Свинец и кальций указали на возраст и историю использования папируса

Химики совместно с египтологами исследовали папирусы эллинистической эпохи, использовавшиеся для изготовления картонажа. Анализ показал, что они отличаются повышенной концентрацией кальция. В дальнейшем эта особенность поможет ученым определять, извлечен какой-либо фрагмент папируса из картонажа или служил только писчим материалом. Кроме того, изменения в составе чернил позволили различить папирусы по возрасту, следовательно, могут использоваться для датирования, а по высокой концентрации свинца можно идентифицировать области, которые ранее были покрыты чернилами. Отчет об исследовании опубликован в издании Journal of Cultural Heritage.

Древнеегипетский картонаж изготовлялся в аналогичной папье-маше технике: фрагменты льна или папируса склеивали в несколько слоев на модели сложной формы, высушивали, покрывали грунтовкой, а затем раскрашивали или золотили. Египтяне применяли картонаж в погребальной практике, по-видимому, со второй половины III тысячелетия до нашей эры. Так, из него приблизительно на рубеже XXIII–XXII веков до нашей эры изготовлена древнейшая известная на сегодняшний день царская погребальная маска, принадлежавшая фараону VI династии Пиопи (Пепи) II. Позднее из картонажа стали изготавливать накладки, закрывающие переднюю сторону мумии по всей длине, а в I тысячелетии до нашей эры ― чехлы для мумий.

Долгое время основой для картонажа служила льняная ткань. В эллинистическую эпоху при его изготовлении начали использовать кусочки папируса. Исследования остатков текста на них показали, что на выделку картонажа шли самые разнообразные источники папирусного материала ― документы, частные письма и даже списки литературных произведений, большей частью на греческом языке. Мумии в это время не помещали в цельную картонажную оболочку, а покрывали отдельными накладками. В римское время папирусный картонаж иногда использовался для изготовления переплетных крышек для первых сшитых по тетрадному принципу книг ― кодексов. Однако далеко не всегда по найденному обрывку папируса можно датировать его и определить, входил ли он в состав картонажа.

Египетский исследователь Арзак Мухамед (Arzak Mohamed) из Университета Маккуори в Сиднее совместно с австралийскими коллегами провел химический анализ 20 папирусов с текстами на греческом языке, написанными черными чернилами. Папирусы были извлечены из картонажей эллинистического времени, и возраст 18 из них установлен палеографическими методами. Ученых интересовали следующие вопросы: каковы различия в составе окрашенных и неокрашенных участков папируса, в том числе присутствующих на них пятен белого цвета; изменялся ли со временем элементный состав картонажных папирусов; как он отличается от состава папирусов, не использовавшихся в картонаже. Кроме того, исследователи попытались на основе данных о составе отнести недатированные фрагменты к одной из трех возрастных групп.

Рентгенофлуоресцентный микроанализ показал, что на папирусах в различных концентрациях присутствуют титан, мышьяк, кальций, железо, кремний, фосфор, сера, калий и некоторые другие элементы. В содержании алюминия, меди и кобальта ученые различий не обнаружили, а вот концентрация свинца на покрытых чернилами участках оказалась значительно выше, чем на неокрашенных и забеленных. Мухамед и его коллеги предложили две версии попадания свинца в чернила. Согласно первой, растертый в порошок сульфид свинца PbS ― минерал галенит ― использовался как пигмент. Такой способ известен по исследованию одного из папирусов эпохи Нового царства. Другая версия предполагает добавление в чернила свинецсодержащих соединений в качестве сиккативов ― высушивающих агентов. Наличие свинца на пустых участках папируса, вероятно, связано с загрязнением воды, использованной при изготовлении папирусных листов.

На белых участках папирусных фрагментов было зарегистрировано высокое содержание кальция ― от 80,7 до 97,4 процента по массе. В проводившихся ранее исследованиях папирусов, не входивших в состав картонажа, подобные концентрации ни разу не были обнаружены. По-видимому, белые пятна представляют собой остатки связующего вещества, сохранившиеся после извлечения из картонажа и промывания. Подобные смеси изготовлялись на основе гипса или мела. Определить строение белого материала ученым помогла рентгеновская дифрактометрия, на всех образцах показавшая наличие кальцита CaCO₃. Это говорит о том, что для выделки картонажа применялась не гипсовая, а меловая смесь.

Исследователи разделили 18 датированных фрагментов на возрастные группы: образцы II века до нашей эры и III века до нашей эры. К отдельной, третьей, группе отнесли два папируса 244–243 годов до нашей эры. Анализ показал, что с течением времени содержание различных элементов менялось как на чистых участках, что может говорить об изменениях в технологии изготовления папируса, так и в пигменте. Например, чернила II века до нашей эры содержали много калия, что может быть обусловлено добавлением в краску аравийской камеди. Один образец с неизвестным возрастом по составу оказался близок к папирусам 244–243 годов до нашей эры, и ученые предположили, что он был создан в середине III века до нашей эры. Состав второго образца соответствует папирусам II века до нашей эры. Хотя для подтверждения надежности полученных датировок необходимы дальнейшие анализы, авторы исследования уверены, что изменения в составе чернил и папирусов в будущем могут стать основой дополнительного метода датирования.

Ранее N + 1 неоднократно писал об исследованиях папирусов. Мы рассказывали о том, как ученые определили состав чернил на папирусах римского времени, прочитали текст на обратной стороне свитка из Геркуланума и нашли в 3500-летнем папирусе древнейшее руководство по мумификации.