ANALIZE DE MATERIAL NEDISTRUCTIVE
PRIVIND DOI FOLLŞI VALENS
Petean Ioan, Arghir George, Cacuci Bogdan
Introducere
Follişii romani, ca monedă, au o răspândire largă în tot imperiul Roman, fiind găsit un număr impresionant de piese în toată Europa şi în Orientul Apropiat. Este vorba poate de miliarde de piese găsite în diferite contexte, unele dintre ele foarte banale. Din punct de vedere al colecţionarului, o piesă de acest fel dacă arata prea bine poate fi suspectă de a fi falsă [1, 2].
Din punct de vedere ştiinţific există indicii de material care pot atesta autenticitatea unei piese deoarece una originală care a stat în pământ o perioadă îndelungată va prezenta o patină caracteristică aproape imposibil de contrafăcut prin metode chimice rapide. Pentru a fi mai concreţi în punctarea probemei trebuie sa menţionăm că pe lângă compuşii de coroziune specifici oxidării monedei, la o piesă originală neapărat trebuie sa apară în patina acesteia incluziuni minerale din stratul de zacere.
Identificarea acestor compuşi poate fi făcută relativ simplu prin microscopie optică, asociată cu microscopia optică mineralogică şi cu analiza de difracţie cu raze X [3-5]. Toate aceste metode experimentale sunt nedistructive şi nu afectează calitatea monedelor investigate.
1. Moneda etalon
În cazul de faţă s-a luat în considerare o monedă etalon veritabilă, un follis emis sub împăratul Valens, pentru a avea termen de comparaţie la analizaele microscopice. Aceasta este prezentată in figura 1.
Figura 1 - Follis Valens – moneda etalon.
Aspectul general al acesteia este bun, fiind lizibile inscripţiile şi reprezentările grafice. Atât aversul cât şi reversul monedei etalon prezintă o patină nobilă neagră strălucitoare cu unele zone maro închis. Aspectul se datoreşte oxizilor de cupru CuO – de culoare neagră şi Cu2O – de culoare brun închis.
a
b
Fig. 2. Microstructurile optice ale probei etalon:
a) suprafaţa monedei, b) incluziuni minerale în materialul patinei.
Microstructura suprafeţei follisului etalon este prezentată in figura 2a. Observaţiile macroscopice evidenţiază o masă compactă a patinei cu culoare predominant închisă (negru stralucitor) peste care se pot observa pete de culoare mai deschisă dispuse aleator pe suprafaţa monedei. Aceste pete au o nuanţa brun roscată relativ pământoasă şi variază ca dimensiuni de la circa 10 μm la zone cu diametru de aproximativ 40 μm. Măsurători mai detaliate relevă un diametru mediu de 25 μm.
S-a prelevat o cantitate redusa de material oxidic din patina monedei si s-a etalat pe o lamelă de sticlă pentru microscop. Aceasta a fost investigată prin microscopie optică mineralogică în lumina polarizata cu nicolii încrucişaţi. Microstructura rezultată este prezentată in figura 2b. Se evidenţiază particule granulare colorate diferit, culoarea acestora a fost comparată cu informaţiile din baza de date mineralogică [4]. Prin urmare particulele închise la culoare spre nuanţă de negru sunt CuO sub formă de tenorit, particulele maronii la culoare sunt Cu2O sub formă de cuprit. Înăuntrul acestor particule se observă puncte fine având in jur de 10 – 15 μm diametru cu un aspect mai luminos având nuanţa catre gri verzui care sunt particule de cuarţ.
Aceste particule curtoase sunt puternic legare in materialul oxidic ceea ce înseamna că provin din stratul de zacere în care a fost descoperită moneda, respectiv sunt rezidii minerale care nu au putut fi îndepartate la curăţarea monedei. Acestea având dimensiuni aşa de mici nu se observă cu ochiul liber în patina monedei nici chiar cu lupa la mărire de 10 ori, ele putând fi observate doar la microscopul mineralogic.
2. Moneda de investigat
În figura 3 este prezentat follisul Valens de investigat. Acesta prezintă o claritate deosebită a detalilului atat a inscripţiilor cât şi a reprezentărilor de pe avers şi de pe revers. De asemenea se evidenţiază o patină nobilă în strat compact cu aspect negru strălucitor. Calitatea deosebită a acestei piese o face sa fie suspectă de a fi o copie sau un fals modern.
Figura 3 - Follis Vallens – moneda de analizat.
Pentru a elucida acest aspect, respectiv să vedem dacă moneda în cauză este autentică sau o copie modernă s-a procedat la analize similare cu cele facute pe moneda etalon. Rezultatele analizei microscopice sunt prezentate in figura 4.
a
B
c
D
Fig.4. Microstructurile follisului Valens de analizat:
a,b) suprafaţa monedei, b) incluziuni minerale în materialul patinei.
Pe suprafaţa monedei se observă la nivel microstructural un strat compact de patină oxidică de culoare neagră stralucitoare cu tentă albăstrie, faptul se datoreşte prezenţei în cantitate foarte mare a oxidului de cupru din categoria tenoritului, figura 4a si b. La fel ca şi la moneda etalon observăm unele zone microscopice coloarte brun închis, acestea corespunzând zonelor preponderente cu cuprit.
În zonele adiacente literelor din inscripţie se observă zona de patină mai grăunţoasă cu un aspect cromatic mai deschis amintind de unele depuneri pamântoase. Este evidentă întrepătrunderea acestor porţiuni grăunţoase in masa oxidică a patinei monedei. Faptul în sine nu poate fi realizat printr-o simplă mânjire cu pământ ci s-a realizat pe parcursul unei perioade lungi de zacere in sol. Aspectul se pronunţă pentru autenticitatea monedei.
În continuare a fost prelevată patina din zonele graunţoase, fără ca sa fie afectată calitatea piesei. Acestă probă pulverulentă a fost etalată pe o lamelă de sticlă pentru microscop în mod similar ca şi la moneda etalon. S-a efectuat o investigaţie microscopică mineralogică în lumina polarizată cu nicolii încrucişaţi rezultând microfotografiile din figura 4 c si d. La o primă vedere observăm că dispersia materialului oxidic este similară cu cea de la moneda etalon. Se evidenţiază particule întunecate de tenorit alternând cu particule brune de cuprit. Şi în cazul monedei de investigat apar puncte strălucitoare care reprezintă particulele curtoase cu diametru variabil intre 10 – 25 μm. Prin urmare şi în cazul monedei de investigat materialul oxidic din care este compusa patina a reţinut particule fine din stratul de zacere.
Fig. 5. Difractograma suprafeţei follisului Valens de analizat.
Pentru o acurateţe mai mare a determinărilor s-a procedat la o examinare a suprafeţei monedei de investigat la difracţie cu raze X în vederea evidenţierii compuşilor identificaţi deja printr-o a doua metodă experimentală.
Difractograma rezultată este prezentată în figura 5. Se observă maxime de difracţie foarte bine dezvoltate corespunzând compoziţiei fazice a suprafeţei monedei. Compusul cu concentraţia cea mai ridicată este tenoritul reprezentând mai bine de jumătate din compoziţia patinei, fiind urmat îndeaproape de cuprit. Se remarcă o cantitate destul de redusă de hidroxid de cupru (cu nuanţa verzuie) în jurul a 10 % din masa patinei monedei. Acesti compuşi sunt de origine naturală proveniţi din coroziunea lentă a suprafeţei monedei aflată în contact cu stratul de zacere. Prezenţa moderată a hidroxidului de cupru pledează puternic pentru formarea patinei in condiţii naturale. În condiţii de laborator, cazul unei patine false, stratul oxidic ar fi mult mai pur şi nu ar prezenta zone de hidroxid de cupru. În difractograma din figura 5 observăm şi maxime de difracţie corespunzătoare cuarţului, acestea având o intensitate relativă mică, se încadrează la categoria urmelor adică undeva între 1 – 3 %. Analiza difractometrică corespunde în totaliate cu observaţiile microscopice. Aceasta confirmă pe deplin că în componenţa patinei monedei de investigat există urme de minerale din stratul de zacere.
3 Concluzii
Având în vedere aspectele punctate anterior rezultă că moneda de investigat prezintă o microstructură similară cu cea etalon. Compuşii din patina monedei de investigat au fost confirmaţi atât de către microscopia optică mineralogică cât şi de difracţia cu raze X, aceştia fiind: tenorit, cuprit, hidroxid de cupru şi urme de cuarţ. În concluzie rezultă că moneda de investigat a stat o perioadă deosebit de lungă în mediul de zacere, prin urmare aceasta este autentică.
BIBLIOGRAFIE
[1] Csiki E., Ghid numismatic: monete greceşti, romane şi bizantine, Ed. Kriterion, Bucureşti 1988.
[2] Cacuci B., Unele particularităţi întâlnite pe monedele din secolul al III-lea, Colecţionarul Roman, IV, 2009.
[3]. Arghir, G., Caracterizarea cristalografică a metalelor şi aliajelor prin difracţie cu raze X, Lito. U.T.C-N., Cluj Napoca, 1990.
[4] Arghir, G., Ghergari, L.M., Cristalografie – Mineralogie Indrumător de lucrări de laborator, Litografia Institutului Politehnic din Cluj – Napoca, 1986.
[5] Petean I., Arghir G., Aspecte tehnologice şi de material privind unii denari romani imperiali, Stiinta si Inginerie, vol. XV, Editura AGIR, Bucuresti, 2009, pag. 73 –80