El análisis de los pigmentos minerales. Espectroscopía Raman

Como hemos podido ver en otros artículos, los vetones se servían de la naturaleza, y por ello de la Geología, para su día a día: para orientar sus altares, para extraer la piedra con la que construían sus edificaciones… y para elaborar y decorar los utensilios de barro que utilizaban.

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Cerámica vetona que muestra a un guerrero montando a caballo con sus armas: una falcata a la cintura y un soliferro en la mano (Museo arqueológico de Cáceres)

Fabricaban todo tipo de utensilios y piezas de vajilla (vasos, platos, copas, cuencos, botellas…) con arcillas que obtendrían de los lechos de los cursos de agua cercanos, como el río Adaja y sus afluentes. Ciertas piezas significativas las decoraban pintando bandas, líneas onduladas, motivos de cestería, círculos e incluso escenas de caza como la de la fotografía.

De dónde obtenían los vetones los pigmentos con los que decoraban sus cerámicas

Una vez más, de la naturaleza que los rodeaba, ya que empleaban colorantes naturales. Los vetones, y todos los pueblos antiguos en general, tenían una gama cromática restringida fundamentalmente a tres colores: rojo, amarillo y negro. Eso sí, en muchas tonalidades diferentes.

[ ] Los colores rojos y amarillos, e incluso tonos anaranjados, los conseguían a partir de óxidos e hidróxidos de hierro presentes en minerales como la hematites, la goethita y la limonita. Estos minerales abarcan diversos tamaños, desde pequeños cristales hasta nódulos o capas irregulares. Su formación se produce por la alteración superficial de rocas que contienen hierro.

[ ] El color negro de origen mineral lo obtenían a partir de:

  • La pirolusita (óxido de manganeso), que se forma por oxidación del manganeso presente en la mayoría de las rocas.
  • El grafito (carbono), habitual en rocas metamórficas formando placas cristalinas.
  • La magnetita (óxido de hierro II y III), que aparece como mineral accesorio en muchas rocas ígneas.
minerales_pigmentos
Minerales utilizados por los vetones para hacer pigmentos.

La identificación de los pigmentos minerales en muestras arqueológicas

Las técnicas más convenientes para analizar muestras arqueológicas son aquellas que no las destruyen o alteran significativamente, ya que cada muestra es única.

Una de estas técnicas es la espectroscopía Raman, que se basa en el análisis de cómo afecta la luz a la muestra.

La luz blanca (como la del Sol) está formada por la superposición de los diferentes colores, cada uno de ellos con una energía y una longitud de onda diferentes. Esto lo podemos comprobar cada vez que llueve y se forma el arco iris, la luz se descompone en sus distintas longitudes de onda mostrándonos diferentes colores. Cada uno de estos colores se corresponde con los fotones de una energía diferente.

arcoiris copia.jpg

Cuando vemos la luz de un láser, de un único color (monocromática), es porque toda la luz que emite dicho láser es de la misma energía.

Al alumbrar un objeto con un láser, la gran mayoría de los fotones de la luz que lo ilumina continúan su viaje con la misma energía, pero aproximadamente uno de cada diez millones de fotones intercambia energía con aquello que ilumina teniendo lugar lo que se conoce como efecto Raman. Cuantificando esos pequeños cambios de energía somos capaces de diferenciar la composición de dichos objetos sin alterarlos, ya que cada compuesto genera un espectro Raman propio y único.

Cuando se ilumina la muestra con un láser (todos los fotones que emite el láser tienen la misma energía), nuestros equipos son capaces de registrar los cambios de energía de los fotones que han interactuado con la muestra, identificando su composición sin que la muestra se altere.

ceramica2 copia.jpg

Para poder identificar los minerales de cada pigmento, se compara cada nuevo análisis con bases de datos de espectros Raman. Como se puede ver en la figura, cada mineral tiene un espectro Raman único (como su propia huella dactilar), lo que hace posible su identificación.

raman_minerales.jpg

¿Sabías que…?

La cantidad de fotones que emite una bombilla de luz amarilla de 100 vatios es de 276 trillones de fotones por segundo.

bombilla fotones_sabiasque.jpg

© Texto y gráficos de Ana Isabel Casado Gómez.

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