古代エジプトの銅赤ガラスの着色要因の解明と製法に関する考察  [in Japanese] Investigation of Coloring Mechanism of Ancient Egyptian Copper-red Glass and Consideration of the Manufacturing Process  [in Japanese]

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Author(s)

    • 菊川 匡 KIKUGAWA Tadashi
    • 東京理科大学理学部応用化学科|古代エジプト美術館 Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science|Ancient Egyptian Museum
    • 阿部 善也 ABE Yoshinari
    • 東京理科大学理学部応用化学科 Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science
    • 中村 彩奈 NAKAMURA Ayana
    • 東京理科大学理学部応用化学科 Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science
    • 中井 泉 NAKAI Izumi
    • 東京理科大学理学部応用化学科 Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science

Abstract

古代銅赤ガラスには,他の色の古代ガラスには見られない不明な点が多く残されている.本研究では蛍光X線分析(XRF)による化学組成の特性化と,X線吸収端近傍構造(XANES)解析によるCuの化学状態分析により,古代エジプトの銅赤ガラスに関する考古化学的研究を行った.銅赤ガラス生産の最初期であるエジプト新王国時代の銅赤ガラスでは,金属CuコロイドではなくCu<sub>2</sub>O微結晶による銅赤着色が行われていた.一方,エジプトにおいて銅赤ガラス生産が一般化したプトレマイオス朝~ローマ期においては,発色要因として金属CuコロイドとCu<sub>2</sub>O微結晶の2種類が同定された.2種類の発色要因の違いは,着色剤であるCuの添加量や使用された融剤の種類とも対応していた.またいずれの銅赤ガラスにおいても,含まれるCuの大部分は発色に関係しないCu<sup>+</sup>イオンとして存在していた.さらに本研究により,銅赤ガラスの製法に関する興味深い知見が得られた.

Nondestructive X-ray analyses were applied to ancient Egyptian copper-red glass artefacts to investigate the coloring mechanism of the glass and relationships between their coloring mechanism and chemical composition. X-ray absorption near edge structure (XANES) analyses revealed that there are two mechanisms of red coloring in ancient Egyptian copper-red glass: a surface plasmon effect due to the presence of metallic copper nano-clusters, and the precipitation of reddish Cu<sub>2</sub>O crystals in the glass matrix. In the case of glass objects from the New Kingdom Period, the earliest stage of copper-red glass production in ancient times, only the crystalline-Cu<sub>2</sub>O was identified as being a coloring agent. In both coloring mechanisms, most of the copper contained within the copper-red glass exists as colorless Cu<sup>+</sup> ion in the glass matrix. It was suggested that the coloring mechanism of copper-red glass changed from crystalline-Cu<sub>2</sub>O coloring to metallic-Cu nano-cluster coloring in ancient Egyptian glass production. Additionally, it was revealed that two kinds of copper-red glass were produced in ancient Egypt during the Ptolemaic/Roman Period by regulating the chemical state of Cu and the chemical composition of the flux of the glass.

Journal

  • BUNSEKI KAGAKU

    BUNSEKI KAGAKU 63(1), 31-40, 2014

    The Japan Society for Analytical Chemistry

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