CONCLUSIONI RIGUARDO AGLI SPECCHI AD AMALGAMA

ANALISI DEL VETRO

 Dalle composizioni ottenute mediante XRF del vetro dei campioni M1-M9 è stato possibile differenziare, collocare temporalmente alcuni campioni di specchio e valutare la differenza tra la datazione data dallo spessore del vetro con quella ottenuta dall'analisi elementare. Le datazioni iniziali e quelle composizionali risultano in accordo per i campioni M1, M2, M3, M4 e M6 e discordanti per i campioni M5, M7-M8 e M9. Ciò ha permesso di dimostrare che la datazione solitamente espressa mediante la sola valutazione dello spessore delle lastre di vetro fornisce molto spesso un'età errata dei manufatti.

 L'analisi XRF del bulk e della superficie del vetro ha permesso di valutare la variazione della percentuale degli ossidi in superficie rispetto a quella del bulk del vetro, concedendo la valutazione del degrado dovuto a lisciviazione dei campioni.

 É risultato dai dati XRF che il rapporto tra la percentuale in peso di stabilizzanti e fondenti può essere un indice della durabilità di un vetro e determina, insieme al tempo e al tipo di esposizione agli agenti atmosferici, la resistenza del vetro.

 La variazione di silice, inoltre, è determinata più dal rapporto stabilizzanti/fondenti che dal tempo di esposizione agli agenti atmosferici, in quanto vetri datati a periodi simili, con rapporto stabilizzanti/fondenti diverso, risultano avere diversi valori di variazione di silice, per cui diverso avanzamento del degrado.

 Mediante l'analisi SEM-EDS è stato misurato lo spessore dello strato di vetro lisciviato, ed è stata studiata la composizione dei sali depositati sulla superficie del campione. La variazione della composizione tra lo strato lisciviato e quella del bulk del vetro è stata indagata anche per mezzo di mappe EPMA-WDS.

ANALISI DELL'AMALGAMA

Le analisi condotte sull'amalgama di stagno degli specchi M1-M9 hanno permesso il confronto tra i risultati ottenuti con quelli conseguiti da Hadsund [1993], Herrera [2008 a], [2008 b], [2009], [2011], Angelini [2004], [2010].

 L'amalgama si stagno è risultata, in accordo con gli studi sopracitati, composta da due fasi, una fase solida cristallina contenente circa il 19 % in peso di mercurio e l’81% di stagno, e una fase liquida contenente circa il 95-99 % in peso di mercurio e percentuali in peso variabili tra lo 0 e il 5 % di stagno. La percentuale di mercurio totale della componente bifasica risulta intorno al 25% in peso.  L'analisi XRF ha evidenziato, oltre allo stagno e al mercurio, la cui somma percentuale si avvicina sempre

al 95% del peso totale, anche la presenza di numerosi altri elementi all’interno dello strato di amalgama, la cui presenza non è imputabile ad un’aggiunta intenzionale all'interno di esso, ma ad impurità dovute all'estrazione e ai metodi di lavorazione dei metalli.

 La rilevazione in quasi tutti i campioni di modeste quantità di silicio, potassio, sodio, calcio e magnesio può essere dovuta alla rilevazione dei principali elementi del vetro.

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 La presenza di una notevole quantità di zolfo potrebbe essere dovuta ad una parziale solforazione del mercurio a formare cinabro HgS o a residui dello stesso nel mercurio estratto da tale minerale.

 L'individuazione in tutti i campioni di elementi come germanio, rame e arsenico, e in solo alcuni di bismuto, potrebbe essere dovuta alla presenza di impurità dei minerali di estrazione di Sn o Hg.

 La presenza di elevate quantità di calcio in tutti i campioni può essere dovuta, oltre alla rilevazione nel vetro, anche al metodo di estrazione del mercurio nel "forno a storte".  Dall'analisi in Diffrazione ai raggi X dello strato di amalgama è possibile rilevare la presenza di una fase

Hg0,1Sn0.9 (HgSn6) corrispondente all'amalgama di stagno, di romarchite (SnO) e di cassiterite (SnO2),

prodotti del degrado ossidativo in atmosfera dello stagno. Mediante il confronto tra l'analisi XRD e l'analisi EDS è inoltre possibile affermare che le zone con concrezioni di colore scuro risultano composte principalmente da cassiterite, mentre le zone dei campioni che appaiono lucenti presentano come unica fase l'amalgama stesso.

 Le analisi condotte mediante SEM-EDS hanno permesso di ipotizzare i meccanismi di avanzamento del degrado: esso è, infatti, innanzitutto evidente dalla formazione di concrezioni al di sopra dello strato di amalgama. Tali concrezioni tendono probabilmente ad espandersi, fino alla formazione di uno strato omogeneo di ossido nella parte di amalgama esposta agli agenti atmosferici. La successiva ossidazione di parte dello stagno della fase solida porta alla formazione di uno strato continuo di ossidi all'interfaccia con il vetro, il quale non aderisce più perfettamente alla superficie del vetro a differenza dell'amalgama. Lo strato di ossido tende inoltre probabilmente ad impedire la naturale evaporazione del mercurio rimasto intrappolato all'interfaccia con il vetro, causando la formazione di crateri che, con la loro rottura, possono causare la formazione di veri e propri buchi all'interno dello strato riflettente.

 Sono stati inoltre riscontrati dall'analisi al SEM alcuni buchi all'interno della fase di amalgama, nonostante questo apparisse, in quel punto, in buono stato di conservazione. Non essendo stati riscontrati in nessun altro studio, si avanza l'ipotesi che questi possano essere dovuti dalla presenza, in fase di creazione dello specchio, di un eccesso di mercurio che, riaggregatosi in gocce, ha lasciato dei fori dopo la sua evaporazione.

 La Voltammetria Ciclica ha permesso di evidenziare la presenza di stagno metallico all'interno dell'amalgama. Nonostante questo, il metodo ha fornito risultati di non facile interpretazione, e andrà in seguito studiato più approfonditamente al fine di ottenere la speciazione dello stagno.

INVECCHIAMENTO ARTIFICIALE

 Lo studio delle tecniche antiche di produzione ha permesso la predisposizione e la creazione di uno specchio ad amalgama.

 L'invecchiamento artificiale, nonostante le condizioni utilizzate non siano risultate adeguate alla riproduzione accelerata dei processi di alterazione, ha permesso di notare che l'amalgama ha subito alcune trasformazioni, rilevate visivamente e microscopicamente.

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 L'analisi visiva dello strato di amalgama dei campioni lungo i diversi tempi di invecchiamento artificiale ha mostrato un graduale viraggio del colore dello strato riflettente da grigio-argenteo verso la componente gialla e la formazione di macchie violacee.

 L'analisi colorimetrica ha permesso di evidenziare una generale diminuzione di luminosità durante il periodo di invecchiamento e un generale ingiallimento.

 L'analisi al SEM ha permesso di notare l'aumento, nel tempo, della grandezza dei cluster di fase solida di amalgama.

 L'analisi XRD ha riscontrato, a qualsiasi tempo di invecchiamento, la sola presenza di amalgama di stagno. Tuttavia, tra i diversi campioni e tra i diversi stadi di invecchiamento, sono state riscontrate delle differenze nell'intensità reciproca dei picchi di diffrazione, probabilmente dovute ad un orientamento di crescita preferenziale dei cristalli di fase solida causato da progressive ricristallizzazioni di questa. É inoltre possibile notare anche un generale aumento del segnale di diffrazione con l'aumento dei tempi di invecchiamento.

 Sia l'ingiallimento superficiale sia l'aumento dell'intensità del segnale di diffrazione potrebbero essere dovuti all' aumento di dimensione dei cluster di fase solida. Qualora, infatti, la superficie di amalgama subisse delle modificazioni, la luce visibile potrebbe essere da essa riflessa diversamente. Allo stesso modo, l'aumento di grandezza dei cluster potrebbe permettere l'innalzamento del segnale di diffrazione.

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