Certains problèmes potentiels et de l'étude de cas reste cupellation de post-médiévale
Ce document est centré autour d'une fin 16 e -début 17 e siècle Coupelle excavée à Montbéliard, France. L'étude d'analyse par microscopie optique, ED-XRF et SEM-EDS permet à la coupelle à attribuer au dosage de la teneur en argent d'un échantillon de minerai, qui est supportée par des informations historiques et géologiques locales. La fabrication de la coupelle, faite d'un mélange de cendres de bois et de cendres d'os, est également abordée, ainsi que l'efficacité technique limitée de l'opération. Cela conduit à une discussion plus large de recettes différentes pour la fabrication de coupelles, historiquement et archéologiquement documenté, et impliquant la combinaison de diverses matières premières telles que les os, les cendres de bois et d'argile. Cette variabilité soulève des questions intéressantes sur l'existence de traditions techniques diverses, et les propriétés des matériaux et des performances de ces coupelles contextes spécifiques. Afin de faciliter les comparaisons, nous proposons que l'étude de ces artefacts est plus efficace en associant la microscopie et microanalyse. Le rôle des approches expérimentales à ces questions est également discuté.
Les en coupelles d'os cendres de plus de en Sont ainsi que A être Nombreuses des Fouilles reconnues la DANS OU Médiévales modernes. ELLES SONT POUR L'utilisées de métal par affinage precieux les alchimistes, les essayeurs, les orfèvres ou Encore les monnayeurs. objets CÉS provide des informations PEUVENT sur les techniques d'affinage, les savoir-faire et les Pratiques de l'atelier Qui des Souvent Sont Tourniquet Différentes et Procédés Dans Les décrits Métallurgiques Textes. This study concerns Une Coupelle de la fin du xvi e siècle du Debut du ous xvii e Siècles découverte en à Montbéliard fouille (France). Les analyses par microscopie optique, MEB-EDS, et ED-XRF d'permettent la Coupelle à Associer l'essai d'un échantillon de minerai de cuivre argentifère, par hypothèse de l'étude des confirmée sources Ecrites ET Géologiques locales. La fabrication de la Coupelle, faité d'un mélange de Cendre de et de Cendre végétaux d'os is also Comme Les Limites abordée et l'de l'opération Efficacité. CÉS discussion à Menent Résultats de juin, plus grand sur les recettes de fabrication Différentes de Coupelle aux sources Ecrites Grâce et des archéologiques Qui indiquent Matières Premières la Cendre Comme diversifiées d'os, la Cendre de la terre et végétaux. THIS Variabilité Soulève des questions interessantes L'existence Sur traditions techniques dé Qué Sur Diverses les AINSI Proprietes et L'EFFICACITE de SCÉ coupelles. À des nageoires Comparatifs, nous l'study Que concluons de SCÉ objets, plus is en associant la Efficace et la microanalyse microscopie. Enfin, le rôle des APPROCHES Experimentales des questions Ë SCÉ is also Discute.
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Figure 1. Représentation schématique de la coupellation d'un alliage Cu-Ag avec l'addition de Pb dans une cendre d'os coupelle.
Figure1: de la coupellation Schéma d'un alliage Cu-Ag Dans Une Coupelle de cendres, Avec plus de plomb.
Figure 2: dessin de ligne du Coupelle de Montbéliard.
Figure2: de la Coupelle Dessin de Montbéliard.
6 L'échantillon de coupelle est monté en tant que section transversale standard dans la résine époxy et polie à la taille de particule de 1 pm. Cet échantillon a été examiné dans un LM Leica DM réfléchie microscope optique de lumière, et par la suite carbone revêtu pour la microscopie électronique.
0,1% en poids), avec le XRF étant sensible à environ 10 ppm pour la plupart des éléments.
10 Dans la section transversale de la coupelle Montbéliard, un gradient de couleur claire peut être vu, d'une teinte orange et beige en haut, à travers au gris foncé et brun en bas (Fig. 3). L'observation microscopique montre que la majeure partie du tissu est maintenant composée d'oxyde de plomb (ou ses produits de corrosion secondaires, les carbonates et les hydroxydes) très finement intercalées avec des grains de cendre d'os minuscules (fig. 4-5). Les principales inclusions distinctes sont des fragments relativement importantes de cendres d'os, qui ne dépassent un diamètre de 0,8 mm. Vers le bas, très petites phases noires ont été remarquées, qui sont décrits plus loin (section 4.2).
Figure 4: Photomicrographie d'une zone près de la partie supérieure de la coupelle, qui montre des fragments de cendres d'os de différentes tailles dans une matrice riche en oxyde de plomb (XPL, grossissement 50x, grand axe est égal à 2 mm).
Figure4: microphotographie de la partie supérieure de la Coupelle les fragments d'montrant os calcine de dimensions DIFFERENTES Arboisien en oxide matrice de riche plomb (lumière polarisée - Croisée analysée, 50x, la longueur correspond à 2 mm).
Figure 5: micrographie d'électrons rétrodiffusés d'une zone vers la partie supérieure de la coupelle.
Figure 5. Microscopie électronique, l'image en rétrodiffusés de la électrons partie supérieure de la Coupelle.
La matrice générale est composée d'oxyde de plomb presque pur (gris clair), finement entrecoupé de petits fragments de cendres d'os trempés jusqu'à
70% en poids d'oxyde de plomb (gris moyen). Le grain de l'os plus grande sur la droite contient
Tableau 1: Composition chimique par SEM-EDS, normalisée à 100% en poids, de huit 2,4 successive de 1,7 mm régions du balayage de coupelle supérieure (zone 1) à fond (zone 8). En plus des composés ci-dessus, des traces de soude ont été enregistrés dans des mesures individuelles de quelques zones plus petites.
Tableau1: Composition chimique par EDS MEB-, à 100% normalisée, en% massique, de surfaces de 2,4 huit sur 1,7mm, la partie supérieure DEPUIS (zone1) vers le bas de la Coupelle (domaine8). En plus de des élèments above Measures, des traces de sodium were d'analyses LORs enregistrées, plus ponctuelles.
Figure 6: diagramme d'équilibre des phases du système Cu2 O-PbO (après Gebhardt et Obrowski 1954).
Figure6: la phase du diagramme de Cu2O PBO Système.
- 2. Cela ne veut pas dire que tout cela aurait été le plomb ajouté à l'étape de la coupellation. La plupart lik (.)
14 Cependant, il est clair qu'un faible rapport Pb / Cu était pas le problème dans le Coupelle Montbéliard. Les concentrations moyennes de PbO (55,7% en poids) et de CuO (0,7% en poids) dans la coupelle peuvent être recalculés par stoechiométrie, résultant en un rapport élémentaire Pb / Cu d'environ 80, à savoir beaucoup plus élevé que l'une des valeurs recommandées 2. Une quantité excessive de plomb dans le Coupelle a également entraîné des risques. Tout d'abord, il en résulterait un temps de coupellation plus, augmentant ainsi le risque de pertes d'argent par évaporation ou par pénétration dans le Coupelle: une plus longue durée comporte des risques plus élevés de quelque chose ne va pas. Deuxièmement, comme coupelles ont une capacité d'absorption limitée et, une grande quantité de plomb signifierait réducteur étant dosé au poids de l'alliage Ag-Cu. Par exemple, un Coupelle de la taille discuté ici ne serait en mesure d'absorber ca. 20 g d'oxydes métalliques, ainsi le poids de l'alliage Ag-Cu dosé aurait dû < 2 g in order to ensure the minimum Pb/Cu ratio of 16.
16 Dans l'ensemble, l'étude permet à cette Coupelle être liée à l'analyse des minerais pour leur teneur en argent. Dans ce cas, une partie d'argent a été perdu dans la Coupelle, peut-être en raison d'une charge de plomb excessive. Une enquête auprès des sources historiques pertinentes soutient cette attribution.
- 4. Ceci est également corroboré par les découvertes archéologiques Oberstockstall (Autriche), où un morceau (.)
22 Selon certaines de ces sources (par exemple, Hoover et Hoover 1950: 228), les potiers ordinaires ne font pas normalement coupelles, afin que les utilisateurs eux-mêmes devaient les produire 4. En outre, sont trop fragiles coupelles pour être facilement transportés sur de longues distances, et ils pourraient ne peut être utilisé qu'une seule fois. Ainsi, le choix des différents matériaux de fabrication Coupelle aurait pu être dicté, entre autres facteurs, par la disponibilité des matériaux, du temps et des contraintes économiques, l'adhésion à une recette faisant autorité, ou la connaissance réelle des propriétés des différents matériaux. Ces ramifications sociales et culturelles mettent en évidence l'intérêt des études techniques de la fabrication et de la performance des coupelles archéologiques. Le Coupelle de Montbéliard permet quelques observations à cet égard.
- 5. Nous utilisons le terme « additif » au lieu de « liant » pour tenter de trouver une moins interprétative (.)
85%), avec de petites quantités de carbonate de calcium (
10%) et les composés de magnésium, de sodium, de fluor et d'autres éléments présents (également
- 6. Dans la plupart des publications, ces valeurs sont rapportées sous forme de rapports Ca / P moyenne ou des compositions élémentaires (.)
- 7. Pour une explication plus détaillée de ces calculs, et des exemples pratiques avec plusieurs coupelles (.)
28 En dépit de ces problèmes, et tout en gardant à l'esprit que nos estimations ne peuvent pas être entièrement quantitative, certains calculs peuvent être effectués. Nous commençons par un rapport nominal en supposant CaO / P2 O5 dans l'os de 1,2, et que tous les P2 O5 dans les coupelles est due aux cendres d'os. Ainsi, en multipliant le poids P2 O5 dans les coupelles de 1,2, nous avons obtenu une estimation de la quantité de CaO que les cendres d'os contiendrait. Nous pouvons maintenant étiqueter ces composants comme « os », et les isoler dans les données de composition. Le reste sera le « additif » 7.
Tableau 2. Composition recalculé de la matrice de coupelle d'origine.
Tableau 2. Composition chimique de la Coupelle avant utilisation, recalculée.
Les figures ont été obtenus en ignorant le contenu PbO et CuO de la coupelle et re-normaliser les concentrations restantes à 100% en poids. Colonne « Total » donne le total% en poids d'origine de ces composés (MgO FeO) dans les zones de l'échantillon avant de re-normalisation. Les lignes de fond (4 à 8) montrent des concentrations significatives de composés autres que P2 O5 et CaO, ainsi que d'une plus grande CaO: rapport P2 O5, ce qui indique la présence d'un additif de chaux et riche en silice mélangé avec les cendres d'os.
Les Données were obtenues en écartant les concentrations en PbO et CuO, et en normalisant le total de 100%. La colonne «totale» correspond à la concentration en% des élèments Restants massique (de MgO à FeO) et avant normalisation à 100%. Les partis les plus de bas de proches La DU Coupelle des concentrations montrent en des élèments les significatifs Autres Que P2O5 et CaO, de rapport same Qu'un de CaO Élevé / P2O5 la présence d'se apitoyer sur un excipient riche en CaO et SiO2 Mélangé à de La Cendre d'os.
Figure 7: Graphique linéaire comparant le rapport des cendres d'os à l'additif, et leur corrélation avec l'oxyde de plomb et la silice, tout au long de la coupelle.
Figure 7. les comparant Graphique de la Cendre Rapports d'os et de l'Élément ajouté dans each partie de la Coupelle, et their with the oxide corrélation de la et Plomb silice.
Figure 8: Photomicrographie de la toile de coupelle vers le fond de la coupelle, montrant des fragments de cendres d'os de différentes tailles à l'intérieur d'avance matrice riche en oxyde, et une couleur plus foncée résultant de l'abondance de petites phosphates de silice de calcium noir (XPL, grossissement 50x , grand axe est égal à 2 mm).
Figure8: microphotographie de La partie de La Coupelle Inférieure les Fragments d'montrant os calcine de dimensions DIFFERENTES Arboisien en oxide matrice de riche plomb. La sombre couleur due à l'EST de petites inclusions abondance de phosphates de noires calcium et de silicium (lumière polarisée - analyse croisée, 50x, la longueur correspond à 2 mm.
Figure 9: micrographie d'électrons rétrodiffusés d'une zone vers la base de la coupelle.
Figure 9. Microscopie électronique, l'image en rétrodiffusés de la électrons partie de la Coupelle Inférieure.
35 Seule une étude approfondie des propriétés des matériaux et des caractéristiques de performance des différents médias de coupellation permettra d'améliorer notre compréhension des raisons possibles derrière les choix faits par les artisans. Par exemple, non seulement plusieurs auteurs parlent de l'os et du bois, mais ils précisent aussi leurs espèces préférées et parties - at-il eu un effet pratique? De même, seraient différentes températures de combustion ont un impact significatif sur la qualité résultante des matières premières Coupelle?
36 L'étude a fourni des informations sur un épisode de l'histoire métallurgique de Montbéliard, mais aussi soulevé des questions pour les études futures. Nous voudrions terminer cet article en insistant sur trois points principaux:
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2. Cela ne veut pas dire que tout cela aurait été le plomb ajouté à l'étape de la coupellation. Très probablement, du plomb est présent dans le minerai d'origine analysée, et / ou du plomb métallique aurait pu être ajouté pour agir comme un collecteur pour les métaux nobles pendant la fusion de l'échantillon de minerai dans un creuset.
5. Nous utilisons le terme « additif » au lieu de « liant » dans une tentative de trouver une dénomination moins interprétative: cet additif pourrait augmenter la quantité en vrac de matières premières, fonction comme liant, ou être ajouté pour plusieurs autres activités culturelles ou économiques raisons - voir la discussion ci-dessous.
6. Dans la plupart des publications, ces valeurs sont rapportées comme des ratios moyens Ca / P ou des compositions élémentaires après plusieurs mesures que nous avons transformées en rapports d'oxyde par calcul stoechiométrique. Nous ne reproduisons les écarts-types parce que le degré de précision n'est pas nécessaire ici, étant donné la nature « grossière » inéluctablement de nos calculs.