İnsanlığın ilk sentetik rengi: Mısır mavisi

Kısa cevap

Mısır mavisi, kum, bakır, kireç ve biraz eritici tuzun 950–1000 derece dolayında bir fırında birlikte pişirilmesiyle yapılan bir kalsiyum bakır silikattır; doğada hazır bulunmayan bir mavi, onunla ilk kez insan eliyle üretildi ve Mısır'dan Roma'ya kadar bütün Akdeniz'e yayıldı. Görünür ışıkla aydınlatıldığında gözün göremediği kızılötesi bölgede güçlü biçimde ışıdığı için, arkeologlar bugün özel bir kamerayla, çıplak gözle seçilemeyecek kadar küçük boya izlerini bile bir heykelin ya da duvarın üzerinde haritalayabiliyor.

Doğanın vermediği mavi

Tarih öncesi paletinde mavinin neden bulunmadığını TK-01 anlattı: mavi taşlar az bulunuyordu, bulunanlar da toz edildikçe soluyordu. Mısırlılar bu sorunu doğada daha iyi bir kaynak arayarak değil, yeni bir madde yaparak çözdü.

Siddall'ın arkeolojik pigmentler derlemesine göre Mısır mavisi Kuzey Afrika, Avrupa ve Orta Doğu'daki arkeolojik bağlamlarda en önemli mavi pigmenttir. Aynı derleme, doğal kuprorivaitin hiçbir zaman kendi başına pigment olarak kullanılmadığını vurgular: kazılarda bulunan her Mısır mavisi, insan yapımıdır.

Fırındaki tarif

Mısır metinleri tarifi bize bırakmadı. İlk yazılı tarif çok daha sonra, MÖ 1. yüzyılda Romalı mimar Vitruvius'tan gelir.

Vitruvius'un tarifinde kireç yoktur; oysa formülde kalsiyum vardır. Kalsiyumun, tarifte adı geçmeyen bir kaynaktan, örneğin kireç içeren bir kumdan gelmiş olması gerekir. Siddall modern tarifi şöyle özetler: bakır ya da bronz talaşı, kuvars kumu, kalsiyum karbonat ve soda ya da potas bazlı bir eriticiyle birlikte kil bir potada 950–1000 derecede ısıtılır. Daha düşük sıcaklıklarda ise camsı ara ürünler oluşur.

Bu tarifte sıcaklık her şeydir. Fırın gereken sıcaklığa ulaşmazsa mavi kristaller yerine camsı ara ürünler oluşur; hammaddelerin oranı da sonucu değiştirir. Yani Mısır mavisini yapmak, bir pigmenti bulmaktan çok bir fırını yönetmeyi öğrenmekti. TK-01'deki sarı okrun ateşte kırmızıya dönmesi bir keşifti; Mısır mavisi ise bir reçeteydi.

Akdeniz'e yayılış

Mısır mavisi kısa sürede bir ticaret malı oldu. Siddall, Tunç Çağı'nda pigmentin ticari bir mal olarak görüldüğünü ve MÖ 14. yüzyılın sonlarına tarihlenen Türkiye kıyısındaki Uluburun burnu açıklarında batmış bir gemide pigment keklerinin ele geçtiğini belirtir. Girit'teki Minos ve Yunanistan'daki Miken fresklerinde de kırmızı, sarı, siyah ve beyazın yanında mavi olarak Mısır mavisi kullanıldı.

Roma döneminde üretim Mısır'ın dışına taşındı. Vitruvius'un andığı Vestorius'un atölyesi, pigmente bir ticari ad da kazandırdı: Siddall'a göre pigment Roma'da «Vestorius mavisi» adıyla bilindi. Siddall, pigmentin Roma duvar resminin bütün yelpazesinde kullanıldığını da ekler.

Unutuluş ve yeniden keşif

Roma'dan sonra Mısır mavisinin kullanımı giderek azaldı. Siddall, Riederer'in 9. yüzyıla ait Hristiyan duvar resimlerinde geç örnekler saptadığını, ama tarihsel dönemde pigmentin giderek daha seyrek kullanıldığını yazar. ColourLex, pigmentin Orta Çağ'a, hatta Rönesans'a ait bazı resimlerde de saptandığını not eder. Yani mavi bir anda yok olmadı; ama bir zamanlar Akdeniz'in her yerinde bilinen reçete, bu reçeteyi bilen atölyelerle birlikte zamanla ortadan kalktı.

Yeniden anlaşılması 19. yüzyılı buldu. İngiliz kimyager Humphry Davy, 1815'te Royal Society'nin dergisinde eskilerin resimde kullandığı renkler üzerine bir çalışma yayımladı.

Bir zamanlar ticaret gemileriyle taşınan bir malın bileşimi, iki bin yıl sonra bir kimyagerin laboratuvarında yeniden çözülmek zorunda kalmıştı.

Karanlıkta parlayan mavi

Kartın sorusu şudur: Mısır mavisi bugün arkeologlara nasıl yardım ediyor? Cevap, pigmentin gözümüzün göremediği bir özelliğinde yatar.

Bu ışımanın arkeolojide nasıl kullanılacağını aynı ekipten Giovanni Verri gösterdi. Nesne, kızılötesi ışık yaymayan görünür ışık kaynaklarıyla aydınlatılır; kızılötesine duyarlı bir kamera ile fotoğraflanır. Görüntüde nesnenin geri kalanı karanlık kalırken Mısır mavisi taşıyan her nokta beyaz bir parıltı olarak belirir.

Siddall'a göre bu yöntem artık bu pigmentleri tanımak için sıradan bir teknik hâline geldi; tahribatsızdır ve çok küçük miktarları doğrular. Parthenon heykellerindeki mavi izlerin bu yolla bulunduğunu RM-03 anlattı. Yöntemin gücü şurada: bir arkeolog, iki bin yıl önce yüzeyden silinmiş bir desenin nerede durduğunu, gözle görülemeyen birkaç kristalin ışımasından geri kurabilir.

Örnek — ten ve kızılötesi pencere

Mısır mavisinin 910 nanometredeki ışıması bugün müzelerin dışında da ilgi görüyor. Selvaggio ve Kruss'un derlemesine göre Mısır mavisi, Han mavisi ve Han moru ince katmanlara ayrılarak nanolevhalar hâline getirilebiliyor. Bu levhalar kızılötesi ışımalarını koruyor ve akıllı mürekkeplerden biyolojik görüntülemeye kadar çeşitli araştırmalarda deneniyor.

Biyolojik görüntülemede ten rengi önemli bir değişkendir. Deriye rengini veren melanin, kısa dalga boylarını çok daha güçlü soğurur. Jacques'ın melanozom soğurması için verdiği yaklaşık formüle göre soğurma dalga boyunun yaklaşık 3,5'inci kuvvetiyle azalır. Bu formülle 910 nanometredeki soğurma, 550 nanometredeki yeşil ışığa göre yaklaşık 5,8 kat, 450 nanometredeki maviye göre yaklaşık 11,6 kat daha düşüktür.

Koyu ten, açık tene göre çok daha fazla melanozom taşır. Görünür ışıkla yapılan bir ölçümde bu fark sinyali büyük ölçüde değiştirir. Kızılötesinde ise her iki tende de soğurma birkaç kat küçüldüğü için tenden tene değişen kayıp da küçülür. Bu hesap yalnız melanini dikkate alan bir modeldir; kan, su ve saçılma da ışığın yolunu değiştirir ve bir cihazın farklı tenlerde eşit çalıştığı ancak farklı ten tonlarından gönüllülerle yapılan ölçümle gösterilebilir. Yine de hesap, eski bir pigmentin ışıdığı dalga boyunun neden yeni bir araştırma alanının ilgisini çektiğini açıklar.

Sık yapılan yanlış

Özet

1. Mısır mavisi, kum, bakır, kalsiyum kaynağı ve bir eriticinin fırında pişirilmesiyle yapılan kalsiyum bakır silikattır; MÖ 3. binyıldan beri üretilen ilk sentetik pigment olarak kabul edilir.
2. İlk yazılı tarifi Vitruvius'a aittir; pigment Tunç Çağı'nda ticaret malı oldu, Minos, Miken ve Roma duvarlarına ulaştı, Roma'dan sonra ise giderek seyrekleşti ve bileşimi 1815'te Davy'nin analizleriyle yeniden anlaşıldı.
3. Görünür ışıkla uyarılınca 910 nanometrede güçlü biçimde ışır; arkeologlar bu ışımayı kızılötesine duyarlı kameralarla kaydederek gözle görülmeyen pigment izlerini haritalar.

Kendini sına

1. (Kolay) Mısır mavisinin kimyasal adı nedir?
2. (Kolay) Mısır mavisinin ilk yazılı tarifi kime aittir?
3. (Orta) Mısır mavisi bugün arkeologlara nasıl yardım ediyor?
4. (Orta) Mısır mavisini yapmak neden bir pigment bulmaktan çok bir fırını yönetmekti?
5. (Zor) Davy'nin 1815'teki çalışması neden bir "yeniden keşif" sayılır?
6. (Zor) Kızılötesinde yapılan bir ölçüm neden ten rengine görünür ışıktaki bir ölçümden daha az bağımlı olabilir?

Cevaplar

1. Kalsiyum bakır silikat, CaCuSi₄O₁₀ («Doğanın vermediği mavi»).
2. MÖ 1. yüzyılda yazan Romalı mimar Vitruvius'a («Fırındaki tarif»).
3. Görünür ışıkla uyarıldığında 910 nanometrede güçlü biçimde ışıdığı için, kızılötesine duyarlı bir kamerayla çekilen görüntüde pigment taşıyan her nokta parlar; böylece gözle seçilemeyen küçük izler tahribatsız olarak haritalanır («Karanlıkta parlayan mavi»).
4. Mavi kristaller ancak doğru sıcaklıkta, 950–1000 derece dolayında oluşur; fırın bu sıcaklığa ulaşmazsa mavi yerine camsı ara ürünler çıkar («Fırındaki tarif»).
5. Çünkü Roma'dan sonra pigmentin kullanımı seyrekleşmiş ve üretim geleneği kaybolmuştu; Davy, kalıntılarda bulduğu kekleri analiz ederek bunların duvar resimlerindeki mavi pigmentle aynı bileşimde olduğunu yeniden gösterdi («Unutuluş ve yeniden keşif»).
6. Melaninin soğurması dalga boyu arttıkça hızla düşer; Jacques'ın formülüne göre 910 nanometrede, 550 nanometredekinin yaklaşık altıda biridir. Bu yüzden tenden tene değişen kayıp kızılötesinde küçülür; ama eşit çalıştığı ancak farklı tenlerde yapılan ölçümle gösterilebilir («Örnek — ten ve kızılötesi pencere»).

Kaynaklar

• Siddall, R., «Mineral Pigments in Archaeology: Their Analysis and the Range of Available Materials», Minerals 8(5): 201, 2018.
• Vitruvius, The Ten Books on Architecture, çev. M. H. Morgan, Harvard University Press, 1914, VII. Kitap, 11. Bölüm.
• Davy, H., «Some experiments and observations on the colours used in painting by the ancients», Philosophical Transactions of the Royal Society of London 105: 97–124, 1815.
• Accorsi, G. vd., «The exceptional near-infrared luminescence properties of cuprorivaite (Egyptian blue)», Chemical Communications (23): 3392 vd., 2009.
• Verri, G., «The spatially resolved characterisation of Egyptian blue, Han blue and Han purple by photo-induced luminescence digital imaging», Analytical and Bioanalytical Chemistry 394(4): 1011–1021, 2009.
• Selvaggio, G. ve Kruss, S., «Preparation, properties and applications of near-infrared fluorescent silicate nanosheets», Nanoscale 14(27): 9553–9575, 2022.
• Jacques, S. L., «Melanosome absorption coefficient», Oregon Medical Laser Center, omlc.org.
• ColourLex, «Egyptian blue», colourlex.com.

Sonraki adım

TK-03, pahalı rengin başka bir yüzüne geçiyor: deniz salyangozlarının salgısından günlerce kaynatılarak elde edilen Tyros morunu, üretiminin neden bu kadar zor olduğunu ve Roma'da bu rengin önce rütbe işaretine, sonra imparatorluk tekeline nasıl dönüştüğünü anlatıyor. TK-04 ise mavinin öbür büyük hikâyesini ele alıyor: Afganistan'ın dağlarından gelen lacivert taşından ayıklanan ultramarini ve hamilerin bu maviyi sözleşmelere ons fiyatıyla neden yazdırdığını.