализе состава египетского синего и методов его производства, провели несколько экспериментов. В настоящее время его обычно рассматривают как многофазный материал, который был получен путем нагревания кварцевого песка, соединения меди, карбоната кальция и небольшого количества щелочи (золы солеустойчивых растений- галофитов или натрона ) при температурах от 800 до 1000 °C (в зависимости от количества использованной щелочи) в течение нескольких часов. [13] Результатом является купрориваит или египетский синий, углекислый газ и водяной пар:
В своем конечном состоянии египетский синий состоит из прямоугольных синих кристаллов вместе с непрореагировавшим кварцем и некоторым количеством стекла. Из анализа ряда образцов из Египта и других мест, весовой процент материалов, используемых для получения египетского синего в древности, был определен, как правило, в пределах следующих количеств: [13]
Для получения теоретического купроривата, в котором встречаются только синие кристаллы, без избытка непрореагировавшего кварца или образования стекла, необходимо использовать следующие проценты: [13]
Однако ни один из проанализированных образцов древности не был изготовлен из этого определенного состава, так как все они имели избыток кремнезема, а также избыток CuO или CaO. [14] Это могло быть сделано намеренно; увеличение содержания щелочи приводит к тому, что пигмент содержит больше непрореагировавшего кварца, встроенного в стеклянную матрицу, что, в свою очередь, приводит к более твердой текстуре. [13] Однако снижение содержания щелочи (менее 1%) не позволяет стеклу образовываться, и полученный египетский синий цвет становится мягче, с твердостью 1–2 по шкале Мооса . [14]
Помимо того, как различные составы влияли на текстуру, способ обработки египетского синего также оказывал влияние на его текстуру с точки зрения грубости и тонкости. После ряда экспериментов Тите и др. пришли к выводу, что для получения равномерно распределенных кристаллов египетского синего необходимы две стадии. Сначала ингредиенты нагреваются, и в результате получается продукт с грубой текстурой. Затем его измельчают до состояния мелкого порошка и добавляют воду. Затем пасту снова формуют и снова обжигают при температуре от 850 до 950 °C в течение одного часа. Эти две стадии, возможно, были необходимы для получения пасты, которая была бы достаточно мелкой для производства небольших предметов. Однако египетский синий с грубой текстурой не прошел бы вторую стадию. Поскольку он обычно встречается в форме плит (в династические периоды) и шариков (в греко-римский период), они могли либо ожидать обработки на втором этапе, где их измельчали и придавали им тонкую текстуру, либо их измельчали для использования в качестве синего пигмента. [13]
Достигнутый оттенок синего также был связан с грубостью и тонкостью египетского синего, поскольку он определялся степенью агрегации кристаллов египетского синего. Грубый египетский синий был относительно густым по форме из-за больших скоплений кристаллов, которые прилипли к непрореагировавшему кварцу. Это скопление приводит к темно-синему цвету, который является внешним видом грубого египетского синего. С другой стороны, тонкотекстурированный египетский синий состоит из более мелких скоплений, которые равномерно вкраплены между непрореагировавшими кварцевыми зернами и, как правило, имеют светло-голубой цвет. [13] Разбавленный светло-голубой, однако, используется для описания цвета тонкотекстурированного египетского синего, который имеет большое количество стекла, образованного в его составе, которое маскирует синий цвет и придает ему разбавленный вид. Это зависит от уровня щелочи, добавленной в смесь, поэтому чем больше щелочи, тем больше образуется стекла и тем более разбавленным становится внешний вид. [13] Этот тип египетского синего цвета особенно заметен во времена восемнадцатой династии и позже и, вероятно, связан с расцветом стекольной технологии в это время. [6]
Если бы не были соблюдены определенные условия, египетская синяя не была бы произведена удовлетворительно. Например, если бы температура была выше 1050 °C, она стала бы нестабильной. [15] Если было добавлено слишком много извести, образуется волластонит (CaSiO 3 ), который придает пигменту зеленый цвет. Слишком большое количество медных ингредиентов приводит к избытку оксидов меди куприта и тенорита. [15]
Основным компонентом египетского синего был кремний, а кварцевый песок, найденный рядом с местами, где производился египетский синий, мог быть его источником, [13] хотя никаких конкретных доказательств, подтверждающих эту гипотезу, нет. Единственное приведенное доказательство принадлежит Джакше и др. , которые обнаружили кристаллы титаномагнетита , минерала, найденного в песке пустыни, в образцах, собранных из гробницы Сабни (шестая династия). Его присутствие в египетском синем указывает на то, что в качестве источника кремния использовался кварцевый песок, а не кремень или кремень. Это контрастирует с источником кремния, используемого для производства стекла в Кантире (район Нового царства Рамессидов), где источником является кварцевая галька, а не песок. [16]
Считается, что оксид кальция не был намеренно добавлен сам по себе во время изготовления египетской сини, а был введен в качестве примеси в кварцевый песок и щелочь. [13] Из этого не ясно, осознавали ли мастера, участвовавшие в изготовлении, важность добавления извести в смесь египетской сини.
Источником меди могла быть либо медная руда (например, малахит ), опилки из медных слитков или бронзовый лом и другие сплавы. До Нового царства мало свидетельств того, какой источник меди использовался, но считается, что это были медные руды. Во время Нового царства были найдены доказательства использования медных сплавов, таких как бронза, из-за присутствия различных количеств олова, мышьяка или свинца, обнаруженных в египетском синем материале. [15] Наличие оксида олова могло быть связано с медными рудами, содержащими оксид олова, а не с использованием бронзы. Однако медных руд с таким количеством оксида олова обнаружено не было. [15] Почему произошел переход от использования медных руд в более ранние периоды к использованию бронзового лома во время позднего бронзового века, пока неясно.
Общее содержание щелочи в проанализированных образцах египетского синего превышает 1%, что позволяет предположить, что щелочь была введена в смесь намеренно, а не как примесь из других компонентов. Источниками щелочи могли быть либо натрон из таких областей, как Вади Натрун и Эль-Каб, либо растительная зола. Измеряя количество поташа и магнезии в образцах египетского синего, как правило, можно определить, какой источник щелочи использовался, поскольку растительная зола содержит большее количество поташа и магнезии, чем натрона. Однако из-за низкой концентрации щелочи в египетском синем, которая составляет всего 4% или меньше, по сравнению, например, со стеклом, которое составляет 10–20%, определить источник не всегда легко. Источником щелочи, вероятно, был натрон [14] , хотя причины этого предположения неясны. Однако анализ Якша и др. различных образцов египетского синего выявил различные количества фосфора (до 2 мас. %), что позволяет предположить, что источником щелочи на самом деле была растительная зола, а не натрон. [15] Поскольку стекольная промышленность в эпоху поздней бронзы использовала растительную золу в качестве источника щелочи, [17] связь между щелочью, используемой для египетской сини до и после появления стекольной промышленности, могла быть возможной.
В раскопках в Амарне , Лиште и Малкате в начале двадцатого века Петри обнаружил два типа сосудов, которые, по его мнению, использовались в древности для изготовления египетской синьки: чашеобразные кастрюли и цилиндрические сосуды или саггеры. В недавних раскопках в Амарне Барри Кемпа (1989) было обнаружено очень небольшое количество этих «фриттовых» кастрюль, хотя были найдены различные оставшиеся куски египетской синей «лепешки», что позволило идентифицировать пять различных категорий египетской синей формы и сосудов, связанных с ними: большие круглые лепешки, большие плоские прямоугольные лепешки, чашеобразные лепешки, небольшие мешкообразные куски и сферические формы. [18] В проанализированных образцах не было обнаружено олова, что, по мнению авторов, является указанием на возможность использования лома меди вместо бронзы. [19]
В 1930-х годах Махмуд Хамза раскопал ряд объектов, связанных с производством египетской сини в Кантире , таких как египетские синие лепешки и фрагменты на разных стадиях производства, [20] предоставив доказательства того, что египетская синяя действительно производилась на этом месте. Недавние раскопки на том же месте обнаружили крупную медную промышленность с несколькими связанными с ней ремеслами, а именно литьем бронзы, изготовлением красного стекла, производством фаянса и египетской сини. [20] Керамические тигли с прилипшими остатками египетской сини были найдены при раскопках, что снова предполагает, что она была изготовлена на месте. Эти египетские синие «лепешки», возможно, позже были экспортированы в другие районы страны для обработки, поскольку на месте существовал дефицит готовых египетских синих изделий. Например, египетские синие лепешки были найдены в Завиет Умм эль-Ракхаме, форте Рамессидов недалеко от ливийского побережья, что фактически указывает на то, что лепешки продавались, обрабатывались и переделывались вдали от их основного места производства. [20]
Египетский синий тесно связан с другими стекловидными материалами, производимыми древними египтянами, а именно стеклом и египетским фаянсом , и вполне возможно, что египтяне не использовали отдельные термины, чтобы отличать эти три продукта друг от друга. [9] Хотя легче отличить фаянс от египетского синего из-за отчетливой сердцевины фаянсовых предметов и их отдельных слоев глазури, иногда бывает трудно отличить стекло от египетского синего из-за очень тонкой текстуры, которую иногда мог иметь египетский синий. Это особенно верно во времена Нового царства, поскольку египетский синий стал более утонченным и стекловидным и продолжал оставаться таковым в греко-римский период. [21]
Поскольку египетская синь, как и фаянс, представляет собой гораздо более древнюю технологию, чем стекло, которая появилась только во время правления Тутмоса III (1479–1425 гг. до н. э.), изменения в производстве египетской синьки, несомненно, были связаны с появлением стекольной промышленности.
Анализ источника меди, используемой при изготовлении египетской синевы, указывает на связь с современной металлургической промышленностью. В то время как в более ранние периоды, наиболее вероятно, использовались медные руды, во время правления Тутмоса III медная руда была заменена использованием бронзовых опилок. [6] Это было установлено путем обнаружения определенного количества оксида олова в египетской синеве, которое могло быть результатом только использования отходов оловянной бронзы в качестве источника меди, что совпадает со временем, когда бронза стала широко доступна в Древнем Египте.
Египетский синий был найден в Западной Азии в середине третьего тысячелетия до нашей эры в виде небольших артефактов и инкрустаций, но не как пигмент. [6] Он был найден в районе Средиземноморья в конце среднего бронзового века , и в его составе были обнаружены следы олова, что предполагает использование бронзового лома вместо медной руды в качестве источника меди. [6] В римский период египетский синий использовался широко, как иллюстрирует горшок с неиспользованным пигментом, найденный в 1814 году в Помпеях . Он также был найден как неиспользованный пигмент в гробницах ряда художников. Этруски также использовали его в своих настенных росписях. Родственный китайский синий , как предполагается, имеет египетские корни.
Позже Рафаэль использовал египетский синий цвет в своем «Триумфе Галатеи» . [22]
На рубеже эр римские источники сообщают, что некий Весторий перенес технологию производства из Александрии в Поццуоли около Неаполя ( Кампания , Южная Италия ). [24] Фактически, археологические свидетельства подтверждают наличие мест производства на севере Флегрейских полей и, по-видимому, указывают на монополию в производстве и торговле пигментными сферами. Благодаря своему почти исключительному использованию египетский синий является синим пигментом par excellence римской античности; его художественно-технологические следы исчезают в ходе Средних веков . [23]
В 2021 году раннесредневековая египетская синь (пятый/шестой век н. э.) была идентифицирована на монохромном синем фрагменте фрески из церкви Святого Петра над Грачем ( Южный Тироль , Северная Италия ). С помощью нового аналитического подхода, основанного на рамановской микроспектроскопии , были идентифицированы 28 различных минералов с содержанием от процентного диапазона до 100 ppm. Включение знаний из смежных дисциплин позволило считывать информацию о типе и происхождении сырья, синтезе и применении пигмента и старении красочного слоя, сохранившегося в ранее недоступных следовых компонентах, и таким образом реконструировать индивидуальную «биографию» египетской сини из церкви Святого Петра. Этот сдвиг парадигмы в истории исследований египетского синего цвета предоставил естественные научные доказательства производства в северных Флегрейских полях (согласно следовым минералам, обнаруженным в пляжных песках залива Гаэта ), использования сульфидной медной руды (вместо часто упоминаемой металлической меди или бронзы) и растительной золы в качестве флюса в сырьевой смеси. Кроме того, были обнаружены указания на синтез, в котором преобладали твердофазные реакции , в то время как плавление сырья в стекло, скорее всего, играло незначительную роль. [23]
Последующее исследование римских императорских пигментных шариков, раскопанных в Авентикуме и Августе Раурике ( Швейцария ; первый-третий век н. э.), подтвердило результаты в 2022 году. Постоянный состав около 40 идентифицированных минералов устанавливает связь с северными Флегрейскими полями; сульфидная медная руда и растительная зола также оставили свои следы. Таким образом, римская производственная монополия, вероятно, существовала на протяжении столетий. Кроме того, анализы выявили нежелательные побочные продукты синтеза, локально ограниченные микрочастицами на поверхности сферы, которые можно проследить до неоптимального времени обжига или соотношения смешивания, соответственно: купрориваит с дефектами кристаллов в его слоистой структуре и медьсодержащая зеленая стеклянная фаза, впервые охарактеризованная с помощью рамановской спектроскопии. [25]
Чрезвычайно мощная и долгоживущая инфракрасная люминесценция египетского синего в видимом свете позволила обнаружить его присутствие на объектах, которые кажутся неокрашенными человеческому глазу. [26] Это свойство также использовалось для идентификации следов пигмента на картинах, созданных еще в шестнадцатом веке, спустя долгое время после того, как его использование, как предполагалось, прекратилось. [27] Люминесценция в ближнем инфракрасном диапазоне, где ни жир, ни гемоглобин не показывают высоких коэффициентов поглощения, в сочетании со способностью египетского синего расслаиваться, разделяясь на нанолисты после погружения в воду, также указывает на то, что он может иметь несколько высокотехнологичных применений, таких как биомедицина (например, биовизуализация), телекоммуникации, лазерная технология и защитные чернила. [28] [29] [30]
Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли обнаружили, что египетский синий пигмент поглощает видимый свет и излучает свет в ближнем инфракрасном диапазоне. Это говорит о том, что египетский синий пигмент может использоваться в строительных материалах, предназначенных для охлаждения крыш и стен в солнечном климате, а также для тонирования стекла с целью улучшения производительности фотоэлектрических элементов . [31] [32] [33]
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )