Třífázové vypalování - Three-phase firing

Image
Pec s otevíracím a pozorovacím otvorem, možná vyobrazení druhé nebo redukční fáze: přebytek CO vede k tryskám plamene z přikládací díry a otvoru (Corinthian pinax , asi 575–550 př. N. L.)

Třífázové vypalování (nebo třístupňové vypalování ) nebo technika redukce železa je vypalovací technika používaná ve starořecké výrobě keramiky , konkrétně pro malované vázy . Již plavidla z doby bronzové mají zbarvení typické pro tuto techniku, se žlutou, oranžovou nebo červenou hlínou a hnědou nebo červenou výzdobou. Od 7. století před naším letopočtem, proces byl zdokonalen v Řecku pevniny ( Korint a Athens ) umožňující výrobu extrémně lesklé Black uklouzl povrchy, což vedlo k vývoji černé figury a červeno-figurálních technik, které dominuje řecká váza obraz asi do roku 300 př.

Konvenční pohled, vyvinutý v moderní době s ohledem na nedostatek současných účtů, spočíval v tom, že malovaná řecká keramika byla jednou vypálena poté, co byl tvarovaný hrnec usušen do kůže a poté namalován. Střelba však měla tři fáze, jejichž cílem bylo vytvořit zamýšlené barvy. Někdy byla po vypálení přidána další malba v jiných barvách, zejména v bíle broušených a helénistických vázách. Nové studie však místo toho poskytují hmotné důkazy o tom, že keramika byla vyrobena dvěma nebo více samostatnými výpary, při nichž je keramika vystavena několika fázím výpalu. Konvenční pohled je popsán podrobněji níže, ale je třeba mít na paměti možnost různých odpálení pro popsané fáze.

Fáze oxidace železa

Image
Chybně zapálená nádoba s černou postavou, se snížením uspokojivým pouze v levé části: oblast vpravo se buď nedostatečně zmenšila, nebo znovu oxidovala kvůli nedostatečnému utěsnění, možná v důsledku nerovnoměrného rozložení teploty nebo špatné cirkulace redukčních plynů v peci.

Všechny barvy řecké černo-červené vázové malby se vyrábějí z různých koncentrací železa v jílu a z různých stupňů oxidace železa při vypalování. Železo má zvláštní vlastnost tvorby oxidů různých barev, včetně šedého oxidu železitého (FeO), červeného oxidu železitého (Fe 2 O 3 ) a hluboce černého magnetitu (Fe 3 O 4 ). Kterého z těchto typů oxidace je dosaženo, závisí na dostupnosti kyslíku a teplotě reaktivní směsi: vysoký obsah kyslíku podporuje produkci Fe 2 O 3 , zatímco jeho nedostatek má tendenci vést k tvorbě FeO nebo Fe 3 O 4 . Barvu jíl bohatých na železo lze tedy ovlivnit ovládáním atmosféry během výpalu, jehož cílem je, aby byla buď „redukční“ (tj. Chudá na kyslík a bohatá na uhlík), nebo „oxidující“ (tj. Bohatá na kyslík). Tato kontrola je podstatou třífázového střelby.

Vitrifikace a slinování

K dosažení více než jedné barvy na dané váze je nutný další trik: Je třeba zabránit tomu, aby se černý magnetit Fe 3 O 4 vrátil do matně červeného hematitu Fe 2 O 3 . Jinými slovy, oblastem, které zůstávají černé, musí být odepřen přístup ke kyslíku, jejich oxidované částice musí být „utěsněny“. Toho je dosaženo použitím další vlastnosti jílu: bod vitrifikace , tj. Teplota, při které se jednotlivé částice jílu nevratně spojí, závisí na složení jílu a na částicích v něm obsažených.

Image
Chybně zapálená nádoba s červeným číslem: nedostatečné snížení nebo příliš nízká teplota střelby způsobily nedostatečné utěsnění skluzu a tím opětovné oxidace (návrat k červené barvě) ve 3. fázi; porovnejte (vlevo dole) vázu se „správnou“ černou.

Menší částice jílu a vysoký obsah vápníku snižují bod slinování . Výroba jemně pohybovala malování páskách bylo dosaženo plavením a následné nabírání off různých vrstvy. Přidání "peptizujících" látek (tj. Látek, které se rozpadají a oddělují jílovité částice a zabraňují jejich opětovnému srážení) může dále zmenšit velikost částic. Mezi takové látky patří hydroxid sodný (NaOH), amoniak (NH 3 ), potaš (K 2 CO 3 ) a polyfosforečnany, jako je kalgon (NaPO 3 ) 6 : tyto se vážou na hliněné částice silnými vodíkovými vazbami a brání jim v podobný způsob jako tenzidy , od opětovného připojení a koagulace. Jinými slovy, jílové částice jsou nyní ve stavu koloidní suspenze .

Střelba

Před vypálením byly hliněné nádoby hustě naskládány v peci . Jelikož podkrovní keramika neobsahuje žádné vlastní glazury (tj. Ty, které se úplně roztaví a vitrifikují), mohly se nádoby v peci dotýkat. Bylo však velmi důležité dosáhnout dobré cirkulace vzduchu / plynu, aby se předešlo chybnému zapálení.

Fáze 1: Roznícení (oxidace)

Typická palba pravděpodobně probíhala při teplotě 850 až 975 stupňů Celsia . Při neustálém vypalování pece se takových teplot dosáhlo přibližně po 8 až 9 hodinách. Během tohoto procesu nádoby v peci zpočátku ztratily veškerou vlhkost, která v nich zůstala. Při teplotě 500 ° C, po 6 nebo 7 hodinách, začalo skutečné pálení nyní rozžhavených plavidel. S neustálým přísunem kyslíku a stále se zvyšující teplotou se lesklý lesklý skluz bohatý na železo oxidoval a zčervenal spolu se zbytkem nádoby. Během tohoto procesu se obsah železa transformuje na tmavočervený hematit (Fe 2 O 3 ). Není nutné, ale vysoce pravděpodobné, že tato podpalovací fáze proběhla v oxidační atmosféře: oheň bohatý na kyslík je v každém případě pravděpodobný, protože při výrobě tepla je mnohem účinnější. Dále skutečnost, že snižování požárů je extrémně zakouřené, by pravděpodobně byla považována za nežádoucí, a omezila se tak na relativně krátkou 2. fázi.

Fáze 2: Redukce (vitrifikace lesklého skluzu)

Image
Spojování sherdů, které jsou oxidovány do různých stupňů, od Areopagu ; pravděpodobně se používá jako zkušební kusy ke kontrole, zda bylo dosaženo úplné redukce (vlevo plně oxidováno; vpravo nedostatečné)

Při asi 900 ° C se přeruší přívod kyslíku, čímž se vytvoří redukční podmínky, takže červený hematit Fe 2 O 3 se změní na matně černý oxid železitý FeO a černý skluz se změní na hluboce černý magnetit Fe 3 O 4 . Ve starověku toho bylo možné dosáhnout uzavřením otvorů pro přívod vzduchu a přidáním nevysušeného kartáče a zeleného dřeva, které by hořelo pouze neúplně a produkovalo by kysličník uhelnatý (CO spíše než CO 2 ). Teplota se po určitou dobu udržovala, pravděpodobně na přibližně 945 ° C, aby se zajistilo úplné roztavení a slinování jemného částicového skluzu barvy. Následně teplota opět klesla pod slinovací (vitrifikační) bod lakovaného skluzu, ještě v redukční atmosféře. Nyní je skluz je „uzavřena“ a umožňuje žádné další kyslík reagovat s jeho obsahem, tak, že magnetit Fe 3 O 4 -oxidy v ní udržet svou černou barvu.

Fáze 3: Reoxidace a chlazení

Během závěrečné fáze vypalování se provzdušňovací otvory pece znovu otevřou: obnoví se oxidační podmínky. Ty oblasti cév, které nebyly utěsněny ve fázi 2, se nyní reoxidují: černý oxid železitý FeO se změní zpět na červený hematit Fe 2 O 3 . Po úplné oxidaci červených oblastí mohla být pec otevřena, její obsah byl poté ponechán pomalu vychladnout a nakonec odstraněn.

Ovládání pece

Image
Fragment vázy s červeným obrázkem v podkroví, pravděpodobně rozbitý během malování a poté použitý jako zkušební kus ke kontrole úplné redukce

Předpokladem třífázového spalování byla kontrolovatelná pec . Zdá se, že potřebná technologie byla vyvinuta v Korintu v 7. století před naším letopočtem. Pouze klenuté pece s vynalezenými ventilačními otvory pak umožňovaly výrobu černé figurky a následně červeně figurální keramiky. Regulace teploty může být zajištěna vizuálně pomocí pozorovacího otvoru nebo umístěním zkušebních kusů do sušárny.

Reference

  1. ^ Walton, M., Trentelman, K., Cummings, M., Poretti, G., Maish, J., Saunders, D., Foran, B., Brodie, M., Mehta, A. (2013), materiál Důkazy o vícenásobném vypálení starověké aténské keramiky s červenými figurami. Journal of the American Ceramic Society, 96: 2031–2035. doi: 10,1111 / jace.12395
  2. ^ Poznání, že základní jíl a „nátěr“ ( skluzu ) se chemicky neliší nebo liší jen nepatrně, poprvé publikoval Schumann (1942). Později to bylo podpořeno spektrografickými analýzami Noble (1969).
  3. ^ Toto a skutečnost, že k dosažení několika barev na stejné váze je zapotřebí různých slinovacích bodů, jako je lesklá černá, červená a tmavě červená (nebo korálová červená, jak je vidět např. Na slavném Exekiasově slavném mnichovském poháru s Dionysosem na lodi) , byl poprvé uznán Hofmannem (1962).
  4. ^ Podrobný popis v zimě (1959).
  5. ^ Schumann (1942) použil pro své experimenty louh sodný a amoniak, Hofmann (1962) taniny , Noble (1960/1965) zmiňuje kalgon ((NaPO 3 ) 6 ) a potaš. Ve starověku můžeme předpokládat použití potaše, který se vytváří jako přírodní odpad při spalování dřeva, např. V hrnčířské peci.
  6. ^ Zejména z dřívějších období existuje mnoho neúplně zmenšených váz, přičemž části nádoby zůstávají červené, zatímco jiné jsou zcela černé, i když celá váza je natřena stejným skluzem. To by se mohlo stát, kdyby se atmosféra carbon.rich nedostala na povrch nebo pokud byla teplota příliš nízká, aby povrch utěsnila.
  7. ^ Např. Noble (1969) vypálil staré fragmenty keramiky, při teplotě nad 975 ° C se staré černé povrchy roztavily a reoxidovaly. Experimenty s moderními podkrovními jíly ukázaly, že při teplotách nad 1005 ° C přecházejí do velmi světle červené barvy, zatímco pod 1000 ° C jsou dosaženy barvy velmi podobné barvám starých podkrovních váz.
  8. ^ V moderních elektrických pecích lze za tímto účelem přidat mokré piliny. Viz Gustav Weiß: Keramiklexikon, položka „Reduktion im Elektroofen“. Joseph Veach Noble také používal piliny: Noble (1960), s. 310-311.
  9. ^ Noble (1960) navrhuje „namáčení“ v délce nejméně půl hodiny.
  10. ^ Přesný bod slinování se liší od jílu k jílu, při svých experimentech Noble ukončil tuto fázi při 875 ° C (Noble 1960, s. 311).
  11. ^ Různé povrchové kvality slinutých / vitrifikovaných a nesintrovaných povrchů jsou jasně znázorněny na fotografiích elektronového mikroskopu v Hofmann (1962).
  12. ^ Obrazové důkazy o tom jsou k dispozici ve formě obrazů na votivních deskách od Penteskoupha (nyní v Antikensammlung v Berlíně) zobrazujících hrnčíře v akci, od stavby pece po pálení. Rekonstrukce pece v zimě (1959). Popis moderních dílen a pecí: Winter / Hampe (1962).
  13. ^ Noble (1960/65) a Hofmann (1962) tvrdí, že vizuální kontrola je dostatečná. Farnsworth (1960) zkoumal zachovalé zkušební kusy nalezené v blízkosti vyhloubených pekařských pecí ze starověku.

Bibliografie

  • Marie Farnsworth: Nakreslete kousky jako pomůcky ke správnému střelbě. In: AJA 64 (1960), str. 72-75, pl. 16.
  • U. Hofmann: Chemický základ starořeckého vázového malířství. In: Angewandte Chemie 1 (1962), str. 341-350.
  • Lisa C. Kahn a John C. Wissinger: „Opětovné vytvoření a vypálení řecké pece.“ In: Příspěvky ke zvláštním technikám v aténských vázách: sborník sympozia konaného v souvislosti s výstavou Barvy hlíny. Vyd. Kenneth DS Lapatin. Getty 2007.
  • Joseph Veach Noble: Technika malby v podkroví. In: AJA 63 (1960).
  • Joseph Veach Noble: Techniky malované podkrovní keramiky. New York 1965.
  • Ingeborg Scheibler: Griechische Töpferkunst. Herstellung, Handel und Gebrauch antiker Tongefäße . Ch. Beck, 2., rev. Edn .., Mnichov 1995. ISBN   3-406-39307-1
  • Theodor Schumann: Oberflächenverzierung in der antiken Töpferkunst. Terra sigillata und griechische Schwarzrotmalerei. In: Berichte der deutschen keramischen Gesellschaft 32 (1942), str. 408-426.
  • Adam Winter: Die Technik des griechischen Töpfers in ihren Grundlagen. In: Technische Beiträge zur Archäologie, sv. 1. Mainz (1959).
  • Adam Winter, Roland Hampe : Bei Töpfern und Töpferinnen v Kretě, Messenien und Zypern. Mainz (1962).