Ученые определили секретные ингредиенты древнеегипетских чернил

Международная группа ученых использовала высокоэнергетические рентгеновские лучи для анализа 12 фрагментов древнеегипетских папирусов и обнаружила соединения свинца как в красных, так и в черных чернилах, пишет Wired.

Согласно их недавней статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, это свидетельствует о том, что эти соединения были добавлены не для пигментации, а из-за их быстросохнущих свойств, дабы чернила не размазывались во время письма. 

В 15 веке европейские художники использовали аналогичную технику при создании масляных красок, но данное исследование предполагает, что древние египтяне открыли ее на 1400 лет раньше. Таким образом, эта практика могла быть гораздо более распространенной, чем предполагалось ранее. 

"При изучении папирусов из храмовой библиотеки Тебтуниса мы обнаружили уникальные красные и черные чернила, которые содержали железо и свинец", — сказал соавтор исследования Томас Кристиансен, египтолог из Копенгагенского университета.  

Синхротронное излучение возбуждает на полотне атомы, испускающих собственные рентгеновские лучи, которых можно обнаружить с помощью флуоресцентного детектора. Каждый элемент в картине имеет свою собственную рентгеновскую сигнатуру, поэтому ученые могут определить распределение каждого из них во многих слоях краски. 

В прошлом году группа голландских и французских ученых использовала высокоэнергетические рентгеновские лучи, чтобы раскрыть секретный рецепт Рембрандта в его, считавшейся утерянной, технике импасто.

Импасто (переводится как "тесто" или "смесь") предполагает нанесение краски очень толстыми слоями. Обычно это делается масляной краской (из-за густой консистенции и медленного времени высыхания), хотя в качестве загустителя можно добавить и акриловый гель, с помощью которого получается аналогичный эффект с акрилом. Рембрандт использовал его в своих картинах, чтобы изобразить складки одежды или драгоценности.

В одном из слоев импасто ученые обнаружили присутствие минерала плюмбонакрита — необычного элемента красок того периода. Ранее в этом году международная группа ученых использовала этот метод, чтобы определить причину ухудшения состояния знаменитой картины Эдварда Мунка "Крик". 

Их анализ показал, что повреждения были вызваны не из-за воздействия света, а от влажности, в частности, от дыхания посетителей музея, наклоняющихся, чтобы поближе рассмотреть мазки мастера. 

Это последнее исследование основано на работе, суть которой состояла в том, чтобы изучить историю чернил в Древнем Египте, Греции и Риме. 

"Чернила — это история в том смысле, что они использовались для написания на огромном количестве языков и на самых различных носителях в течение 5 тыс. лет", — отмечают авторы исследования. 

В Древнем Египте они были известны как минимум с 3200 г. до н.э. В тот период черные чернила использовались для написания основной части текста, а красные — для выделения заголовков и ключевых слов. 

"Применяя новейшие технологии 21 века для раскрытия скрытых секретов древних чернильных технологий, мы вносим свой вклад в раскрытие происхождения методов письменности", — говорит Марин Котт, соавтор и ученый из Европейского центра синхротронного излучения (ESRF) во Франции. 

Эти чернила, которые обычно делались из сажи и охры, смешивали с каким-либо связующим веществом (например, гуммиарабиком), а затем суспензировали в животном клее, растительном масле или уксусе. Эту смесь высушивали и скатывали в шарики, которые писцы могли носить с собой — для использования достаточно было размешать такой шарик в воде. В этом смысле красящие вещества были более близки к краскам, поскольку они классифицировались как пигменты, а не красители. 

Котте, Кристиансен и их коллеги ранее изучали красные, оранжевые и розовые чернила, использованные на 11 сохранившихся фрагментах нескольких рукописей, найденных в двух небольших подвалах библиотеки храма Тебтунис к юго-западу от Каира. 

В результате этого изучения, ученые выявили необычные красные чернила на основе смеси соединений железа и свинца, которые ранее не были задокументированы, хотя в "Естественной истории" Плиния есть упоминание о смешивании красной охры и свинцового белого для получения оранжево-красноватого пигмента. 

По словам авторов, он обычно использовался египетскими художниками между 30 г. до н.э. и 400 г. н.э. в качестве телесного тона, но до их изучения он не был идентифицирован в древнеегипетских папирусах. 

Для этого последнего исследования команда была заинтересована в анализе минеральных соединений красных и черных чернил из фрагментов храмовых папирусов, особенно специфических соединений железа и свинца.

Для исследования химического состава чернил, ученые использовали многочисленные методы синхротронного излучения, включая микрорентгеновскую флуоресценцию, микрорентгеновскую дифракцию и микроинфракрасную спектроскопию. В результате они обнаружили смеси из фосфатов, сульфатов, хлоридов и карбоксилатов свинца.

"Красные чернила, скорее всего, содержат натуральный пигмент - охру, на что указывают следы железа, алюминия и гематита. Соединения свинца присутствуют как в красных, так и в черных чернилах, но поскольку мы не идентифицировали ни одного из типичных пигментов на основе свинца, мы предполагаем, что именно это соединение использовались писцами для ускорения высыхания, а не для того, чтобы придать чернилам какой-либо цвет", — упомянул соавтор исследования Сине Ларсен из Копенгагенского университета.

Исследователи полагают, что сами жрецы не создавали чернила, которыми писали. По их словам, это требует определенных знаний и большого количества сырья, которое потребовалось бы для их изготовления. 

Кроме того, в красных чернильных пятнах команда также отметила необычный "эффект кофейного кольца", который возникает, когда одна жидкость испаряется, а твердые вещества, растворенные в жидкости, например кофейная гуща, образуют контрольное кольцо. Это случается из-за того, что испарение происходит быстрее на краю, чем в центре. Любая оставшаяся жидкость течет наружу к краю, чтобы заполнить пробелы, увлекая за собой эти твердые частицы. 

В данном случае пигмент красной охры присутствует в крупных частицах, которые остаются на месте, в то время как более мелко измельченные соединения свинца рассеиваются в клетки папируса, создавая кольцевой эффект, и, заставляя его выглядеть (в микрометровом масштабе) так, как будто буквы были очерчены. 

Передовые микроанализы на основе синхротронов предоставили ученым бесценные знания о приготовлении и составе красных и черных чернил, использовавшихся в древнем Египте и Риме около 2 тыс. лет назад. 

"Более того, наши результаты подтверждаются современными свидетельствами о производстве чернил в Древнем Египте из магического заклинания, начертанного на греческом алхимическом папирусе, который датируется 3 веком н.э. Этот папирус был найден в Фивах, и он вполне мог принадлежать жреческой библиотеке, давая представление о некоторых химических знаниях, применяемых египетскими жрецами позднеримского периода", — заключил Кристиансен.