Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης Πρόγραμμα Διαχείρισης Εκκλησιαστικών Κειμηλίων Η Χημεία της Συντήρησης των Aνόργανων Υλικών Ολοκλήρωση των ανόργανων υλικών που έχουν χρησιμοποιηθεί στα κειμήλια Όλγα Κατσιμπίρη
Σύνοψη του μαθήματος Ταξινόμηση των ανόργανων υλικών που απαντώνται στα κειμήλια. Εισαγωγή στa κεραμικά και τ γυαλί. 2
Στόχοι του μαθήματος Υπενθύμιση των ανόργανων υλικών που έχουν χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή των κειμηλίων. Εξοικείωση με τa κεραμικά και το γυαλί. 3
Ποιά ανόργανα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί στα κειμήλια; 2) Μέταλλα 4) Κεραμικά 1) Χρωστικές σίδηρος χαλκός άργυρος 3) Λίθοι πορσελάνη φαγεντιανή κίτρινη ώχρα λευκό του μολύβδου κιννάβαρι μάρμαρο ασβεστόλιθος 5) Γυαλί κρύσταλλο φυσητό 4
Κεραμικά (ceramics) Η λέξη κεραμικό προέρχεται από το προάστιο Kεραμεικός της Αρχαίας Αθήνας και αρχικά αναφερόταν στα ψημένα προϊόντα από πηλό. Τα παραδοσιακά κεραμικά είναι τα πήλινα αγγεία, τα τούβλα (οπτόπλινθοι) και τα κεραμίδια. Πήλινα αγγεία Τούβλα Κεραμίδια 5
Κεραμικά (ceramics) Σήμερα ο όρος έχει ευρύτερη χρήση και περιλαμβάνει όλα τα ανόργανα μη μεταλλικά υλικά που έχουν υποστεί θερμική κατεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες (> 1000 C). Συνήθεις ιδιότητες των κεραμικών είναι: αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες μονωτικές ιδιότητες ή ημιαγώγιμη συμπεριφορά ευθραυστότητα χαμηλές τιμές στις μηχανικές ιδιότητες 6
Άργιλος (clay) Η πρώτη ύλη των κεραμικών είναι η άργιλος ή αργιλώδες χώμα. Η χημική σύσταση της αργίλου είναι οξείδιο του αργιλίου, οξείδιο του πυριτίου και νερό. Η καθαρότερη μορφή αργίλου είναι ο καολίνης. H ακάθαρτη άργιλος, κοινώς πηλός, περιέχει και ξένες προσμίξεις (οξείδιο του σιδήρου, ασβεστίου κλπ.). Πηλός 7
Άργιλος (clay) 8
Άργιλος (clay) Η άργιλος όταν αναμιχθεί με νερό μετατρέπεται σε εύπλαστη μάζα που μπορεί να πάρει οποιοδήποτε σχήμα. Όταν παραμείνει στον αέρα, στερεοποιείται. Όταν όμως πυρωθεί σε μεγάλη θερμοκρασία, στερεοποιείται μόνιμα, ιδιότητα με βάση την οποία κατασκευάζονται τα κεραμικά. Η πλαστικότητα της αργίλου αυξάνεται με την ελάττωση του μεγέθους των κόκκων. 9
Κατασκευή κεραμικών T πρώτο στάδιο είναι η κονιοποίηση της αργίλου. Ακολουθεί ανάμιξη με νερό, ώστε με καθίζηση να απομακρυνθούν τα πιο χονδρά κομμάτια (πετραδάκια, ασβεστόλιθοι κλπ.). Στη συνέχεια, η άργιλος χωρίζεται από το νερό και ξηραίνεται ελαφρά, έως ότου γίνει εύπλαστη μάζα, με τυχόν προσθήκη, εάν είναι απαραίτητο, άλλων υλών, π.χ. άμμος. Ξήρανση αγγείων 10
Κατασκευή κεραμικών Στη συνέχεια, το αντικείμενο μορφοποιείται είτε με το χέρι (αγγεία), είτε με ξύλινα, σιδερένια ή γύψινα καλούπια (τούβλα, κεραμίδια). Όταν δοθεί το τελικό σχήμα, το αντικείμενο ξηραίνεται αργά, γιατί υπάρχει κίνδυνος να σπάσει. Τέλος, γίνεται το ψήσιμο (όπτηση) μέσα σε καμίνια διαφόρων τύπων. Αγγειοπλαστική 11
Διακόσμηση κεραμικών Η διακόσμηση της επιφάνειας ενός κεραμικού γινόταν κυρίως με χρήση πηλών διαφόρων χρωμάτων. Κατασκευάζονταν αιωρήματα πηλού διαφόρων ορυκτών σε νερό, δημιουργώντας έτσι διάφορα χρώματα, όπως μαύρο με τη χρήση μαγνητίτη για τη διακόσμηση των ερυθρόμορφων και των μελανόμορφων αγγείων. Μελανόμορφο αγγείο, Munich State Cllectin f Antiquities, cα. 530 ΒC 12
Εφυάλωση (glazing) Υάλωμα (glaze) ονομάζεται το γυάλινο στρώμα στην επιφάνεια ενός κεραμικού. Για την εφυάλωση, τα κεραμικά βυθίζονται σε αιώρημα σε νερό οξειδίου του πυριτίου, ευτηκτικών ενώσεων, π.χ. οξείδια του νατρίου, καλίου κλπ. και μεταλλικών οξειδίων που δίνουν το χρώμα, π.χ. οξείδια του σιδήρου, χαλκού, κοβαλτίου κλπ. Κατά το ψήσιμο, τα παραπάνω συστατικά λειώνουν και καλύπτουν τα αντικείμενα. Εφυαλωμένο δοχείο, 16 ος αι., Metrplitan Museum f Art 13
Είδη κεραμικών Τα κεραμικά, ανάλογα με το πορώδες τους, μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες: τα πορώδη, που κατασκευάζονται από πηλό (ακάθαρτη άργιλος) και έχουν χρώμα κεραμόχρουν, π.χ. τούβλα, κεραμίδια, αγγεία. τα κεραμικά χωρίς πόρους, όπως η πορσελάνη και η φαγεντιανή. 14
Πορσελάνη (prcelain) Η πορσελάνη έχει σαν πρώτη ύλη τον καολίνη [Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 ]. Το χρώμα της είναι συνήθως λευκό, αλλάζει όμως αν προστεθούν οξείδια διαφόρων μετάλλων. Η πορσελάνη πυρώνεται σε πολύ μεγάλη θερμοκρασία. Καολίνης Κινέζικη πορσελάνη (1662-1722) 15
Φαγεντιανή H φαγεντιανή κατασκευάζεται κυρίως από πυριτική άμμο (SiΟ 2 ), αμμόλιθο ή πυριτόλιθο και οξείδιο του κασσιτέρου για το υάλωμα. Το βασικό μίγμα των υλικών τοποθετείται σε μήτρες και ψήνεται σε υψηλή θερμοκρασία, περίπου στους 870 C. Ακολουθεί εφυάλωση με οξείδιο του κασσιτέρου, δίνοντας στην επιφάνεια των αντικειμένων μια υπόλευκη, στιλπνή όψη. 16
Φαγεντιανή Για την απόκτηση του έντονου γαλάζιου χρώματος που χαρακτηρίζει την αιγυπτιακή φαγεντιανή, η επιφάνεια καλυπτόταν με οξείδιο του χαλκού και πυριτική άμμο και ξαναψηνόταν. Στην αρχαιότητα, από φαγεντιανή κατασκευάζονταν χρηστικά αγγεία, τελετουργικά αντικείμενα και ανθρωπόμορφα ή ζωόμορφα ειδώλια, ενώ χρησιμοποιόταν και στην κοσμηματοποιία και τη σφραγιδογλυφία. Kνωσός - Ειδώλιο της θεάς των όφεων, Αρχαιολογικού Μουσείου Ηρακλείου 17
Γυαλί (glass) Το γυαλί από χημικής άποψης μοιάζει με το υάλωμα. Πρόκειται για ένα ανόργανο πολυμερές στο οποίο η βασική δομική μονάδα της αλυσίδας είναι η ομάδα Si-O-. Το γυαλί αποτελείται από τα παρακάτω συστατικά: πυριτική άμμο, πυριτόλιθο και άλατα αλκαλίων ευτηκτικά οξείδια, συνήθως νατρίου, καλίου, ασβεστίου και μολύβδου οξείδια μετάλλων που λειτουργούν ως χρωστικές πυρήνες παλαιού γυαλιού ίδιας σύστασης 18
Γυαλί (glass) Ανάλογα με τον αριθμό των ευτηκτικών οξειδίων, τα διάφορα είδη γυαλιού χωρίζονται σε απλά (ένα είδος ευτηκτικού), σύνθετα (δύο είδη ευτηκτικών) και πολύπλοκα (περισσότερα είδη ευτηκτικών). Από τα σύνθετα γυαλιά διακρίνουμε τα εξής: το κοινό γυαλί με οξείδια καλίου και νατρίου το κρύσταλλο με οξείδια καλίου και μολύβδου το κρύσταλλο Βοημίας με οξείδια καλίου και ασβεστίου 19
Μορφοποίηση Η μορφοποίση του γυαλιού γίνεται συνήθως σε πλαστική κατάσταση. Διακρίνουμε τις εξής μεθόδους: Κατασκευή πυρήνα από πυρίμαχο υλικό με το επιθυμητό σχήμα, εμβάπτισή του σε λειωμένη μάζα γυαλιού και απομάκρυνση του πυρήνα. Φύσημα ρευστής μάζας γυαλιού μέσα από μεταλλικό σωλήνα (φυσητό γυαλί). Ζέσταμα ράβδου από γυαλί, τύλιγμα σε πυρήνα από πυρίμαχο υλικό, ξαναζέσταμα και πλάσιμο σε λεία επιφάνεια. 20
Μορφοποίηση Λιώσιμο των συστατικών του γυαλιού, ψύξη της υαλόμαζας, τρίψιμο σε σκόνη, ανάμιξη με συγκολλητική ουσία, μορφοποίηση και ψήσιμο όπου η συγκολλητική ουσία καίγεται. 21
Βιβλιογραφία ΙΩΑΚΕΙΜΟΓΛΟΥ, Ε.Ε., Τα Οργανικά Υλικά στην Τέχνη και την Αρχαιολογία, Τόμος Α : Λίπη και Έλαια, Φυσικές Ρητίνες και Φυσικά Κεριά, Εκδόσεις ΙΩΝ, Αθήνα (2004). ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΥ-ΑΓΟΡΑΝΟΥ, A., ΧΡΥΣΟΥΛΑΚΗΣ, Γ., Θετικές Επιστήμες και Έργα Τέχνης, Εκδόσεις Γκόνη, Αθήνα (1993). GETTENS, R.J., STOUT, G.L., Paintings Material: A Shrt Encyclpaedia, Dver Publicatins, Inc., New Yrk (1966). 22