ÜVEG ÉS ÜVEGMÁZ

(Fórizs István MTA Geokémiai Kutatóintézetanyagának felhasználásával)

Üveg: különleges anyag• Sajátos szerkezet: rövid távú

rendezettség, röntgen-amorf, térhálós

• Oxigén atomok alkotják a térháló alapját, SiO4 tetraéderek

• Jóval az olvadáspontja alatt képlékennyé válik, könnyen formázható

• Olvadáspont.: kb. 1200 °C

• Képlékeny: kb. 600 °C fölött.

Kristály Üveg

Történeti áttekintés

• Az üveg felfedezését a legenda a föníciaiakhoz köti.

• Valójában kb. 5000 ezer évvel ezelőtt jelentek meg az első üvegmázas tárgyak, a fajanszok (Egyiptom, Mezopotámia).

• Az agyagból égetett vagy egyéb anyagból készített tárgyakat színezték, a festéket ráégették, hogy tartós legyen, és egy szép fényes mázat kaptak, ami valójában üveg. Ez tartósabbá és dekoratívabbá tette a terméket.

Miből készült az üveg?• Alapanyag: kvarc(homok) SiO2.• De! Olvadáspontja: 1720 °C• Folyósítóra volt szükség! Alkáliák: Na, K (jelentősen

csökkentik az olvadáspontot)• Folyósítóanyag (hordozóanyag):

• Sziksó» szóda Na2CO3×10H2O» trona Na3(HCO3)2× 2H2O

• Sótűrő növény hamuja: Na és >K (Mg, Ca, P, S, …)• Fahamu: K>>Na (Mg, Ca, P, S, …)• ?? (egyéb)

• Stabilizáló anyag: mészkő CaCO3

Az üveg nyersanyagai

kvarchomok hamuzsír = kálium-karbonát

trona Na3(HCO3)2× 2H2Oszóda stb.

Alapüveg típusok Európában

• Római típusú alapüveg. Összetevők: homok-mészkő-szóda; összetétel: Na-Ca-szilikát

• Mezopotámiai típusú alapüveg. Összetevők: homok-mészkő-növényi hamu; összetétel: (Na>K)-(Ca>Mg)-szilikát

• Kevert alkáli (pl. kelta üveg). Az alkália hordozója ismeretlen; összetétel: (Na,K)-Ca-Mg-szilikát

• Erdei alapüveg. Összetevők: homok-(mészkő)-fahamu; összetétel: K-Ca-Mg-(P)-szilikát

Kárpát-medence: késő középkor és újkor

• Erdei üveg (káliüveg) változatos összetétellel, a nyersanyagokat egyre jobban tudták tisztítani. Sopron, Visegrád, Börzsöny, Bükk, Zemplén stb. (gyakori).

• Mezopotámiai („velencei”, Na-hamu ), pl. Visegrádi Királyi Palota (talán Velencében készültek?). (viszonylag ritka).

• Római (Na-Ca-szilkát), pl. Visegrádi Királyi Palota, Budai Vár. (ritka)

Római-mezopotámiai típusok szétválasztása geokémiai módszerekkel

• A növényi hamura jellemző, hogy több magnéziumot, káliumot, foszfort és ként tartalmaz, mint a natúr szóda.

• MgO-K2O• MgO-P2O5

• K2O-P2O5

HomokMészkőSzóda

HomokMészkőNövényi hamu

Római-mezopotámiai típusok szétválasztása geokémiai módszerekkel

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

MgO [%]

K2O

[%

]

avarszarmatarómai

natúr szódával készült

növényi hamuval készült

SS10b

S10c

B3B3

B3

T6Ti2

Római-mezopotámiai típusok szétválasztása geokémiai módszerekkel

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

K2O [%]

P2O

5 [%

]

avarszarmatarómai

S9

S10b

S10c

B3B3B3

T6

Ti2

B27S10a

T11

mezopotámiai típusúak

római típusúak?

Római-mezopotámiai típusok szétválasztása Sr és Nd izotópokkal

Színező, színtelenítő, homályosító és egyéb adalékanyagok

Színtelenítők

• Antimon a római kor kezdetéig.• Mangán – barnakő néven forgalmazták (piroluzit: MnO2)• A római korban indult alkalmazása Európa-szerte• Elképzelhető, hogy Magyarországon is bányászták

Eplényen (felszínen).• Az avar kori üveggyöngyökben szinte kivétel nélkül

megtalálható.

Színképzők

• Kék – Cu++, Co

• Vörös – Cu0, Cu+, hematit (Fe)

• Sárga – Pb

• Narancssárga - Cu0, Cu+

• Fekete – Fe

• Fehér – Sb, Sn

• Ibolyás lila - Mn

Opak üvegek szerkezete

Visszaszórt fény

Beeső fényKristályos szemcsék

Üveg alapanyag

VÖRÖS OPAK ÜVEG

Szarmata

Avar

MikroszövetVisszaszórt-elektronkép

Metszet(fénykép)

Képméret:150µm

Gyöngyátmérő:

2mm

Színező

réz

réz + vas

Vörös opak üveg(visszaszórt elektronkép)

Fe-szilikát

Fe-oxidfém Fe

Méretvonal = 100m

FEHÉR OPAK ÜVEGEK

szarmata

avar

mikroszövetelektronmikroszkópi

kép

metszeti kép(fénykép)

képméret:150µm

gyöngyátmérő:

12mm

színező

antimon- oxid

ón-oxid

SÁRGA OPAK ÜVEGEK

szarmata

avar

mikroszövetelektron-mikroszkópi kép

metszeti kép(fénykép)

Képméret:150µm

Gyöngyátmérő:

12mm

színező

Cu

(Pb,Sn)-oxid

FEKETE ÜVEG

Fe-oxid zárványok

ZÖLD ÜVEG

Színező: réz + ólom

Üvegművesség, Anatólia (ma)Üvegművesség, Anatólia (ma)

Főnicia

Főnicia Asszíria

Római Birodalom

Római Birodalom

Római Birodalom

Népvándorláskor

üveggyöngyök

Üvegmázak

Az üvegmázak alapvetően üvegszerű anyagból állnak.

Fajansz: ónmázas kerámia (ónoxid adalékkal)

Majolika: fehér ónmázas és ólommázas kerámia. Ólommáz készítéséhez ólomszulfidot vagy ólomoxidot használtak.

Ónmázas kerámiák

fáraó szobor, Egyiptom mázas téglák, Mezopotámia

Egyiptomi fajansztárgyak

Egyiptomi fajansztárgyak