Metalstøbeaffald fra Rovborg (sølvsmed eller alkymist?)

Transkript

1 Metalstøbeaffald fra Rovborg (sølvsmed eller alkymist?) Arne Jouttijärvi Heimdal-arkæometri december 2004

2 Konklusion Fundet indeholder resterne af tre digler fremstillet af ildfast ler, som ikke kan være af lokal oprindelse, men må være indført fra England, Frankrig eller Tyskland (Figur 1). Når man i arkæologisk sammenhæng støder på digler fremstillet af ildfast ler, har de oftest været anvendt til støbning af sølv eller guld. Til støbning af kobberlegeringer nøjedes man normalt med at fremstille diglerne af almindeligt pottemagerler, eventuelt magret med sand for at gøre holdbarheden lidt bedre. Også de skriftlige kilder peger på, at ildfast ler specielt blev anvendt i forbindelse med ædelmetaller. Anvendelse af ildfast ler Figur 1: områder hvor der findes ildfast ler (fireclay) beskrives således af Theophilus i 11. århundrede: tag hvid ler og mal det meget fint. Tag derefter gamle digler, som sølv og guld tidligere er blevet smeltet i, og knus dem for sig selv. Hvis du ikke har digler, så tag stykker af hvidt lertøj og varm dem på ilden indtil de er rødglødende, og, hvis de ikke sprækker, lad dem afkøle og knus dem. Tag så to dele ler og en tredje del knuste digler og bland det med varmt vand. Ælt det godt og lav digler af det både store og små, i hvilke du kan smelte sølv og guld. Det understreges her, at diglerne til sølv skal være lavet af hvid ler, og et af de tydelige kendetegn ved ildfast ler er netop, at det er hvidt eller lyst gråt. Om digler til kobberlegeringer siger Theophilus tilsvarende, at de skal fremstilles af samme ler som almindelige potter er lavet af. I én af diglerne fandtes der da også partikler af sølv. Der var der dog spor efter, at denne digel havde været brugt flere gange. Både i den og i de to andre digler fandtes således spor efter smeltning af kobberlegeringer. Tydelige spor af kobber fandtes også på avlsstenen og svagere spor i støbeformen. Det ser derfor ud til, at man i det værksted hvor genstandene blev brugt, primært arbejdede med kobberlegeringer, og kun i mindre omfang med sølv. Der blev dog tilsyneladende ikke støbt almindelige kobberlegeringer. Der fandtes således ikke spor af de almindeligste legeringselementer: tin, zink og bly. En smeltedråbe viste derimod, at der var tale om en meget speciel legering, nemlig en arsenbronze, som i dette tilfælde be-

3 står af kobber med et arsenindhold på ca. 16 %. I én af diglerne fandtes også kobber med et højt arsenindhold, her dog kun omkring 5,5 %. I en anden digel var arsenindholdet endnu lavere (ca. 2,4 %), medens der ikke fandtes arsen i kobberdråberne i den tredje. Arsen kan dog være fordampet fra metalresterne hvis diglen har været opvarmet længe eller brugt flere gange. Arsen har to effekter på kobber. Dels gør det metallet hårdere, og dels giver høje arsenindhold metallet en hvidere farve. Dette er den væsentligste årsag til senere brug af arsenbronzer. Fra romertid forekommer arsenbronze således ofte i opskriftsamlinger fra alkymister og andre, som ønskede at imitere guld eller sølv. I Leyden Papyrus, som er en kortfattet opskriftsamling for håndværkere skrevet i 3. århundrede, står der om at gøre kobber hvidt: Tag noget kypriotisk kobber, smelt det, tilsæt en mina dekomponeret sandarak, to drakmer af sandarak med farve som jern. Sandarak er arsensulfid, og dekomponeret sandarak er sandsynligvis arsenoxid (arsenik) fremstillet ved opvarmning af arsensulfid i luft, som det beskrives af Albert Magnus' ( ) i : "Mineralium", hvor også fremstillingen af arsenbronze beskrives detaljeret: Og arsenicum (realgar?, As 2 S 2 ) skifter, når det bliver glødet, fra rødt til sort, men hvis det bliver sublimeret i en aludel (en tildækket beholder med en lang hals), som vi ofte har sagt bliver det igen så hvidt som sne (oxideret til arsenoxid As 2 O 3 ) og hvis sådan calcinering og sublimation gentages et antal gange bliver det ekstremt hvidt og skarpt (?). Og på grund af denne skarphed... hvis tilsat under smeltningen af kobber, trænger ind i det og ændrer det til skinnende hvidt. Men hvis kobberet står længe på ilden, fordamper arsenicum og kobberet returnerer til sin oprindelige farve. Det tidligste eksempel på anvendelsen af arsen for farvens skyld er en tyrestatuette fra Horoztepe, Anatolien, dateret til ca f. Kr.. Dele af denne statuette var dækket af et sølvskinnende lag af Cu 3 As (< 0,2 mm), som har stået i kontrast til bronzen. Det menes at overfladebelægningen er fremkommet ved at de områder, der ikke ønskedes behandlet, blev afmasket, hvorefter statuetten anbragtes i en lukket beholder sammen med en blanding af hvid arsenoxid, en alkalicarbonat og trækul. Ved opvarmning er reduceret arsen ved diffusion trængt ind i metallets overflade. Der fandtes ikke arsen i det underliggende metal. Fra 3. århundrede f. Kr. stammer et antal mønter med op til 29 % arsen i overfladen, og 12 % i det indre 1. Mønterne blev slået under et libysk oprør mod Kartago i , som begyndte efter at libyerne have kæmpet for Kartago og tabt i den første puniske krig mod Rom. Da mønterne mere ligner samtidige bronzemønter, og ikke sølvmønter, er det ikke sikkert, at deres sølvhvide farve var beregnet på en forveksling med sølvmønter. Der kan have været tale om en type mønter, som blev anset for at være fremstillet af en særlig ædel kobberlegering. Der er kun identificeret meget få emner fremstillet af arsenbronze fra perioden efter yngre bronzealder. Samtidige forfalskninger af engelske sølvmønter fra det 16. og 17. århundrede har dog vist sig ved analyse at indeholde adskillige % arsen. 1 La Niece & Carradice 1989

4 Tilstedeværlsen af arsenholdigt kobber i digler og metaldråber fra Rovborg tyder derfor på, at der ikke er tale om spor efter en almindelig bronzestøber eller søvsmeds værksted. Snarere må man forestille sig, at den person, som har arbejdet her, har syslet med alkymi. En anden mulighed er dog, at håndværkeren bevidst har fremstillet den sølvlignende kobber-arsen legering med henblik på f. eks. at fremstille falske mønter. I så fald kan støbeformen have været brugt til støbning af blanketter, som senere skulle præges med et møntstempel. Det ville også forklare hvorfor man støbte runde uornamenterede plader.

5 Digler Der fandtes i alt 22 fragmenter af digler. 19 af fragmenterne kunne sammensættes til større eller mindre dele af tre digler. Herudover fandtes fire fragmenter, som ikke umiddelbart kunne indpasses i de tre digler. Alle tre digler havde flad bund med en diameter på ca 3 cm, og lige, udadskrånene vægge. På den mest komplette af diglerne kunne højden måles til ca. 4,7 cm og diameteren ved randen til ca. 5,3 cm. Et af de andre fragmenter gav en højde på 5,0 Figur 2: digel 1 Figur 3: digel 2 cm. Tykkelsen af diglernes vægge var ca. 4 mm ved kanten, og tiltog til ca 8 mm ved bunden. Bunden selv var også ca. 8 mm tyk.. Der var ingen tegn på at diglerne havde haft hældetud eller hank. Der blev foretaget analyser af såvel ler som metalspor i diglerne. Figur 4: digel 3

6 Ler Alle tre digler var fremstillet af en lys grå ler, hvori sorte prikker viste, at materialet var magret med findelt organisk materiale. Analyse af de tre digler viste, at der i alle tre tilfælde var tale om ildfast ler (figur 5). Ler af denne type findes ikke i Danmark, og det må derfor være importeret fra andre steder i Europa. Ildfaste lertyper findes i England, Frankrig, Tyskland og Tjekkiet (figur 1). 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 SiO2 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 Rovborg 1 Rovborg 2 Rovborg 3 0,0 Figur 5 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Al2O3 Metalspor I alle tre digler fandtes spor efter metal. Digel 1 I denne digel fandtes større dråber af næsten rent kobber. Metal digel 1 Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O I 91,2 0,2 0,1 0,3 0,0 0,1 0,2 0,3 0,2 0,0 0,0 5,7 II 91,6 0,2 0,2 0,4 0,1 0,0 0,3 0,0 0,2 0,0 0,1 5,0 MIDDEL 91,4 0,2 0,1 0,4 0,0 0,1 0,2 0,1 0,2 0,0 0,0 5,4

7 Desuden fandtes mindre dråber, som foruden varierende mængder af kobber også indeholdt sølv. Metal digel 1 Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O sølv I 25,1 0,0 0,2 1,9 4,5 0,2 30,7 0,0 1,2 0,2 0,2 24,5 II 3,5 0,0 0,2 0,5 3,0 0,1 25,5 0,0 1,2 0,1 0,0 48,6 III 3,0 0,7 2,0 0,6 1,7 0,1 51,4 0,0 0,7 0,5 0,0 27,3 MIDDEL 14,3 0,0 0,2 1,2 3,8 0,1 28,1 0,0 1,2 0,1 0,1 36,6 Det tilsyneladende høje indhold af ils skyldes primært signaler fra omgivelserne på grund af den meget lille dråbestørrelse. Korrigeret for denne fejl bliver sammensætningen af metallet: Metal digel 1 Cu* Sn Pb* Zn* Fe* Ni* Ag* Sb* As* Sølv, korrigeret I 39,2 0,0 0,4 2, ,9 II 10,2 0,0 0,5 1,4 8, ,4 III 4,9 1,2 3,3 0,9 2, ,1 MIDDEL 29,1 0,0 0,4 2,4 7, ,4 Værd at bemærke er en tydelig forurening af arsen, som forekommer i koncentrationer op til 3,4 %. Tilstedeværelsen af sølvholdige og ikke-sølvholdige metaldråber tyder på, at diglen er blevet anvendt mindst to gange. Digel 2 I denne digel blev der ved indersiden fundet meget små dråber af kobber. Metal digel 2 Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O I 58,0 0,0 0,1 0,2 3,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 25,5 II 64,3 0,0 0,1 0,2 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 25,3 MIDDEL 61,2 0,0 0,1 0,2 1,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,1 25,4 Også her viser analysen et tydeligt signal fra silikaterne i omgivelserne. Korrigeret for dette bliver analysen af metalpartiklerne: Metal digel 2 Cu* Sn Pb* Zn* Fe* Ni* Ag* Sb* As* I 94,0 0,0 0,1 0,4 5,3 0,0 0,0 0,0 0,0 II 98,6 0,0 0,2 0,3 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 MIDDEL 96,3 0,0 0,2 0,3 2,9 0,0 0,0 0,0 0,0

8 Igen, ligesom i digel 1, er der tale om dråber af næsten rent kobber, i dette tilfælde dog uden indholdet af arsen. Digel 3 I digel 3 blev der fundet mange små og større dråber af metal. Analyserne viste, at de alle bestod af kobber med et lavt indhold af almindelige legeringselementer som tin, bly og zink. I en enkelt af dråberne forekommer dog et tinindhold på 5,7 %. Metal digel 3 Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O I 82,7 0,0 0,4 0,5 0,2 0,0 0,0 0,0 1,4 0,0 0,0 8,5 II 86,4 0,0 0,8 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 1,0 0,0 0,0 7,1 III 60,8 0,0 0,7 0,0 0,6 0,3 0,0 0,5 6,4 0,1 0,2 19,2 IV 69,2 0,0 0,4 0,2 1,3 0,3 0,1 0,0 5,0 0,1 0,1 V 67,5 0,0 0,6 0,1 1,3 0,8 0,0 0,0 3,4 0,1 0,1 15,0 VI 75,2 0,0 1,0 0,2 0,7 0,3 0,0 0,0 4,5 0,1 0,1 10,5 VII 74,6 0,0 1,1 0,2 0,7 0,3 0,0 0,0 4,6 0,1 0,1 VIII 60,5 5,7 1,4 0,3 0,6 0,2 0,1 0,0 4,2 0,0 0,1 MIDDEL 72,1 0,7 0,8 0,3 0,7 0,3 0,0 0,1 3,8 0,1 0,1 12,1 Mest bemærkelsesværdigt er det høje indhold af arsen, som ses i de fleste af dråberne. Korrigeret for indvirkning fra omgivelserne har de fleste af dråberne således et arsenindhold på mellem 5 og 6,5 %. Metal digel 3 Cu* Sn Pb* Zn* Fe* Ni* Ag* Sb* As* I 97,1 0,0 0,5 0,5 0, ,7 II 97,0 0,0 0,9 0,5 0,3 0 0,1 0 1,1 III 87,6 0,0 1,0 0,1 0, ,6 9,3 90,6 0,0 0,5 0,3 1,7 0 0,1 0 6,5 91,4 0,0 0,8 0,2 1, ,6 91,7 0,0 1,2 0,3 0, ,5 91,5 0,0 1,3 0,3 0, ,6 82,9 7,7 1,9 0,4 0,9 0 0,2 0 5,7 MIDDEL 91,2 1,0 1,0 0,3 0,9 0,4 0,0 0,1 5,0 Arsenindhold i denne størrelse er meget usædvanlige i kobberlegeringer fra middelalderen. Som legeringselement forekommer arsen primært i den tidlige del af bronzealderen, og selv i denne periode sjældent i koncentrationer over 10 %. Efter 2000 f. Kr. bliver arsenbronze sjældnere, og fra ca f. Kr. er det sjældent at se arsenindhold over ca. 3 %.

9 Metaldråber På hver af de to små dråber blev der slebet en lille plan flade. De to dråber indeholdt begge ukorroderet metal, men adskilte sig tydeligt i udseende. Den ene var således kobberrød medens den anden var nærmest sølvgrå. Analyserne viste dog, at der i begge tilfælde var tale om kobberlegeringer: Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O metal 1 I 80,3 0,0 0,2 0,5 0,9 0,1 0,1 0,0 0,4 0,0 0,0 11,5 II 86,5 0,0 0,3 0,3 0,7 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,1 8,0 83,4 0,0 0,2 0,4 0,8 0,0 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 9,7 Den kobberrøde dråbe (metal 1) består som ventet af næsten rent kobber, blot med mindre forureninger af bly og zink. Cu Sn Pb Zn Fe Ni Ag Sb As Au Mn O metal 2 I 68,6 0,9 1,4 0,2 0,3 0,0 0,6 0,9 15,4 0,4 0,0 6,6 II 68,5 0,2 1,1 0,3 0,3 0,0 2,9 0,5 16,0 0,1 0,1 5,8 III 73,3 0,3 0,8 0,1 0,3 0,1 1,3 0,5 15,8 0,0 0,0 4,6 IV 69,3 0,2 0,9 0,2 0,3 0,1 1,7 0,6 16,5 0,2 0,1 6,2 69,9 0,4 1,1 0,2 0,3 0,1 1,6 0,6 15,9 0,2 0,0 5,7 Den sølvgrå dråbe består af en mere overraskende legering, nemlig af kobber med et usædvanligt højt indhold af arsen (ca. 16 %). Det er dermed højere end det normalt ses selv i bronzealderen. Et så højt arsenindhold vil gøre kobberet meget hårdt og sprødt, men vil også give det en sølvhvid farve. Støbeform Analyse af materiale fra støbeformens inderside viste ikke noget tydeligt indhold af metal. Dog var der svage spor af kobber. Det er dog ikke med sikkerhed muligt at sige hvorvidt den kobberlegering, som der fandtes spor af i diglerne, også var blevet støbt i støbeformen. Avlssten På den forglassede ende af avlsstenen, som har vendt ind mod ilden, fandtes der pletter af kobberkorrosion. Sandsynligvis er der tale om dråber af metal, som er sprøjtet over på stenen ved håndtering af en digel i ildstedet. Det er ikke muligt at sige noget nærmere om kobberlegeringens sammensætning, men kobberet viser, at avlsstenen med stor sandsynlighed er blevet anvendt i samme værksted som digler og støbeform.