Einige Probleme und Potenziale der Studie von cupellation bleibt der Fall nachmittelalterliche

Dieses Papier ist um einen späten 16. zentriert -Early 17. Jahrhundert cupel in Montbéliard ausgegraben, Frankreich. Die analytische Untersuchung durch optische Mikroskopie, ED-RFA und SEM-EDS ermöglicht es dem cupel zum Testen des Silbergehalts eines Erzes Probe zugeschrieben werden, die von den lokalen historischen und geologischen Informationen unterstützt wird. Die Herstellung des cupel, hergestellt aus einer Mischung aus Holzasche und Knochenasche, wird auch, wie auch die begrenzte technische Effizienz des Betriebes gerichtet. Dies führt zu einer breiteren Diskussion über verschiedene Rezepte für die Herstellung von Kapellen, dokumentiert historisch und archäologisch und Einbeziehung der Kombination verschiedener Rohstoffe wie Knochen, Holzasche und Ton. Diese Variabilität wirft interessante Fragen über die Existenz von verschiedenen technischen Traditionen und die Materialeigenschaften und Leistung verschiedener Kapellen in ihren spezifischen Kontexten. Um Vergleiche zu erleichtern, schlagen wir vor, dass die Studie von cupellation bleibt, ist sehr informativ, wenn es Mikroskopie und Mikroanalyse kombiniert. Die Rolle von experimentellen Ansätzen auf diese Fragen wird ebenfalls diskutiert.

Les coupelles en cendres d'os sont de plus en plus nombreuses à être reconnues dans des fouilles médiévales ou modernes. Elles sont utilisées pour l'affinage de métal précieux par les Alchimistes, les essayeurs, les orfèvres ou encore les monnayeurs. Ces Artefakte peuvent fournir des informations sur les Techniken d'affinage, les Know-how et les pratiques de l'atelier qui sont souvent différentes des recettes et PROCÉDÉS décrits dans les textes Métallurgiques. Cette étude concerne une coupelle de la fin du xvi e siècle ou du début du xvii e siècles découverte en fouille à Montbéliard (Frankreich). Les Analysen, par Microscopie optique, MEB-EDS, et ED-XRF permettent d'associer la coupelle à l'essai d'un échantillon de minerai de cuivre argentifère, hypothèse Bestätigt par l'étude des sources écrites et géologiques Gegenden. La fabrication de la coupelle, faite d'un mélange de cendre de végétaux et de cendre d'os est également abordée comme les limites et l'efficacité de l'opération. Ces résultats mènent à une Diskussion plus große sur les différentes recettes de fabrication de coupelle grâce aux sources écrites et archéologiques qui indiquent des matières premières diversifiées comme la cendre d'os, la cendre de végétaux et la terre. Cette variabilité soulève der questions Interessante sur l'Existenz de Traditionen Techniken diverse ainsi que sur les Propriétés et l'efficacité de ces coupelles. À des Finnen vergleichs, nous concluons que l'étude de ces Artefakte est und efficace de la associant Microscopie et la microanalyse. Enfin, le rôle des approches Experimentales à ces Fragen est également Discute.

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Abbildung 1: Schematische Darstellung des cupellation einer Cu-Ag-Legierung mit dem Zusatz von Pb in einer Knochenasche cupel.
Abbildung 1: Schéma de la coupellation d'un alliage Cu-Ag dans une coupelle de cendres, avec Zusatz de Plomb.

Abbildung 2: Strichzeichnung des cupel von Montbéliard.
Abbildung 2: Dessin de la coupelle de Montbéliard.

6 Die cupel Probe wurde als Standardquerschnitt in Epoxidharz montiert und poliert, bis hinunter zu 1 & mgr; m Teilchengrße. Diese Probe wurde zuerst in einem Leica DM LM sucht reflektierten Lichtmikroskop und anschließend Kohlenstoff für die Elektronenmikroskopie beschichtet.

0,1 Gew%), wobei die XRF für die meisten Elemente empfindlich bis auf etwa 10 ppm ist.

10 In dem Querschnitt des Montbéliard cupel, kann ein klarer Farbverlauf in der Farbe an der Spitze, bis hin zu dunkelgrau und braunen am Boden (Fig. 3) zu sehen ist, aus einer orange und beige Färbung werden. Mikroskopische Beobachtung zeigt, dass der Großteil des Gewebes nunmehr von Bleioxid (oder dessen sekundären Korrosionsprodukte, Karbonate und Hydroxide) sehr fein durchsetzt mit winzigen Knochenasche Körnern zusammengesetzt ist (Fig. 4-5). Das Haupt unterschiedlichen Einschlüsse sind relativ große Fragmente von Knochenasche, die niemals 0,8 mm im Durchmesser nicht übersteigen. Nach unten hin waren auch sehr kleine schwarze Phasen bemerkt, die später diskutiert werden (Abschnitt 4.2).

Abbildung 4: Mikroskopische Aufnahme eines Bereichs in der Nähe der Spitze des cupel, Fragmente von Knochenasche von unterschiedlichen Größen innerhalb eines Bleioxid-reichen Matrix darstellt (XPL, 50-facher Vergrößerung, lange Achse ist 2 mm).
Abbildung 4: Microphotographie de la partie supérieure de la coupelle montrant les-Fragmente d'os de kalziniert différentes Dimensionen dans une matrice riche en Oxyd de Plomb (lumière polarisée - analysée croisée, 50x, la longueur entsprechen à 2 mm).

Abbildung 5: Rückstreuelektronenmikroskopische Aufnahme eines Bereichs in Richtung der Spitze des cupel.
Abbildung 5. Microscopie électronique, Bild en Elektronen rétrodiffusés de la partie supérieure de la coupelle.

Die allgemeine Matrix besteht aus fast reinem Bleioxid (hellgrau), durchsetzt mit fein kleinen Fragmenten von Knochenasche getränkt mit bis zu

70 Gew% Bleioxid (mittelgrau). Der größere Knochenkorn auf der rechten Seite enthält

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung durch SEM-EDS, normiert auf 100 Gew%, der acht aufeinanderfolgende 2,4 um 1,7 mm Bereiche der cupel Abtastung von oben (Bereich 1) nach unten (Bereich 8). Zusätzlich zu den oben genannten Verbindungen, Spuren von Soda wurden in Einzelmessungen von einigen kleineren Bereichen aufgezeichnet.
Tableau1: Zusammensetzung chimique par MEB-EDS, normalisée 100%, en% massique, de de huit Oberflächen 2,4 sur 1,7mm, depuis la partie supérieure (area1) vers le bas de la coupelle (area8). En plus des éléments mesures ci-dessus, des traces de Natrium ont été enregistrées lors d'Plus ponctuelles analysiert.

Abbildung 6: Phasengleichgewichtsdiagramm des Cu2 O-PbO-Systems (nach Gebhardt und Obrowski 1954).
Abbildung 6: Diagramme de Phase du système Cu2O-PbO.

• 2. Dies ist nicht zu sagen, dass alle diese Führung wurden auf der cupellation Stufe zugegeben würde. Die meisten lik (.)

14 Es ist jedoch klar, dass ein geringeres Pb / Cu-Verhältnis nicht das Problem in der Montbéliard cupel war. Die durchschnittlichen Konzentrationen von PbO (55,7 Gew%) und CuO (0,7 Gew%) in der cupel können durch Stöchiometrie neu berechnet werden, was zu einem elementaren Pb / Cu-Verhältnis von ca. 80, das heißt viel höher als eine der empfohlenen Werte 2. Eine zu hohe Menge an Blei in der cupel auch einige Risiken mit sich gebracht. Erstens ist es eine längere Zeit cupellation führen würde, damit die Gefahr von Silberverluste durch Verdunstung oder durch Eindringen in die cupel steigt: eine längere Dauer zur Folge ein höheres Risiko von etwas schief gehen. Zweitens, wie Kupellen eine begrenztes Volumen und die Absorptionsfähigkeit hat, würde eine große Menge an Blei bedeutet das Gewicht der Ag-Cu-Legierung untersucht wird, zu reduzieren. Zum Beispiel würde ein cupel der hier besprochenen Größe nur in der Lage sein, ca. aufnehmen 20 g Metalloxide, wodurch das Gewicht der Ag-Cu-Legierung untersucht, sollte gewesen < 2 g in order to ensure the minimum Pb/Cu ratio of 16.

16 Alles in allem ist die vorliegende Studie ermöglicht diese cupel den Test von Erzen für ihren Silbergehalt bezogen werden. In diesem Fall wurden einige Silber in die cupel verloren, vielleicht aufgrund einer übermäßigen Belastung führen. Eine Übersicht der relevanten historischen Quellen unterstützt diese Zuschreibung.

• 4. Dies wird auch durch die archäologischen Funde aus Oberstockstall (Österreich) bestätigt, in dem ein Klumpen (.)

22 Nach einigen dieser Quellen (zB Hoover und Hoover 1950: 228), gewöhnliche Töpfern normalerweise nicht Kupellen machen würde, so dass die Nutzer selbst ihnen 4. Des Weiteren produzieren mussten, sind Kupellen zu zerbrechlich leicht zu transportieren lange Strecken zu sein, und sie konnten nur einmal verwendet werden. So wurde die Wahl verschiedenen cupel Fassungs Materialien könnte diktiert, neben anderen Faktoren, durch die Verfügbarkeit von Material, Zeit und wirtschaftlichen Zwängen, die Einhaltung eines autoritativen Rezepte oder tatsächliches Wissen über die Eigenschaften verschiedenen Materialien. Diese sozialen und kulturellen Auswirkungen hervorzuheben, die der technischen Studien über die Herstellung und Leistungsfähigkeit von archäologischen Kapellen. Die cupel von Montbéliard ermöglicht einige Beobachtungen in dieser Hinsicht.

• 5. Wir werden den Begriff „Additiv“ anstelle von „Bindemittel“ in einem Versuch mit einem weniger interpretativen zu finden (.)

85%), mit geringen Mengen an Kalziumkarbonat (

10%) und Verbindungen von Magnesium, Natrium, Fluor und anderen Elementen ebenfalls vorhanden (

• 6. In den meisten Publikationen werden diese Werte als durchschnittliche Ca / P-Verhältnisse oder Elementarzusammensetzungen berichtet (.)

• 7. Für eine detailliertere Erklärung dieser Berechnungen und praktischen Beispielen mit mehreren Kupellen (.)

28 Trotz dieser Probleme, und während man bedenkt, dass unsere Schätzungen nicht vollständig quantitativ sein können, können einige Berechnungen durchgeführt werden. Wir beginnen mit einem nominalen CaO / P 2 O 5 Verhältnis in Knochen von 1,2 angenommen, und dass alle von den P 2 O 5 in den Kapellen sind aufgrund der Knochenasche. Somit wird durch die P2 O5 Gewicht in den Kupellen mit 1,2 multipliziert wird, erhalten wir eine Abschätzung der Menge an CaO, die die Knochenasche enthalten würde. Wir können nun diese Komponenten als „Knochen“ und isolieren sie in den Zusammensetzungsdaten beschriften. Der Rest wird die „additive“ 7 sein.

Tabelle 2. Neuberechnet Zusammensetzung der ursprünglichen cupel Matrix.
Tableau 2. Zusammensetzung chimique de la coupelle avant Nutzung, recalculée.

Die Zahlen wurden durch Ignorieren der PbO und CuO Inhalt des cupel und Wieder Normalisieren der verbleibenden Konzentrationen bis 100 Gew% erhalten. Spalte ‚Total‘ gibt das ursprüngliche Gesamt wt% dieser Verbindungen (MgO zu FeO) in den Probenbereichen vor der erneuten Normierung. Die unteren Reihen (4 bis 8) zeigen signifikante Konzentrationen von anderen Verbindungen als P2 O5 und CaO, sowie ein höheres CaO: P2 O5-Verhältnis, was das Vorhandensein einer kalk- und silicareichen Additiv mit dem Knochenasche gemischt.
Les données ont été obtenues en écartant les Konzentrationen en PbO et CuO, et en normalisant le insgesamt 100%. La Colonne «total» entsprechen à la Konzentration en% massique des éléments restants (de MgO à FeO) et avant Normalisierung à 100%. Les Parteien les Plus proches du bas de la coupelle montrent des Konzentrationen significatives en des éléments autres que P2O5 et CaO, de même qu'un rapport élevé de CaO / P2O5 indiquant la présence d'un Exzipienten riche en CaO et SiO2 Mélange à de la cendre d'os.

Abbildung 7: Liniendiagramm, das Verhältnis von Knochenasche Vergleich zu Zusatzstoffes und deren Korrelation mit Bleioxid und Siliziumoxid, auf der ganzen cupel.
Abbildung 7. Graphique comparant les Rapports de la cendre d'os et de l'aspekt ajouté dans chaque partie de la coupelle et leur corrélation avec l'oxyde de Plomb et la silice.

Abbildung 8: Mikroskopische Aufnahme des cupel Gewebes in Richtung der Unterseite des cupel, Fragmente von Knochenasche von unterschiedlichen Größen innerhalb einer Bleioxid-reicher Matrix und eine dunklere Farbe aus der Fülle von kleinen resultierenden schwarzen Calciumsilica Phosphate (XPL, 50-facher Vergrößerung zeigen, , lange Achse ist 2 mm).
Abbildung 8: Microphotographie de la partie inférieure de la coupelle montrant les Fragmente d'os de kalziniert différentes Dimensionen dans une matrice riche en Oxyd de Plomb. La couleur düster est aufgrund à l'Abondance de petites Einschlüsse noires de Phosphate de calcium et de silicium (lumière polarisée - analysieren croisée, 50x, la longueur entsprechen à 2 mm.

Abbildung 9: Rückstreuelektronenmikroskopische Aufnahme eines Bereichs in Richtung der Basis des cupel.
Abbildung 9. Microscopie électronique, Bild en Elektronen rétrodiffusés de la partie inférieure de la coupelle.

35 Nur eine gründliche Untersuchung der Materialeigenschaften und Leistungsmerkmale verschiedenen cupellation Medien wird unser Verständnis der möglicher Gründe für die von den Handwerkern getroffenen Entscheidungen verbessern. Zum Beispiel, nicht nur mehr Autoren über Knochen und Holz sprechen, aber sie auch ihre bevorzugte Art und Teile angeben - haben dies keine praktische Wirkung? Ebenso würden unterschiedliche Brenntemperaturen haben einen erheblichen Einfluss auf die resultierende Qualität der cupel Rohstoffe?

36 Die vorliegende Studie hat auf einer Episode der metallurgischen Geschichte von Montbéliard Informationen eingerichtet, aber auch aufgeworfenen Fragen für zukünftige Studien. Wir möchten, dass dieses Papier beenden durch drei Punkte hervorgehoben:

Bibliographie

Berthier, P. 1834. Traité des essais par la voie sèche, ou, Des Propriétés, de la Zusammensetzung et de l'essai des Stoffe métalliques et des brennbaren Stoffen. Paris: Thomine.

Boulay, C. 1984. Étude de filons métallifères (Cu, Pb, Zn, F, Ba) à gangue d'Anhydrit silicifiée des Régions de Giromagny, Auxelles et Sewen-Urbès (Vosges du Sud-Est, Frankreich). Thesis, Institut national polytechnique de Lorraine.

Boyvin, J. 1639. Traité des monnoies, pratique et Herstellung d'icelles pour l'Anweisung d'un maistre général des monnoies. Bibliothèque municipale de Besançon, ms.939.

Gebhardt, E. und Obrowski, W. 1954. Über den Aufban des Systeme Kupfer-Blei-Saürstoff. Zeitschrift für Metallkunde. 45, 332-341.

Hoover, H. C. und Hoover, H. L. 1950. Georgius Agricola: De Re Metallica. Übersetzt aus dem ersten lateinischen Ausgabe von 1556. (rep. Edn. Von 1912 edn. London, The Mining Magazine). New York: Dover Publications Inc.

Riche, A. und Gelis, E. 1888. L'art de l'essayeur. Paris: Baillière et fils.

Thirion, C. 1936. Les gîtes métallifères des Vosges (Vosges hercyniennes), Revue Industrielle. 141-151.

Weiß, H. und Bayley, J. bevorstehende, Tower of London: Analytische Untersuchungen von Knochenasche Kupellen. RD Bericht. Portsmouth: English Heritage.

2. Dies ist nicht zu sagen, dass alle diese Führung wurden auf der cupellation Stufe zugegeben würde. Höchstwahrscheinlich war einige Blei in der ursprünglichen Erz getestet und / oder metallischem Blei hinzugefügt als Sammler für die Edelmetalle während der Verhüttung des Erzes Probe in einem Tiegel zu handeln haben könnte.

5. Wir werden den Begriff „Additiv“ anstelle von „Bindemittel“ in einem Versuch mit einer weniger Interpretations Stückelung zu finden: diese Additiv könnte die Masse Menge an Rohmaterial, Funktion als Bindemittel erhöhen, oder für verschiedene andere kulturellen oder wirtschaftlichen hinzugefügt werden Gründe - Diskussion unten.

6. In den meisten Veröffentlichungen, werden diese Werte als Durchschnitt Ca / P-Verhältnisse oder elementare Zusammensetzungen nach mehreren Messungen berichtet, die wir in Oxidverhältnissen durch stöchiometrische Berechnung transformiert worden. Wir reproduzieren nicht Standardabweichungen, weil das Maß an Präzision hier nicht notwendig ist, da die unvermeidlich „grob“ Natur unserer Berechnungen.

Table der Abbildung