L'estudi del color dels esmalts i vidres històrics acolorits per coure i ferro

Els vidriats i els vidres de colors han captivat l'interès humà des de l'antiguitat, pel seu atractiu estètic i les seves diverses funcionalitats. Servint com a indicadors del progrés tecnològic, l'expressió artística i l'estratificació de la societat a través de diverses èpoques històriques, el coure i el ferro emergiren com a colorants predominants en vidriats i vidres històrics, oferint un notable espectre de matisos influïts per diferents continguts, proporcions i condicions atmosfèriques en la seva producció. Per explorar les complexitats de la formació del vermell de coure, abordar la investigació limitada sobre el groc de ferro en vidriats d’alt contingut de plom, així com entendre la interacció entre ambdós cations en el desenvolupament del color dels vidriats, s'ha invetstigat inclou quatre casos representatius: esmalts grocs de ferro amb alt contingut de plom de les dinasties Ming (1368-1644) i Qing (1616-1912), els vidriats blaus i vermells de coure i ferro Jun de la dinastia Song del Nord (960-1127), els vidriats verds i vermells de coure Changsha de la dinastia Tang tardana (segles IX-X) i els vidres de finestra vermells de coure Europeus d’entre els segles XIII al XX.

Utilitzant un conjunt complementari de tècniques analítiques, incloent espectroscòpia ultraviolada-visible-infraroja propera (UV-VIS-NIR), microscòpia òptica (OM), microscòpia electrònica de rastreig (SEM), microsonda electrònica (EMPA), espectrometria de masses per plasma d'acoblament inductiu (LA-ICP-MS), micro difracció de raigs X (μ-XRD) i espectroscòpia d’absorció de raigs X (XAFS), hem aprofundit en les propietats òptiques, micro/nanoestructures, composicions del vidriat i vidre, estat de valència i coordinació dels cations. Hi ha diferencies en la composició dels vidriats grocs de ferro amb alt contingut plom de les dinasties Ming i Qing, alhora que s'ha pogut demostrar la influència de factors com el gruix del vidriat, la temperatura de cocció, la composició del substrat i l'atmosfera de cocció en el color.

L'estudi dels vidriats Jun ha demostrat la influència de la nanoestructura del vidriat i la dinàmica d'oxidació-reducció del ferro i el coure en l'aspecte dels vidriats. L'estudi dels vidriats Changsha ha revelat el paper de la nanoestructura del vidriat i de l’estat d'oxidació del coure en la l'opacitat i el color dels vidriats. Finalment, l’estudi del vidre vermell de finestra ha identificat l’existència de tres tecnologies de producció diferents, destacant el paper de les nanopartícules de coure en la coloració vermella i la importància del ferro, el sofre i l'estany en la reducció del coure. En resum, aquesta investigació exhaustiva millora la nostra comprensió dels mecanismes de coloració i les diferències de composició en els vidriats i vidres històrics, oferint informació valuosa sobre les tecnologies de fabricació.