Ταυτοποίηση χρωστικών με χρήση μη καταστρεπτικών φασματοσκοπικών μεθόδων XRF και Raman σε ελληνιστικά ειδώλια από τον Πειραιά

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η εφαρμογή μη καταστρεπτικών και φορητών φασματοσκοπικών τεχνικών στην ταυτοποίηση χρωστικών. Μελετήθηκαν δέκα ειδώλια-τμήματα ειδωλίων, ελληνιστικής εποχής, προερχόμενα από τις ανασκαφές που πραγματοποιήθηκαν κατά την επέκταση του Μετρό στην περιοχή του Πειραιά και συγκεκριμένα κατά την επέκταση της γραμμής 3, Χαϊδάρι-Πειραιάς. Η επιλογή των ειδωλίων έγινε με βάση την καλή διατήρηση των χρωστικών στις επιφάνειές τους, τη χρωματική παλέτα που καλύπτουν και την επανάληψη της ίδιας χρωστικής, είτε σε διαφορετικά τμήματα του ίδιου ειδωλίου είτε σε διαφορετικά ειδώλια, ώστε να εξεταστεί το ενδεχόμενοαν διαφορετικά εργαστήρια ή διαφορετικοί τύποι ειδωλίων φέρουν ίδιας προέλευσης χρωστικές. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις με χρήση της τεχνικής φασματοσκοπίας φθορισμού ακτίνων-Χ (XRF) με σκοπό την ανίχνευση των χημικών στοιχείων της εκάστοτε χρωστικής, σε περιεκτικότητα επί τοις εκατό ( % ) αλλά και ιχνοστοιχείων (ppm). Έπειτα προχωρήσαμε σε χρήση της δεύτερης φασματοσκοπικής τεχνικής, της Raman, με στόχο την ταυτοποίηση των χημικών ενώσεων των χρωστικών και την επιβεβάιωσή τους μέσω των προηγούμενων αποτελεσμάτων που είχαμε ανακτήσει με την μέθοδο XRF. Για την μελέτη των φασμάτων χρησιμοποιήθηκε ένα νέο λογισμικό, το Spectragryph και η ταυτοποίηση των χρωστικών επιτεύχθηκε με σύγκριση αυτών με των αντιστοίχων που υπάρχουν στις διεθνείς βάσεις δεδομένων, Clark, Checker και Rruff. Επιπρόσθετα, έγιναν λήψεις και από σημεία στο εσωτερικό των ειδωλίων ώστε να είμαστε σίγουροι ότι το αποτέλεσμά μας αφορά μέτρηση της χρωστικής και όχι του πηλού από τον οποίο είχε κατασκευαστεί το ειδώλιο. Οι χρωστικές που μελετήθηκαν είναιοι εξής: λευκό, γαλάζιο, μπλε, ροζ, κόκκινο, σκούρο κόκκινο, κίτρινο,σομόν, μαύρο, πορτοκαλί και καφέ και ταυτοποιήθηκαν ως κάτωθι : • Για το λευκό: Γύψος / γύψος σε συνδυασμό με λευκό του μολύβδου. • Για το γαλάζιο και το μπλε : αζουρίτης και μπλε της Αιγύπτου • Για το ροζ : Μείξη από κόκκινο του μολύβδου και ριζάρι / μείξη από κόκκινη ώχρα και ριζάρι • Κόκκινο : Ερυθρά Σανδαράχη / κόκκινο του μολύβδου • Σκούρο κόκκινο : Μείξη από αζουρίτη, αλιζαρίνη, πουρπουρίνη και καστανή καμμένη γη • Κίτρινο : Κίτρινη ώχρα / μείξη από κίτρινη ώχρα και κρόκο • Σομόν : Μείξη από αλιζαρίνη και κίτρινη ώχρα • Μαύρο : Μαύρο των οστών/ μαύρο του κλήματος • Πορτοκαλί : Μείξη από αλιζαρίνη και κρόκο. • Καφέ: Μείξη από καστανή γη, κίτρινη ώχρα, κόκκινη ώχρα, γύψο και μαύρο των οστών Τα αποτελέσματά μας συμφωνούν με την έως σήμερα βιβλιογραφία όμως οι οργανικές ενώσεις που ανιχνεύθηκαν θα πρέπει να επιβεβαιωθούν και με την χρήση άλλων τεχνικών όπως η FTIR που είναι μη καταστρεπτική ή ακόμα και με χρήση των μεθόδων XRD και υγρής χρωματογραφίας (HPLC), οι οποίες όμως απαιτούν δειγματοληψία.