
El púrpura Han y el azul Han (también llamados púrpura chino y azul chino ) son pigmentos sintéticos de silicato de bario y cobre desarrollados en China y utilizados en la China antigua e imperial desde el período Zhou Occidental (1045-771 a. C.) hasta el final de la dinastía Han ( c. 220 d. C. ).
Color
La azurita era el único pigmento azul natural utilizado en la antigua China. Al parecer, la antigua China no utilizaba un pigmento púrpura natural y fue la primera en desarrollar uno sintético. [ 1 ]
El azul Han en su forma pura es, como su nombre indica, azul.
El púrpura Han en su forma pura es en realidad un azul oscuro, cercano al índigo . Es un púrpura en el sentido coloquial del término , es decir, un color entre el rojo y el azul . Sin embargo, no es un púrpura en el sentido científico del color , es decir, un color no espectral entre el rojo y el violeta en la gama de púrpuras del diagrama de cromaticidad CIE . Quizás la denominación más precisa sería «índigo Han», aunque también podría considerarse un tono brillante de azul ultramar (clasificando el azul ultramar como color y no como pigmento).
El color púrpura que se observa en las muestras de púrpura de Han se crea por la presencia de óxido de cobre (I) rojo (Cu₂O ) que se forma cuando el púrpura de Han se descompone (el rojo y el azul forman el púrpura). [ 2 ] La descomposición del púrpura de Han para formar óxido de cobre (I) es [ 3 ]
- 3 BaCuSi 2 O 6 → BaCuSi 4 O 10 + 2 BaSiO 3 + 2 CuO
Por encima de 1050 °C, el óxido de cobre (II) CuO se descompone en óxido de cobre (I): [ 3 ]
- 4 CuO → 2 Cu 2 O + O 2
Química
Tanto el púrpura de Han como el azul de Han son silicatos de bario y cobre (que contienen bario , cobre , silicio y oxígeno ). Sin embargo, difieren en su fórmula, estructura y propiedades químicas.
Fórmula química y estructura molecular
Han morado
El color púrpura Han tiene la fórmula química BaCuSi 2 O 6 .
El púrpura de Han tiene una estructura en capas con silicatos de 4 anillos aislados y contiene un enlace cobre-cobre que hace que el compuesto sea más inestable que el azul de Han (los enlaces metal-metal son raros). [ 2 ] [ 4 ]
Han azul
El azul de Han tiene la fórmula química BaCuSi 4 O 10 . En 1993, se descubrió que se presenta de forma natural como el raro mineral effenbergerita . [ 5 ]
El azul Han, al igual que el púrpura Han, tiene una estructura en capas con silicato formando el armazón estructural. Sin embargo, el azul Han es más estable debido a características estructurales como
Propiedades químicas y físicas
El morado y el azul de Han son similares en muchas de sus propiedades físicas, lo que permite mezclarlos, pero difieren en sus propiedades químicas. [ 2 ]
Propiedades exóticas y aplicaciones a la investigación en superconductividad y computación cuántica.
En 2006, científicos de Stanford, el Laboratorio Nacional de Los Alamos y el Instituto de Física del Estado Sólido (Universidad de Tokio) demostraron que el púrpura de Han "pierde una dimensión" bajo condiciones adecuadas cuando entra en un nuevo estado, como un condensado de Bose-Einstein . Los investigadores observaron que
"Hemos demostrado, por primera vez, que el comportamiento colectivo en un material tridimensional masivo puede ocurrir en realidad en solo dos dimensiones. La baja dimensionalidad es un ingrediente clave en muchas teorías exóticas que pretenden explicar varios fenómenos poco comprendidos, incluida la superconductividad de alta temperatura , pero hasta ahora no había ejemplos claros de ' reducción dimensional ' en materiales reales", dijo Ian Fisher.
Otros miembros del equipo de investigación aludieron a posibles aplicaciones en la computación cuántica. En las computadoras convencionales, las cargas de los electrones transportan información, pero el espín del electrón podría desempeñar en el futuro un papel similar en los dispositivos " espintrónicos ":
«Las corrientes de espín son capaces de transportar mucha más información que una corriente de carga convencional, lo que las convierte en el vehículo ideal para el transporte de información en futuras aplicaciones como la computación cuántica », afirmó la primera autora, Suchitra Sebastian. Fisher señaló: «Nuestro grupo de investigación se centra en nuevos materiales con propiedades magnéticas y electrónicas no convencionales. El púrpura de Han se sintetizó por primera vez hace más de 2500 años, pero solo recientemente hemos descubierto lo exótico que es su comportamiento magnético. Esto nos hace preguntarnos qué otros materiales existen que aún no hemos comenzado a explorar». [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Han morado
El púrpura Han es química y térmicamente menos estable que el azul Han. Se desvanece y se descompone en ácido diluido . [ 4 ] [ 10 ] [ 11 ] El púrpura Han comienza a descomponerse a temperaturas superiores a 1050–1100 °C y forma un vidrio verde-negro alrededor de los 1200 °C. [ 2 ] [ 10 ] Se vuelve más violáceo al molerse. [ 6 ]
Han azul
El azul de Han es más estable química y térmicamente. No se descompone en ácidos diluidos, [ 4 ] [ 10 ] y se vuelve más azulado cuando se muele. [ 6 ]
Fabricar
La fabricación depende de las materias primas, sus proporciones, los fundentes, la temperatura, la atmósfera y el tiempo de reacción. [ 4 ]
La producción parece haberse concentrado en el norte de China, a unos 200-300 km (120-190 millas) al norte de la ciudad de Xi'an . Esta es la zona con grandes depósitos de materia prima. [ 2 ] No se han encontrado registros escritos sobre la producción de púrpura Han o azul Han, por lo que la información sobre su fabricación se ha obtenido mediante experimentación. [ 6 ]
materias primas
Las materias primas necesarias son un mineral de bario, cuarzo , un mineral de cobre y una sal de plomo. Se desconoce si los minerales se utilizaron en su forma natural o si fueron tratados, aunque hasta el momento no existe evidencia de tratamiento. [ 6 ]
La fuente de bario era witherita (BaCO₃ ) o barita (BaSO₄ ) . [ 11 ] La rareza de la witherita puede favorecer a la barita como la fuente más probable. [ 6 ] La barita tiene una tasa de descomposición más lenta y, por lo tanto, favorece la producción de azul Han. La witherita, por el contrario, favorece el púrpura Han. [ 10 ] En el uso de barita, se habrían necesitado sales de plomo ( carbonato de plomo u óxido de plomo ) para aumentar el rendimiento. [ 11 ] Se ha detectado plomo en asociación con el púrpura Han y el azul Han. [ 2 ] [ 12 ] [ 13 ]
El plomo actúa como catalizador en la descomposición de los minerales de bario y como fundente . [ 2 ] La cantidad de plomo es importante. Un exceso de plomo (más del 5 %) provoca fusión parcial y formación de vidrio por encima de 1000 °C. [ 10 ]
El rol del líder es: [ 2 ]
- BaSO₄ + PbO ⇌ PbSO₄ + BaO
El proceso de fabricación
La preparación del azul de Han utilizando malaquita , sílice y witherita como minerales de partida también libera dióxido de carbono y vapor de agua como subproductos según la siguiente reacción: [ 2 ]
- Cu 2 (CO 3 )(OH) 2 + 8 SiO 2 + 2 BaCO 3 → 2 BaCuSi 4 O 10 + 3 CO 2 + H 2 O
La reacción en estado sólido para producir silicatos de cobre y bario comienza aproximadamente a 900 °C. [ 10 ] El púrpura Han se forma más rápidamente. [ 2 ] [ 4 ] El azul Han se forma cuando hay un exceso de sílice y se permite un tiempo de reacción más prolongado. [ 2 ] La fabricación china temprana generalmente producía una mezcla de partículas de azul Han y púrpura Han en diversas proporciones, pero a veces se fabricaban colores puros. [ 13 ] El azul Han podría haberse fundido, pero el púrpura Han no forma una fusión homogénea , por lo que habría tenido que utilizar un proceso de sinterización . [ 3 ]
El disparo prolongado provoca que Han púrpura se descomponga y forme Han azul: [ 3 ]
- 3 BaCuSi 2 O 6 → BaCuSi 4 O 10 + 2 BaSiO 3 + 2 CuO
La temperatura debía ser alta (alrededor de 900–1000 °C) y mantenerse a esa temperatura durante largos períodos. [ 2 ] [ 11 ] El púrpura Han es sensible al calor, por lo que el control de temperatura para producir púrpura Han debía ser bastante constante (± 50 °C) . [ 3 ] El azul Han es menos sensible al calor. [ 6 ] En las condiciones adecuadas, la fabricación de púrpura Han habría tomado alrededor de 10–24 horas, mientras que el azul Han habría tomado el doble de tiempo. [ 3 ]
La temperatura se habría controlado mediante pruebas de los materiales de cocción, el tamaño, la forma y el material del horno , y el control del ambiente. [ 6 ] La tecnología para alcanzar y mantener altas temperaturas se habría conocido a partir de la producción de metales y cerámica [ 14 ] [ 2 ] [ 6 ] por ejemplo, el uso potencial de fuelles dobles como los utilizados en la producción de metales. [ 2 ]
Comparación
Historia
Hipótesis sobre el origen
El azul Han y el azul egipcio tienen la misma estructura básica y propiedades muy similares. [ 2 ] La principal diferencia es que el azul egipcio (CaCuSi 4 O 10 ) tiene calcio en la posición del bario del azul Han (BaCuSi 4 O 10 ). Esta similitud llevó a algunos a sugerir que el azul Han se basaba en el conocimiento del azul egipcio, que se había extendido hacia el este a lo largo de la Ruta de la Seda . [ 11 ] Aun así, habría sido necesaria una innovación independiente en China para reemplazar el calcio por bario [ 11 ] (los pigmentos Han comienzan a formarse a temperaturas entre 100 y 200 °C superiores a las del azul egipcio). [ 14 ]
Las dos hipótesis que sustentan las especulaciones sobre la cronología exacta de la invención de estos pigmentos azules se pueden resumir de la siguiente manera:
- Que las técnicas de vidriado con metales alcalinos anteriores se basaban en conocimientos de Egipto, pero que los pigmentos de silicato de cobre (azul egipcio y azul Han) se desarrollaron a partir de estos vidriados en dos áreas independientes: Egipto y China. [ 2 ]
- Alternativamente, que los ejemplos de azul Han son anteriores a la Ruta de la Seda oficial y, por lo tanto, que su desarrollo fue completamente independiente. [ 14 ]
Invención china
Los argumentos en contra de los vínculos con el azul egipcio incluyen la ausencia de plomo en el azul egipcio y la falta de ejemplos de azul egipcio en China. [ 14 ] [ 15 ]
El uso de cuarzo, bario y plomo en el vidrio chino antiguo , así como en el púrpura y el azul Han, se ha utilizado para sugerir una conexión entre la fabricación de vidrio y la producción de pigmentos, [ 12 ] y para argumentar a favor de una invención china independiente. [ 14 ] Es posible que los alquimistas taoístas hayan desarrollado el púrpura Han a partir de su conocimiento de la fabricación de vidrio. [ 14 ]
El plomo es utilizado por el fabricante de pigmentos para reducir el punto de fusión del bario en el púrpura Han. [ 16 ]
El aumento y la disminución de los vidrios de bario, y del púrpura Han y el azul Han, siguen patrones similares. Ambos alcanzaron su punto máximo en la dinastía Han , para luego declinar. [ 14 ] Desde la dinastía pre-Han hasta la dinastía Tang se observa un cambio del vidrio de tipo plomo-bario-silicato al vidrio de plomo-soda-cal. [ 17 ] La razón de la disminución es discutible. Liu et al. [ 14 ] atribuyen la disminución al declive del taoísmo cuando se introdujo el confucianismo , ya que vinculan la fabricación de pigmentos con la ideología taoísta. Berke (2007) [ 2 ] cree que los cambios políticos detuvieron la distribución de los pigmentos cuando el Imperio chino se dividió al final del período Han.
Usos en contextos culturales
El azul Han parece haber sido el color preferido en períodos anteriores ( Zhou ), y el púrpura Han en períodos posteriores ( alrededor del 400 a. C.). [ 2 ]
Los pigmentos Han consisten en diversas combinaciones de componentes azules, morados e incoloros. [ 13 ] La molienda conjunta de morado Han y azul Han habría permitido obtener una variedad de tonalidades azul-moradas. [ 6 ]
Los pigmentos se utilizaron para:
- Cuentas (del período Zhou Occidental tardío (1201–771 a. C.) [ 2 ] )
- Palos octogonales (del período de los Estados Combatientes [ 12 ] )
- El Ejército de Terracota ( dinastía Qin )
- Figurillas pintadas ( dinastía Han )
- Vasijas de cerámica (dinastía Han)
- Objetos de metal (dinastía Han)
- Pinturas murales (dinastía Han)
Rosario
Algunos de los primeros ejemplos del uso de los pigmentos Han son cuentas que datan del período Zhou Occidental . Los pigmentos se presentan como cuerpos compactos o en capas vidriadas. [ 2 ]
palos octogonales
Se trata de objetos compactos (varillas/barras sólidas) con tonalidades que van del azul claro al púrpura oscuro. La gama de colores se debe a las proporciones variables de azul Han, púrpura Han y material incoloro . [ 12 ] Se cree que son barras de pigmento que se intercambiaban y luego se molían para usarse como bases de pigmento en pinturas. [ 3 ] [ 11 ] Es posible que tuvieran importancia por sí mismos, como objetos ceremoniales o burocráticos de relevancia. [ 12 ]
Ejército de terracota
El púrpura Han y el azul Han se utilizaron por primera vez en pinturas durante la dinastía Qin. El púrpura Han se utilizó para el Ejército de Terracota en la tumba del emperador Qin Shi Huang ; el costo de producir púrpura Han y otros pigmentos en cantidades tan grandes habría enfatizado el lujo y el estatus. [ 1 ] El púrpura Han parece haberse utilizado principalmente en los pantalones de los guerreros. [ 1 ] El pigmento se unía a la superficie de terracota con laca . [ 18 ] Los guerreros se cocían a la misma temperatura que la necesaria para la fabricación del púrpura Han ( 950–1050 °C [1740–1920 °F] ), por lo que es posible que se hayan utilizado los mismos hornos para ambos procesos. [ 14 ] No hay evidencia que indique que se utilizara azul Han para los guerreros ( se utilizó azurita para el azul). [ 2 ] [ 1 ]
Figuritas de cerámica pintadas
Se han encontrado figurillas de cerámica pintada más pequeñas, por ejemplo, en las tumbas Chu de la dinastía Han Occidental, Xuzhou , provincia de Jiangsu [ 19 ] y en las tumbas Yangling de la dinastía Han del emperador Liuqi y su emperatriz (156-141 a. C.). [ 20 ]
Recipientes de cerámica
El azul Han y el púrpura Han se usaban para decorar vasijas de cerámica gris oscuro Hu de la dinastía Han. [ 12 ] [ 13 ]
objetos metálicos
Los recipientes de bronce de la dinastía Han, por ejemplo un cuenco y la parte superior de un vaporizador, estaban decorados con púrpura Han. [ 13 ]
Pinturas murales
- Un dintel y un frontón de una tumba de la dinastía Han cerca de Luoyang fueron pintados con un pigmento azul claro compuesto por componentes azules, púrpuras e incoloros. [ 12 ]
- Una pintura mural de una tumba del período Han Oriental en la zona de Xi'an es uno de los últimos ejemplos del uso de pigmentos sintéticos de silicato de cobre y bario (púrpura Han). [ 19 ]
Preservación
Debido a la inestabilidad del púrpura Han, este muestra signos significativos de erosión en los artefactos arqueológicos excavados. El óxido de cobre(I) formado durante la descomposición del púrpura Han (véase la sección sobre el color) permanece estable, pero el púrpura Han continúa deteriorándose y su color se intensifica con el tiempo. [ 2 ]
El púrpura Han se desvanece en ácido, por lo que las partículas incoloras encontradas en pigmentos que contienen azul Han y púrpura Han pueden ser partículas que originalmente eran púrpuras, pero que se desvanecieron en condiciones ácidas durante el enterramiento. [ 13 ] Además, el azul Han tiene propiedades fungicidas, por lo que se conserva mejor. El púrpura Han reacciona con ácido oxálico para formar BaCu(C 2 O 4 ) 2 . El color azul claro de este polímero de coordinación puede explicar el color azul claro de algunos de los pantalones de los Guerreros de Terracota, color resultante de la presencia de líquenes que excretan oxalato . [ 3 ]
Notas
Se han encontrado otros dos compuestos sintéticos de silicato de bario y cobre de color azul en cantidades ínfimas, pero aún no tienen nombre. Son:
- BaCu 2 Si 2 O 7 (color azul)
- Ba 2 CuSi 2 O 7 (color azul claro) [ 3 ]
Véase también
- pigmentos azules
- Azul cobalto – Pigmento azul
- Azul egipcio : pigmento utilizado en el antiguo Egipto.
- Azul maya – Pigmento azul celeste elaborado en la Mesoamérica precolombina.
- Azul persa : color azul asociado con la cerámica persa.
- Azul de Prusia – Pigmento sintético
- Vidrio chino antiguo : vidrio fabricado en China antes de la dinastía Qing (1644-1911).
- Lista de colores
- Lista de pigmentos inorgánicos
Referencias
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Enlaces externos
- Raiders of the Lost Dimension Archivado el 25/12/2014 en Wayback Machine (Magnet Lab, FSU) 21 de mayo de 2006
- Imagen microscópica de Han Purple (crédito: Marcelo Jaime de MST-NHMFL)
- Tonos de azul
- Tonos de violeta
- Tonos de púrpura
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