El azul egipcio , también conocido como silicato de calcio y cobre (CaCuSi 4 O 10 o CaOCuO(SiO 2 ) 4 (tetrasilicato de calcio y cobre)) o cuprorivaíta, [1] es un pigmento que se utilizó en el antiguo Egipto durante miles de años. Se considera que es el primer pigmento sintético. [2] Los romanos lo conocían con el nombre de caeruleum . Después de la era romana , el azul egipcio cayó en desuso y, a partir de entonces, se olvidó la forma de su creación. En los tiempos modernos, los científicos han podido analizar su química y reconstruir cómo fabricarlo.
La antigua palabra egipcia wꜣḏ significa azul, azul verdoso y verde .
El primer uso registrado de "azul egipcio" como nombre de color en inglés fue en 1809. [3]
El azul egipcio es un pigmento azul sintético producido a partir de una mezcla de sílice , cal , cobre y un álcali . Su color se debe a un tetrasilicato de calcio y cobre CaCuSi 4 O 10 de la misma composición que el mineral natural cuprorivaíta. [2] Se sintetizó por primera vez en Egipto durante la Cuarta Dinastía y se utilizó ampliamente hasta el final del período romano en Europa, [2] después de lo cual su uso disminuyó significativamente. [4]
El término para ello en el idioma egipcio es ḫsbḏ-ỉrjt ( khesbedj irtiu ), que se refería al lapislázuli artificial ( ḫsbḏ ). [5] Se utilizó en la antigüedad como pigmento azul para colorear una variedad de medios diferentes, como piedra, madera, yeso, papiro y lienzo, y en la producción de numerosos objetos, incluidos sellos cilíndricos, cuentas, escarabajos, incrustaciones, ollas y estatuillas. A veces, se lo conoce en la literatura egiptológica como frita azul . Algunos han argumentado que este es un término erróneo que debería reservarse para su uso para describir la fase inicial de la producción de vidrio o esmalte, [6] mientras que otros argumentan que el azul egipcio es una frita tanto en forma fina como gruesa, ya que es un producto de reacción en estado sólido. [7] Su color azul característico, resultante de uno de sus componentes principales, el cobre, varía de un tono claro a uno oscuro, dependiendo del procesamiento y la composición diferenciales.
Además de en Egipto, también se ha encontrado en Oriente Próximo, el Mediterráneo oriental y los límites del Imperio Romano . No está claro si la existencia del pigmento en otros lugares fue resultado de una invención paralela o evidencia de la propagación de la tecnología desde Egipto a esas áreas.
Los antiguos egipcios tenían en gran estima el color azul y deseaban presentarlo en muchos medios y en una variedad de formas. También deseaban imitar las piedras semipreciosas turquesa y lapislázuli , que eran valoradas por su rareza y su intenso color azul. El uso de minerales naturales como la azurita para obtener este azul era poco práctico, ya que estos minerales eran raros y difíciles de trabajar. [ cita requerida ] Por lo tanto, para tener acceso a las grandes cantidades de color azul para satisfacer la demanda, los egipcios necesitaban fabricar el pigmento ellos mismos.
La evidencia más antigua del uso del azul egipcio, identificada por la egiptóloga Lorelei H. Corcoran de la Universidad de Memphis , se encuentra en un cuenco de alabastro que data del período predinástico tardío o Naqada III ( circa 3250 a. C.), excavado en Hierakonpolis , y ahora en el Museo de Bellas Artes de Boston . [8] En el Reino Medio (2050-1652 a. C.) continuó utilizándose como pigmento en la decoración de tumbas, pinturas murales, muebles y estatuas, y en el Reino Nuevo (1570-1070 a. C.) comenzó a usarse más ampliamente en la producción de numerosos objetos. Su uso continuó durante el Período Tardío y el Período Grecorromano, y solo se extinguió en el siglo IV d. C., cuando se perdió el secreto de su fabricación. [9]
No existe información escrita en los textos del antiguo Egipto sobre la fabricación del azul egipcio en la antigüedad, y fue mencionado por primera vez solo en la literatura romana por Vitruvio durante el siglo I a. C. [10] Se refiere a él como caeruleum y describe en su obra De architectura cómo se producía moliendo arena, cobre y natrón , y calentando la mezcla, moldeada en pequeñas bolas, en un horno. La cal también es necesaria para la producción, pero probablemente se utilizó arena rica en cal. Teofrasto le da el término griego κύανος ( kyanos , azul), [11] que originalmente probablemente se refería al lapislázuli. Finalmente, solo a principios del siglo XIX se renovó el interés por aprender más sobre su fabricación cuando fue investigado por Humphry Davy en 1815, [12] y otros como WT Russell y F. Fouqué.
Los científicos y arqueólogos han llevado a cabo varios experimentos interesados en analizar la composición del azul egipcio y las técnicas utilizadas para fabricarlo. En la actualidad, se lo considera generalmente como un material multifásico que se produjo calentando juntos arena de cuarzo, un compuesto de cobre, carbonato de calcio y una pequeña cantidad de un álcali (ceniza de plantas halófitas tolerantes a la sal o natrón ) a temperaturas que oscilaban entre 800 y 1000 °C (1470 y 1830 °F) (según la cantidad de álcali utilizada) durante varias horas. [13] El resultado es cuprorivaíta o azul egipcio, dióxido de carbono y vapor de agua:
En su estado final, el azul egipcio está formado por cristales azules rectangulares junto con cuarzo sin reaccionar y algo de vidrio. A partir del análisis de una serie de muestras de Egipto y otros lugares, se determinó que el porcentaje de peso de los materiales utilizados para obtener azul egipcio en la antigüedad oscilaba generalmente dentro de estas cantidades: [13]
Para obtener cuprorivaíta teórica, donde sólo aparecen cristales azules, sin exceso de cuarzo sin reaccionar ni formación de vidrio, se necesitarían utilizar estos porcentajes: [13]
Sin embargo, ninguna de las muestras analizadas de la antigüedad estaba hecha de esta composición definitiva, ya que todas tenían excesos de sílice, junto con un exceso de CuO o CaO. [14] Esto puede haber sido intencional; un aumento en el contenido de álcali da como resultado que el pigmento contenga más cuarzo sin reaccionar incrustado en una matriz de vidrio, lo que a su vez da como resultado una textura más dura. [13] Sin embargo, reducir el contenido de álcali (menos del 1 %) no permite que se forme vidrio y el azul egipcio resultante es más suave, con una dureza de 1 a 2 Mohs . [14]
Además de la forma en que las diferentes composiciones influyen en la textura, la forma en que se procesa el azul egipcio también tiene un efecto en su textura, en términos de tosquedad y finura. Tras una serie de experimentos, Tite et al. concluyeron que para obtener un azul egipcio de textura fina, eran necesarias dos etapas para obtener cristales uniformemente intercalados. En primer lugar, se calientan los ingredientes y el resultado es un producto de textura gruesa. A continuación, se muele hasta obtener un polvo fino y se añade agua. A continuación, se vuelve a dar forma a la pasta y se cuece de nuevo a temperaturas que oscilan entre 850 y 950 °C durante una hora. Es posible que estas dos etapas fueran necesarias para producir una pasta lo suficientemente fina para la producción de objetos pequeños. Sin embargo, el azul egipcio de textura gruesa no habría pasado por la segunda etapa. Dado que generalmente se encuentra en forma de losas (en los períodos dinásticos) y bolas (en el período grecorromano), estas podrían haber estado esperando ser procesadas a través de una segunda etapa, donde serían molidas y texturizadas finamente, o habrían sido molidas para su uso como pigmento azul. [13]
El tono de azul alcanzado también estaba relacionado con la tosquedad y finura del azul egipcio, ya que estaba determinado por el grado de agregación de los cristales de azul egipcio. El azul egipcio grueso tenía una forma relativamente espesa, debido a los grandes grupos de cristales que se adhieren al cuarzo sin reaccionar. Esta agrupación da como resultado un color azul oscuro que es la apariencia del azul egipcio grueso. Alternativamente, el azul egipcio de textura fina consiste en grupos más pequeños que se intercalan uniformemente entre los granos de cuarzo sin reaccionar y tiende a ser de color azul claro. [13] Sin embargo, el azul claro diluido se usa para describir el color del azul egipcio de textura fina que tiene una gran cantidad de vidrio formado en su composición, lo que enmascara el color azul y le da una apariencia diluida. Depende del nivel de álcali agregado a la mezcla, por lo que cuanto más álcali, más vidrio se forma y más diluido es el aspecto. [13] Este tipo de azul egipcio es especialmente evidente durante la dinastía XVIII y más tarde, y probablemente está asociado con el auge de la tecnología del vidrio en esta época. [6]
Si no se cumplen ciertas condiciones, el azul egipcio no se produciría satisfactoriamente. Por ejemplo, si las temperaturas fueran superiores a 1050 °C, se volvería inestable. [15] Si se añadiera demasiada cal, se formaría wollastonita (CaSiO 3 ) y le daría al pigmento un color verde. Un exceso de los componentes de cobre da como resultado un exceso de óxidos de cobre cuprita y tenorita. [15]
El componente principal del azul egipcio era el sílice, y la arena de cuarzo encontrada junto a los yacimientos donde se fabricaba el azul egipcio puede haber sido su fuente, [13] aunque no hay evidencia concreta que respalde esta hipótesis. La única evidencia citada es la de Jakcsh et al. , quienes encontraron cristales de titanomagnetita , un mineral que se encuentra en la arena del desierto, en muestras recogidas de la tumba de Sabni (VI dinastía). Su presencia en el azul egipcio indica que se utilizó arena de cuarzo, en lugar de pedernal o sílex, como fuente de sílice. Esto contrasta con la fuente de sílice utilizada para la fabricación de vidrio en Qantir (yacimiento ramésida del Imperio Nuevo), que son guijarros de cuarzo y no arena. [16]
Se cree que el óxido de calcio no se añadió intencionalmente por sí solo durante la fabricación del azul egipcio, sino que se introdujo como impureza en la arena de cuarzo y el álcali. [13] En cuanto a si los artesanos involucrados en la fabricación se dieron cuenta de la importancia de agregar cal a la mezcla del azul egipcio, no está claro a partir de esto.
La fuente de cobre podría haber sido un mineral de cobre (como la malaquita ), limaduras de lingotes de cobre o chatarra de bronce y otras aleaciones. Antes del Imperio Nuevo, hay escasa evidencia sobre qué fuente de cobre se estaba utilizando, pero se cree que fueron minerales de cobre. Durante el Imperio Nuevo, se ha encontrado evidencia del uso de aleaciones de cobre, como el bronce, debido a la presencia de cantidades variables de estaño, arsénico o plomo que se encuentran en el material azul egipcio. [15] La presencia de óxido de estaño podría provenir de minerales de cobre que contenían óxido de estaño y no del uso de bronce. Sin embargo, no se han encontrado minerales de cobre con estas cantidades de óxido de estaño. [15] Aún no está claro por qué se cambió el uso de minerales de cobre en períodos anteriores al uso de chatarra de bronce durante la Edad del Bronce Tardío.
El contenido total de álcali en las muestras analizadas de azul egipcio es superior al 1%, lo que sugiere que el álcali se introdujo deliberadamente en la mezcla y no como una impureza de otros componentes. Las fuentes de álcali podrían haber sido natrón de áreas como Wadi Natroun y El-Kab, o cenizas de plantas. Al medir las cantidades de potasa y magnesia en las muestras de azul egipcio, generalmente es posible identificar qué fuente de álcali se había utilizado, ya que las cenizas de las plantas contienen mayores cantidades de potasa y magnesia que el natrón. Sin embargo, debido a la baja concentración de álcali en el azul egipcio, que es de apenas un 4% o menos, en comparación con el vidrio, por ejemplo, que está entre el 10 y el 20%, identificar la fuente no siempre es fácil. La fuente de álcali probablemente fue natrón, [14] aunque las razones de esta suposición no están claras. Sin embargo, el análisis de Jaksch et al. de varias muestras de azul egipcio identificó cantidades variables de fósforo (hasta un 2% en peso), lo que sugiere que la fuente de álcali utilizada fue en realidad cenizas de plantas y no natrón. [15] Dado que la industria del vidrio durante la Edad del Bronce Final utilizaba cenizas vegetales como fuente de álcali, [17] podría haber sido posible un vínculo en términos del álcali utilizado para el azul egipcio antes y después de la introducción de la industria del vidrio.
En las excavaciones de Amarna , Lisht y Malkata a principios del siglo XX, Petrie descubrió dos tipos de vasijas que, según él, se utilizaban en la antigüedad para fabricar azul egipcio: cazuelas con forma de cuenco y vasijas cilíndricas o saggers. En excavaciones recientes en Amarna realizadas por Barry Kemp (1989), se descubrieron cantidades muy pequeñas de estas cazuelas "fritting", aunque se encontraron varios trozos restantes de "torta" de azul egipcio, lo que permitió la identificación de cinco categorías diferentes de formas de azul egipcio y las vasijas asociadas a ellas: grandes tortas redondas planas, grandes tortas planas rectangulares, tortas con forma de cuenco, pequeñas piezas con forma de saco y formas esféricas. [18] No se encontró estaño en las muestras analizadas, lo que los autores sugieren que es una indicación de que era posible el uso de chatarra de cobre en lugar de bronce. [19]
En la década de 1930, Mahmud Hamza excavó una serie de objetos relacionados con la producción de azul egipcio en Qantir , como tortas de azul egipcio y fragmentos en varias etapas de producción, [20] proporcionando evidencia de que el azul egipcio realmente se produjo en el sitio. Excavaciones recientes en el mismo sitio descubrieron una gran industria basada en el cobre, con varias artesanías asociadas, a saber, fundición de bronce, fabricación de vidrio rojo, producción de loza y azul egipcio. [20] En las excavaciones se encontraron crisoles de cerámica con restos adheridos de azul egipcio, lo que sugiere nuevamente que había sido fabricado en el sitio. Estas "tortas" de azul egipcio posiblemente se exportaron más tarde a otras áreas alrededor del país para ser trabajadas, ya que existía una escasez de productos de azul egipcio terminados en el sitio. Por ejemplo, se encontraron tortas de azul egipcio en Zawiyet Umm el-Rakham, un fuerte ramésida cerca de la costa libia, lo que indica de hecho que las tortas se comercializaban, se trabajaban y se remodelaban lejos de su sitio de producción principal. [20]
El azul egipcio está estrechamente relacionado con los demás materiales vítreos producidos por los antiguos egipcios, a saber, el vidrio y la loza egipcia , y es posible que los egipcios no emplearan términos separados para distinguir los tres productos entre sí. [9] Aunque es más fácil distinguir entre loza y azul egipcio, debido al núcleo distinto de los objetos de loza y sus capas de esmalte separadas, a veces es difícil diferenciar el vidrio del azul egipcio debido a la textura muy fina que el azul egipcio ocasionalmente podía tener. Esto es especialmente cierto durante el Imperio Nuevo, ya que el azul egipcio se volvió más refinado y vidrioso y continuó como tal en el período grecorromano. [21]
Dado que el azul egipcio, al igual que la loza, es una tecnología mucho más antigua que el vidrio, que recién comienza durante el reinado de Tutmosis III (1479-1425 a. C.), los cambios en la fabricación del azul egipcio sin duda estuvieron asociados con la introducción de la industria del vidrio.
El análisis de la fuente de cobre utilizada en la fabricación del azul egipcio indica una relación con la industria metalúrgica contemporánea. Mientras que en los períodos anteriores lo más probable es que se utilizaran minerales de cobre, durante el reinado de Tutmosis III el mineral de cobre se sustituye por el uso de limaduras de bronce. [6] Esto se ha establecido mediante la detección de una cantidad específica de óxido de estaño en el azul egipcio, que solo podría haber resultado del uso de restos de bronce de estaño como fuente de cobre, lo que coincide con el momento en que el bronce se hizo ampliamente disponible en el antiguo Egipto.
El azul egipcio se encontró en Asia occidental a mediados del tercer milenio a. C. en forma de pequeños artefactos e incrustaciones, pero no como pigmento. [6] Se encontró en el área mediterránea a finales de la Edad del Bronce Medio , y se encontraron rastros de estaño en su composición, lo que sugiere el uso de chatarra de bronce en lugar de mineral de cobre como fuente de cobre. [6] Durante el período romano , el uso del azul egipcio fue extenso, como lo ilustra una olla que contiene el pigmento sin usar, encontrada en 1814 en Pompeya . También se encontró como pigmento sin usar en las tumbas de varios pintores. Los etruscos también lo usaron en sus pinturas murales. Se ha sugerido que el azul chino relacionado tiene raíces egipcias.
Más tarde, Rafael utilizó el azul egipcio en su Triunfo de Galatea . [22]
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En torno al cambio de era, las fuentes romanas informan de que un tal Vestorius trasladó la tecnología de producción desde Alejandría a Pozzuoli , cerca de Nápoles ( Campania , sur de Italia ). [24] De hecho, las evidencias arqueológicas confirman los sitios de producción en los Campos Flégreos del norte y parecen indicar un monopolio en la fabricación y el comercio de esferas de pigmento. Debido a su uso casi exclusivo, el azul egipcio es el pigmento azul por excelencia de la antigüedad romana; sus rastros tecnológicos artísticos desaparecen en el transcurso de la Edad Media . [23]
En 2021 se identificó un azul egipcio de la Alta Edad Media (siglos V/VI d. C.) en un fragmento de pintura mural azul monocromática de la iglesia de San Pedro sobre Gratsch ( Tirol del Sur , norte de Italia ). Mediante un nuevo enfoque analítico basado en la microespectroscopia Raman se identificaron 28 minerales diferentes con contenidos que van desde el rango porcentual hasta 100 ppm. La incorporación de conocimientos de disciplinas afines permitió extraer información sobre el tipo y la procedencia de las materias primas, la síntesis y aplicación del pigmento y el envejecimiento de la capa de pintura conservada en los componentes traza hasta ahora no accesibles y, de este modo, reconstruir la "biografía" individual del azul egipcio de San Pedro. Este cambio de paradigma en la historia de la investigación del azul egipcio proporcionó evidencias científicas naturales de la producción en los campos de Flegreos del norte (concordancia con los minerales traza encontrados en las arenas de la playa en el Golfo de Gaeta ), el uso de un mineral de cobre sulfhídrico (en lugar del cobre o bronce metálicos que se mencionan a menudo) y cenizas de plantas como fundente en la mezcla de materia prima. Además, se encontraron indicios de una síntesis predominantemente por reacciones en estado sólido , mientras que la fusión de las materias primas en vidrio probablemente jugó un papel insignificante. [23]
Un estudio de seguimiento sobre bolas de pigmento imperial romanas excavadas en Aventicum y Augusta Raurica ( Suiza ; siglos I al III d.C.) confirmó los resultados en 2022. La composición consistente de alrededor de 40 minerales identificados establece una conexión con los Campos Flégreos del norte; un mineral de cobre sulfhídrico y cenizas vegetales también han dejado sus huellas. Por lo tanto, el monopolio de producción romano probablemente existió durante siglos. Además, los análisis revelaron subproductos no deseados de la síntesis, limitados localmente a micropartículas en las superficies de las esferas, que se pueden rastrear hasta tiempos de combustión o proporciones de mezcla subóptimos, respectivamente: una cuprorivaíta con defectos cristalinos en su estructura de capas y una fase de vidrio verde con cobre, caracterizada por espectroscopia Raman por primera vez. [25]
La extremadamente potente y duradera luminiscencia infrarroja del azul egipcio bajo luz visible ha permitido detectar su presencia en objetos que parecen no estar pintados a simple vista. [26] Esta propiedad también se ha utilizado para identificar rastros del pigmento en pinturas producidas hasta el siglo XVI, mucho después de que se supusiera que su uso había desaparecido. [27] La luminiscencia en el infrarrojo cercano, donde ni la grasa ni la hemoglobina muestran coeficientes de absorción altos, junto con la capacidad del azul egipcio de deslaminarse al dividirse en nanoláminas después de la inmersión en agua, también indica que puede tener varias aplicaciones de alta tecnología, como en biomedicina (por ejemplo, bioimagen), telecomunicaciones, tecnología láser y tintas de seguridad. [28] [29] [30]
Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley descubrieron que el pigmento azul egipcio absorbe la luz visible y emite luz en el rango cercano al infrarrojo . Esto sugiere que el pigmento azul egipcio podría usarse en materiales de construcción diseñados para enfriar techos y paredes en climas soleados, y para teñir vidrios para mejorar el rendimiento de las células fotovoltaicas . [31] [32] [33]
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