T. Palomar, M. García-Heras, M.A. Villegas Instituto de Historia (CSIC)

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Claudia Nieto Vega
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1 T. Palomar, M. García-Heras, M.A. Villegas Instituto de Historia (CSIC)

2 Índice Introducción Vidrio arqueológico Contexto Material estudiado Composición química Patologías de deterioro Vidrio modelo Comparación vidrio arqueológico - vidrio modelo Conclusiones

3 Introducción El vidrio estudiado procedente de medio marino es escaso Iulia Felix Grado (s. I a.c.) (Silvestri et al, 2005) Drottengin af Sverige Islas Shetland (s. XVIII) (Cox and Ford, 1989) Amsterdam Hastings (s. XVIII) (Cox and Ford, 1989) Patologías más usuales: Capas de desalcalinización Formación de depósitos Simulación del deterioro de vidrio en agua de mar sinténtica (Carmona et al, 2005) Velocidad de degradación depende de: Temperatura del agua Composición química

4 Vidrio arqueológico Contexto Dragado del Puerto de Mazarrón (1978) Depositados en el Museo Nacional de Arqueología Subacuática (Cartagena, Murcia) Foto: Javier Pérez Lobato Fragmentos de épocas fenicia, romana y medieval Cronología del material: s. III-IV d.c.

Vidrio arqueológico Material estudiado Ungüentarios y objetos

Vidrio soplado (paredes finas) Ungüentario Forma Isings 28, 82

5 Vidrio arqueológico Material estudiado Ungüentarios y objetos de pequeño tamaño CARACTERÍSTICAS DE LOS VIDRIOS 6 fragmentos Vidrio soplado (paredes finas) Ungüentario Forma Isings 28, 82 Coloración verdosa, amarillenta o incolora s. II-III d.c. Capas de degradación bien adheridas Fragmentos sin atribución tipológica Isings 47? Asa de botella Forma Isings 50, 51 s. I - IV d.c.

6 Vidrio arqueológico Composición química Análisis en fractura fresca (EDS) Gráfico ternario: Eje X: Formador (SiO 2 ) Eje Y: Fundentes (Na 2 O + K 2 O) Eje Z: Estabilizantes (MgO + CaO + Al 2 O 3 ) Composición de los vidrios Mayor dispersión Áreas definidas con vidrios romanos y tardorromanos localizados en la P. Ibérica 1 1 Composition, conservation and production technology of Augusta Emerita Roman glasses from first to fifth centuries AD. T. Palomar, M. García-Heras, R. Sabio, J.Ma. Rincón, M.A. Villegas. Journal of Cultural Heritage (enviado)

7 Vidrio arqueológico Patologías de deterioro Procesos de deterioro Composición química Patologías localizadas son: Picaduras Capas desalcalinizadas Depósitos

8 Vidrio arqueológico Patología: Picaduras Son ataques químicos en la superficie del vidrio Pueden presentarse de forma conjunta o aislada No presentan depósitos en interior A2 A1 Análisis A int A 1 A 2 Na 2 O 18,25 14,14 8,27 MgO 0,89 2,70 2,69 Al 2 O 3 3,08 4,74 7,13 SiO 2 62,24 60,10 65,94 K 2 O 0,71 1,66 2,14 CaO 9,23 10,21 7,26 TiO 2 0,47 0,96 0,88 Fe 2 O 3 1,58 2,10 2,46 SO 2 0,17 0,26 0,30 Cl - 0,90 0,76 0,70 MnO 2,48 2,38 2,23

del vidrio Irisaciones Ataque más continuado

multicapa o de morfología irregular A1 A2 B1 B3

O 28,7 4,1 2 6,9 11,6 MgO Na 2 O 1,122,6 4,1 5,7

SiO 2 Al 2 O60,1 3 77,3 3,0 16,4 71,1 60,9 K 2 O

0,5 8,1 5,1 4,9 6,4 TiO 2 1,5 CaO 5,7 5,3 Fe 2 O

9 Vidrio arqueológico Patología:Capas desalcalinizadas El agua hidrata la superficie del vidrio Irisaciones Ataque más continuado Capas de hidratación Formación de una estructura multicapa o de morfología irregular A1 A2 B1 B3 B2 Análisis B int B 1 B 2 B 3 NaAnálisis A 1 A 2 O 28,7 4,1 2 6,9 11,6 MgO Na 2 O 1,122,6 4,1 5,7 2,0 2,1 Al 2 OMgO 3 2,9 0,9 3,4 12,2 2,0 14,7 SiO 2 Al 2 O60,1 3 77,3 3,0 16,4 71,1 60,9 K 2 O SiO 0,6 2 65,5 1,363,1 2,3 2,8 ~ CaO K 2 O 5,6 0,5 8,1 5,1 4,9 6,4 TiO 2 1,5 CaO 5,7 5,3 Fe 2 O 3 0,3 0,2 SO 2 0,3 1,0 SO 2 0,4 0,2 Cl - Cl - 1,0 1,5 0,9 1,3 0,2

Vidrio arqueológico Patología: Depósitos Naturaleza de los depósitos:

Precipitado oscuro (sobre/entre capas desalcalinizadas) Física Química

3,4 11,3 6,1 SiO 2 52,6 72,8 38,0 K 2 O 7,1 3,7 2,2 CaO 10,9 1,3 15,2

10 Vidrio arqueológico Patología: Depósitos Naturaleza de los depósitos: Física. Principalmente sales Química. Precipitado oscuro (sobre/entre capas desalcalinizadas) Física Química Análisis A int A 1 A 2 Na 2 O 18,1 5,8 3,6 MgO 4,5 0,5 1,1 Al 2 O 3 3,4 11,3 6,1 SiO 2 52,6 72,8 38,0 K 2 O 7,1 3,7 2,2 CaO 10,9 1,3 15,2 A2 A1 TiO 2 1,3 Fe 2 O 3 1,3 2,2 4,0 P 2 O 5 1,0 SO 2 0,1 10,0 Cl - 0,6 2,1 1,9 PbO 0,9 MnO 1,4 0,3 14,8

11 Vidrio modelo Planteamiento Objetivo Estudiar el mecanismo de degradación y la velocidad de corrosión del vidrio Vidrio modelo: Silicato sódico cálcico (composición similar al vidrio altoimperial) Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 K 2 O CaO TiO 2 MnO Fe 2 O 3 ZrO 2 BaO 18,05 1,34 3,4 67,14 0,01 1,3 7,25 0,07 0,46 0,93 0,01 0,03

12 Vidrio modelo Condiciones experimentales Agua de mar 5 veces más concentrado Agua de río 30 veces más concentrado Recipiente hermético de 25 ml Recipiente hermético de 25 ml 60 ºC 180 días Observación macroscópica cada 5 días

13 Vidrio modelo Evolución: Agua de Mar 25 µm 0 días 65 días 120 días 179 días Sup. atacada (%) Días RAM Agua de mar

14 Vidrio modelo Evolución: Agua de Río 25 µm 0 días 60 días 120 días 179 días Sup. atacada (%) Días RAM Agua de mar

15 Vidrio modelo Evolución: Agua de Río 25 µm 0 días 60 días 120 días 179 días Sup. atacada (%) Días RAM Agua de mar RAR Agua de río

16 Vidrio modelo Evolución Sup. atacada (%) Velocidad 10 de corrosión RAM Agua de mar Agua de mar: 5 y = 0,0009x - 0,0052 R² = 0,9936 v = 0,088 % atacado/día RAR Agua de río Agua de río: y = 0,0001x - 0,0017 R² = 0,9546 v = 0,0089 % atacado/día Agua de mar ataca 10 veces más Días rápido al vidrio que el agua de río

17 Comparación vidrio arqueológico - vidrio modelo Modelo Arqueológico Depósitos de sales Picaduras

18 Conclusiones Vidrio arqueológico La composición química confirmó la cronología propuesta Todos los vidrios arqueológicos presentaron alteraciones en la superficie Los análisis de la superficie no se corresponden con la composición del vidrio original (en el interior) El ataque químico de la superficie se produce de fuera hacia dentro Vidrio modelo Los estudios de simulación confirmaron las patologías observadas en el vidrio arqueológico Velocidad de degradación es 10 veces más rápida en el agua de mar que en el agua de río No se puede establecer una proporción directa entre el experimento de simulación y el yacimiento arqueológico

19 Agradecimientos Al Museo Nacional de Arqueología Subacuática (Cartagena, Murcia) por las facilidades dadas en el estudio de las muestras La financiación parcial de los Programas Consolider Ingenio 2010 Ref. TCP CSD y Geomateriales Ref. S2009/Mat-1629 El apoyo profesional de la Red de Ciencia y Tecnología para la Conservación del Patrimonio (TECHNOHERITAGE) T. Palomar agradece una beca predoctoral FPU del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)

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