heal.abstract |
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο προσδιορισμός και η ταυτοποίηση πιγμέντων με τη χρήση φασματοσκοπικών και μη καταστρεπτικών τεχνικών ανάλυσης. Για το σκοπό αυτό, μελετήθηκαν δείγματα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των ανασκαφών σε μακεδονικό ταφικό μνημείο, που ανάγεται στην Ελληνιστική Περίοδο. Μελετήθηκαν συνολικά δέκα δείγματα: πέντε δείγματα σε μορφή σκόνης από τοιχογραφίες, τέσσερα δείγματα από ένα επιστύλιο και ένα δείγμα από περισυλλογή θραύσματος μαρμάρου της ανασκαφής. Λόγω της ιστορικής αξίας των υπό εξέταση δειγμάτων και της πολύ μικρής ποσότητας (κόκκοι), εφαρμόστηκαν οι φορητές μη καταστρεπτικές μέθοδοι της Φασματοσκοπίας Φθορισμού Ακτινών Χ (X-Ray Fluorescence, XRF) και της Φασματοσκοπίας Διάχυτης Ανάκλασης με οπτική ίνα (Fiber Optics Diffuse Reflectance Spectroscopy, FODRS) στην ορατή και κοντινή υπέρυθρη (VIS-Near IR) περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε όλες τις χρωματικές εντυπώσεις (λευκό, κόκκινο, κίτρινο, μπλε, μαύρο) των δειγμάτων, με σκοπό τον προσδιορισμό της στοιχειακής χημικής σύστασης και την ανάλυση της φασματικής ανάκλασης των πιγμέντων τους. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις με τη χρήση της Φασματοσκοπίας Υπερύθρου με Μετασχηματισμό Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR) για τον χαρακτηρισμό της μοριακής δομής των πιγμέντων τους και τον προσδιορισμό της τεχνικής που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή των τοιχογραφιών. Επίσης, εφαρμόστηκε η Ηλεκτρονιακή Μικροσκοπία Σάρωσης σε συνδυασμό με την Ενεργειακή Διασπορά Ακτινών Χ (SEM-EDX) για τον προσδιορισμός της μορφολογίας και της στοιχειακής χημικής σύστασης του δείγματος από την περισυλλογή θραύσματος μαρμάρου της ανασκαφής.
Ο ασβεστίτης, το κιννάβαρι, η κόκκινη ώχρα, η κίτρινη ώχρα, το αιγυπτιακό μπλε και ο άμορφος άνθρακας αποτελούν τα πιγμέντα που εξετάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για την απόδοση των λευκών, κόκκινων, κίτρινων, μπλε και μαύρων χρωματικών εντυπώσεων. Η υψηλή περιεκτικότητα σε ασβέστιο που ανιχνεύτηκε σε όλα τα υπό εξέταση δείγματα υποδεικνύει ότι οι τοιχογραφίες κατασκευάστηκαν με την τεχνική της νωπογραφίας (fresco) και ότι το επιστύλιο και το δείγμα από το θραύσμα ήταν κατασκευασμένα από μάρμαρο. Το δείγμα (1) σκόνης (σκούρου κόκκινου χρώματος) διαπιστώθηκε ότι αποτελείται από κιννάβαρι. Η συγκεκριμένη διαπίστωση έγινε εμφανής από την ισχυρή παρουσία υδραργύρου στο φάσμα XRF, καθώς το κιννάβαρι είναι η μόνη χρωστική της αρχαιότητας που αποτελείται από υδράργυρο. Το δείγμα (2) σκόνης (σκούρου μπλε χρώματος) περιέχει αιγυπτιακό μπλε. Η ταυτοποίηση προέκυψε από την ανίχνευση χαλκού στο φάσμα XRF και από τη σύγκριση των φασμάτων FODRS του δείγματος με το αντίστοιχο του αιγυπτιακού μπλε αναφοράς. Το δείγμα (3) σκόνης (κίτρινου χρώματος) αποτελείται από κίτρινη ώχρα με βασικό συστατικό τον γκαιτίτη ή το λειμωνίτη, όπως διαπιστώθηκε από την ισχυρή παρουσία του σιδήρου στο φάσμα XRF και από τη σύγκριση των φασμάτων FODRS του δείγματος και του αντίστοιχου φάσματος της κίτρινης ώχρας αναφοράς. Το δείγμα (4) σκόνης (απροσδιορίστου σκούρου χρώματος) αποτελείται από συνδυασμό χρωστικών: αιγυπτιακό μπλε και άμορφος άνθρακας, όπως προέκυψε από το φάσμα FT-IR του δείγματος. Το δείγμα (5) σκόνης (σκούρου μπλε χρώματος) διαπιστώθηκε από το φάσμα XRF ότι περιέχει συνδυασμό χρωστικών: αιγυπτιακό μπλε και κιννάβαρι. Το δείγμα (1) από το επιστύλιο (κόκκινου χρώματος) περιέχει κόκκινη ώχρα με βασικό συστατικό τον αιματίτη. Αυτό διαπιστώθηκε από την ισχυρή κορυφή σιδήρου στο φάσμα XRF και από τη σύγκριση των φασμάτων FODRS του δείγματος και του αντίστοιχου φάσματος της κόκκινης ώχρας αναφοράς. Το δείγμα (2) από το επιστύλιο (μπλε χρώματος) προσδιορίστηκε ως αιγυπτιακό μπλε, λόγω της ισχυρής παρουσίας του χαλκού στο φάσμα XRF και από τη σύγκριση των φασμάτων FODRS του δείγματος με το αντίστοιχο του αιγυπτιακού μπλε αναφοράς. Το δείγμα (3) από το επιστύλιο (μπεζ χρώματος) αποτελείται από συνδυασμό χρωστικών: ασβεστίτης και κίτρινη ώχρα με βασικό συστατικό τον γκαιτίτη ή το λειμωνίτη. Αυτό προέκυψε από την παρουσία του ασβεστίου στο φάσμα XRF και από τα κοινά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν τα φάσματα FODRS με το αντίστοιχο φάσμα της κίτρινης ώχρας αναφοράς. Το δείγμα (4) από το επιστύλιο (καφέ χρώματος) περιέχει κόκκινη ώχρα ή κίτρινη ώχρα ή συνδυασμό τους, καθώς το φάσμα XRF εμφάνισε έντονη κορυφή σιδήρου [Fe]. Το δείγμα από την περισυλλογή θραύσματος μαρμάρου της ανασκαφής (ανοιχτού χρώματος) περιέχει μικρή ποσότητα κίτρινης ώχρας και χώμα. Αυτό διαπιστώθηκε από την ισχυρή παρουσία σιδήρου [Fe] στο φάσμα XRF και από τα φάσματα EDX
Τα αποτελέσματα αυτής της ερευνητικής εργασίας επιβεβαίωσαν ότι η συνδυαστική εφαρμογή των φασματοσκοπικών και μη καταστρεπτικών τεχνικών ανάλυσης XRF, VIS-Near IR FODRS, FT-IR και SEM-EDX είναι η πλέον κατάλληλη για τον προσδιορισμό των πιγμέντων και τον χαρακτηρισμό των υλικών πολιτισμικών αντικειμένων μεγάλης ιστορικής αξίας. |
el |