Research Article
Archaeometric Studies on the Characterization and Deteriorations of Glass Artifacts of Su Terazisi and Kral Kızı Regions in Enez (Ainos) ExcavationDidem Çolak Büyüksoy, Ali Akın Akyol, Işıl Özsait Kocabaş
Archaeometric investigations were carried out to determine and correlate the chemical contents with the layers of deterioration of the 19 glass finds dating to the Roman Period uncovered from Su Terazisi and Kral Kızı Regions of Enez (Ainos) ancient city. The physical condition of glass finds was firstly examined, the layers of deterioration on the glass surface were documented with photographs, their thickness was measured with a digital thickness meter, their colors were identified by a chromameter, and images of the bubbles and deterioration products were taken under an optical microscope. When the deterioration layers of the samples belonging to the Roman Period were examined visually and with an optical microscope, the types of deterioration resulting from the chemical composition of the glass, such as iridescence, dulling, black discoloration and pitting were identified. A table was created of the existing degree of deterioration. Micro-XRF and Polarized Energy Dispersive-X-Ray Fluorescence (PED-XRF), Scanning Electron MicroscopeEnergy Dispersive Spectrometry (SEM-EDS), and Raman (Confocal) Spectroscopy methods were used to determine the element and mineralogical contents, and the deterioration layer of the glass samples. When all the archaeometric results were evaluated, it was revealed that there was a difference between the bulk glass and the deterioration layers.
Enez (Ainos) Kazısı Su Terazisi ve Kral Kızı Bölgelerinden Ele Geçen Camların Karakterizasyonu ve Bozulmaları Üzerine Arkeometrik ÇalışmalarDidem Çolak Büyüksoy, Ali Akın Akyol, Işıl Özsait Kocabaş
Bu çalışmada Enez (Ainos) Kazısı Su Terazisi ve Kral Kızı bölgelerinden ele geçen 19 adet etütlük cam buluntunun kimyasal içeriğinin belirlenmesi ve kimyasal içeriklerinin örneklerde görülen bozulma tabakaları ile ilişkilendirilmesi için arkeometrik incelemeler yapılmıştır. Cam buluntuların öncelikle fiziksel durumları incelenmiş, cam yüzeyinde bulunan bozulma tabakaları fotoğrafla belgelenmiş, dijital kalınlık ölçer ile kalınlıkları ölçülmüş, renk ölçümleri yapılmış ve optik mikroskop altında habbe ve bozulma ürünlerinin görüntüleri çekilerek belgelenmiştir. Roma Dönemi’ne ait etütlük örneklerin bozulma tabakaları görsel olarak ve optik mikroskop ile incelendiğinde; sedef oluşumu, matlaşma, siyah kabuk oluşumu ve çukur oluşumu gibi camın kimyasal bileşiminden kaynaklanan bozulma türleri tespit edilmiştir. Camın yüzeyinde mevcut olan bozulmalar derecelendirilerek bir tablo oluşturulmuştur. Cam örneklerin bozulma tabakalarını, element ve mineralojik içeriklerini belirlemek için Mikro-XRF, Polarize Enerji Dağılımlı X-Işını Floresans (Polarized Energy DispersivePED-XRF), Taramalı Elektron Mikroskobu- Enerji Dağılımlı Spektrometresi (Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometry, SEM-EDS) ve Raman (Konfokal) Spektroskopi yöntemleri kullanılmıştır. Tüm arkeometrik sonuçlar değerlendirildiğinde, bulk cam ve bozulma tabakaları arasında farklılık olduğu ortaya koyulmuştur.
EXTENDED ABSTRACT
Camların zaman içerisinde su ve/veya neme maruz kalması cam objelerin bozulmasına neden olmaktadır. Ancak camın içeriği, camın bulunduğu ortam (pH, sıcaklık ve nem) ve fırın sıcaklığı, fırında kalma süresi gibi etkenler de camın bozulmasını etkileyen faktörlerdir. Aynı ortam koşullarına sahip olan cam objelerde cam içeriklerinin farklı olması nedeniyle farklı bozulma türleri meydana gelebilmektedir. Bu çalışmanın amacı Enez Kazısı Su Terazisi ve Kral Kızı bölgelerinden ele geçen camların kimyasal içeriklerinin ve bozulma sürecinde meydana gelen kimyasal değişikliklerin araştırılması ve sonuçların bu konudaki çalışmalara katkı sağlamasıdır. Camın bozulma tabakalarının incelenmesi camın konservasyon yöntemlerinin geliştirilmesinde de yararlı olabilmektedir.
Enez (Ainos) Kazısı Su Terazisi ve Kral Kızı bölgelerinden ele geçen Roma Dönemi’ne tarihlenen 19 adet etütlük cam buluntunun kimyasal içeriğinin belirlenmesi ve kimyasal içeriklerinin örneklerde görülen bozulma tabakaları ile ilişkilendirilmesi için arkeometrik incelemeler yapılmıştır. Cam buluntuların öncelikle detaylı belgeleme çalışmaları (fotoğraflama, kalınlık ölçümü, renk ölçümü, optik mikroskop altında habbe ve bozulma ürünlerini görüntüleme) yapılmıştır. Camın yüzeyinde mevcut olan bozulmaların görsel olarak incelemesi yapılmış; var olan bozulma türleri ve bozulma dereceleri belirlenerek bir tablo oluşturulmuştur. Cam örneklerin element ve mineralojik içeriklerini belirlemek ve bozulma tabakalarını analiz etmek için X-Işını Floresans (Polarize Enerji Dağılımlı XRF (PED-XRF) ve Mikro-XRF), Taramalı Elektron Mikroskobu- Enerji Dağılımlı Spektrometresi (Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometry, SEM-EDS) ve Raman (Konfokal) Spektroskopi yöntemleri kullanılmıştır. Analiz sonuçlarına göre sodyum-kalsiyumsilisyum içerikleri değerlendirildiğinde camların tipik soda-kireç-silis camı olduğu tespit edilmiştir. Potasyum ve magnezyum içeriklerinin düşük olması bitki külü yerine natronun ergitici olarak kullanıldığını göstermektedir. Örneklerin stronsiyum (Sr) ve zirkonyum (Zr) içerikleri, üretimde silis kaynağı olarak deniz kumu kullanıldığını düşündürmektedir. Örneklerin renk ölçümü (kromametrik analiz) ile görünen renkleri belirlenmiş ve bu sonuçlar daha sonra PED-XRF analizi ile desteklenmiştir. Cama renk verici elementler; demir (Fe), bakır (Cu), kobalt (Co) ve kurşun (Pb) olarak belirlenmiştir. Renk ölçümünde rengi mavimsi-yeşil olarak belirlenen EET-G1 örneğinde ayrıca bu sonucu destekleyebilecek Mısır mavisi, bileşimi kalsiyum bakır silikat (CaCuSi4 O10 cuprorivaite) olan pigment 381-1068 cm-1 doruk noktaları arasında Raman analizi ile de tespit edilmiştir.
Camın üretim teknolojisi hakkında bilgi veren habbeler yani cam hamuru içerisinde hapsolan hava boşlukları başlangıçta daireselken yapım teknikleri ile habbelerin şekilleri değişiklik göstermektedir. Antik dönemde camlar, kalıp ya da üfleme teknikleri (serbest üfleme ve kalıba üfleme) kullanılarak üretilmekteydi. Kalıp ya da üfleme işlemleri sırasında, cam hamurunda bulunan habbeler daireselken, gittikçe uzayan elips şekilleri alabilmektedir. Serbest üfleme tekniğinde, habbeler merkezden dışa doğru gittikçe uzamaktadır. İncelenen örneklerin genel olarak dairesele yakın ve iri olan habbe formlarına bakarak ve literatürdeki diğer çalışmalar ile karşılaştırılması yapılarak Enez camlarının serbest üfleme tekniğinde üretildiği söylenebilir.
Roma Dönemi’ne ait etütlük örneklerin bozulma tabakaları görsel olarak ve optik mikroskop ile incelendiğinde sedef oluşumu, matlaşma, siyah kabuk oluşumu ve çukur oluşumu gibi camın kimyasal bileşiminden kaynaklanan bozulma türleri tespit edilmiştir. Örneklerde görülen bozulmaların yoğunluğunu belirtmek için kendi içlerinde kıyaslayarak bir derecelendirme tablosu oluşturulmuştur. En yoğun bozulma seviyeleri sedef oluşumu ve siyah kabuk oluşumu bozulma türlerinde görülmektedir. Cam harmanında ağ yapıcı olarak bulunan SiO2 ’nin yüksek miktarda olması camın mekanik direncini arttırmaktadır. Enez cam örneklerinde beklenenden düşük olan SiO2 içeriğinin nedeni camlarda görülen bozulmalardır. Camın yapısında bulunan, ergitici olarak cam harmanına eklenen sodyum (Na2 O) ve potasyum (K2 O) iyonları ortamda su ve nem bulunması durumunda, su ve nemdeki hidrojen iyonları ile yer değiştirerek sodyum veya potasyum hidroksitleri oluşmaktadır. Bununla birlikte, camın elektriksel nötrlüğünün korunması için, sudaki hidronyum iyonlarının (H3 O+ ) bünyesindeki pozitif yüklü hidrojen iyonları, cam ağından kimyasal olarak çözünen alkali iyonları ile yer değiştirir. Bu işlem bazen bir jel tabakası olarak adlandırılan bir tabakanın oluşmasına neden olur. Başlangıçta cam yüzeyinde oluşan jel tabakası, silisyum açısından zengin, sodyum ve kalsiyum açısından fakirdir. Bozulma tabakalarında SiO2 içeriğinin fazla olması, camlarda görülen bozulmaları destekler niteliktedir. Cam objelerin nem ve/ veya su ile temas etmesi sonucu yüzeyde oluşan jel tabakasında ergitici (Na2 O) ve sağlamlaştırıcı (CaO) miktarının azalması beklenmektedir. Ancak örneklerin SEM-EDS analizi sonuçlarında Na2 O ve CaO miktarının yüksek olmasının, antik kentin denize çok yakın bir konumda olması nedeniyle denizel etki sonucu oluşan birikintilerden kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Siyah kabuk oluşumu tabakası, mangan içeriği ile karakterizedir. Yüksek mangan içeriği ile birlikte demir içeriğinin de yüksek olması beklenmektedir. Siyah kabuk oluşumunda, yüksek mangan içeriği görülürken, aynı element camın genel yapısında ve diğer bozulma türlerinde her zaman daha az bulunmaktadır. Cam örneklerin Mikro XRF, PED-XRF ve SEM-EDS analizleri sonucunda siyah kabuklanma türü bozulma ürünlerinde mangan ve demir öne çıkarken, Raman analizi ile saptanan mangan ve demir içeriklerinin varlığı bu sonuçları desteklemektedir. Raman analizi sonucunda, jel tabakasında SiO2 ve Fe içeriğinin ve siyah kabuk oluşumunda görülen tabakalarda mangan ve demir içeriğinin yanı sıra mavimsi-yeşil renkteki örneğin rengini destekleyebilecek pigment içeriği ortaya çıkarılmıştır.
Arkeometrik yöntemler ile camın yapısal özelliklerinin kimyasal analizleri yapılarak camların ham maddesi, çeşitliliği, ticareti, üretim yerleri ve bozulmaları hakkında bilgiler edinilebilmektedir. Cam objelerin bozulmaları üzerine yapılan çalışmaların azlığının yanı sıra, camın ham maddesi ve çeşitliliği üzerine yapılan çalışmalar da oldukça sınırlıdır. Aynı döneme ait Levant ve Mısır camları çok iyi araştırılmışken, Anadolu camları ile bağlantıları kurulamamıştır. Çünkü Türkiye’deki arkeolojik kazılardaki işlikler, arkeolojik buluntular ve arkeometrik çalışmalar henüz bu konuya tam olarak hizmet edememektedir. Cam bozulmalarının kimyasal süreçleri kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da kısmen cam hamurunun bileşiminden ve imalatından camın gömülü olduğu toprağa kadar dikkate alınması gereken çok sayıda faktör nedeniyle henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Bu çalışma, arkeolojik kazılarda toprak altından çıkan cam objelerin bozulmuş yüzeyleri ile örneklerde meydana gelen bileşimsel değişiklikler arasındaki korelasyonu ele almaktadır.
TIMELINE
|Submitted||31.01.2021|
|Accepted||30.06.2021|
|Published Online||10.08.2021|