墨水中铅的秘密 3千前的古埃及已经发现(图)

古埃及纸莎草纸文件上使用红色和黑色的墨汁。（示意图／图片来源：Adobe Stock）

一个由欧洲科学家组成的国际团队对公元前2世纪纸莎草纸进行了一项科学研究，揭示了古埃及人书写时使用的墨水成分的秘密。

丹麦哥本哈根大学（University of Copenhagen）的研究人员，借助法国的欧洲同步辐射光源（ESGF）设施，分析了塔布突尼斯（Tebtunis）神殿藏书馆的12个纸莎草文件碎片。发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究揭示，古埃及纸莎草纸（Papyrus）文件上使用的墨水含有的铅化合物，起到了干燥剂的作用，而不是颜料成分。

墨水中铅的秘密

众所周知，至少从公元前3200年开始，古埃及人就开始使用墨水进行书写，但是哥本哈根大学和欧洲同步辐射辐射光源(ESRF)的跨学科研究人员研究的样品的历史可以追溯到罗马统治时期，约公元100年至公元200年，这些样品最初是从著名的Tebtunis图书馆收集而来，Tebtunis图书馆是唯一幸存下来的罗马统治时期的图书馆。

研究人员使用了同步辐射加速器，包括使用高能X射线分析微观样品，揭示了墨水分子和结构组成前所未有的细节。

分析结果显示，红色墨水中的化合物基本成分是铁，并且可能是由于从赤赭色石头中提取的天然颜料，该颜料含有一定比例的铁、铝、赤铁矿或三氧化二铁。

根据哥本哈根大学的一份声明，在分析纸莎草纸时，研究人员惊奇地发现红色和黑色墨水中都有未知的铅化合物，这些成分可能是由于干燥特性被使用，而不是用作染料。

埃及学家、哥本哈根大学这项研究的第一作者托马斯‧克里斯蒂安森说：“对纸莎草纸上的墨水进行分析后发现了以前未知的红色和黑色墨水组合，尤其是铁和铅的化合物。”

研究人员发现，墨水中的铅化合物与用于着色的传统铅染料不同，这表明添加这些化合物是出于技术目的和干燥目的。

墨水配方复杂

研究者表示，他们在颜料中发现的铅都是一种类型，不同于用作颜料的白铅或红铅。这说明当时的墨水有着复杂的配方，应该不是当时任何普通人都能掌握的技术。

这种墨水配方，与15世纪之后欧洲文艺复兴时期使用的颜料技术相似。科特说：“在15世纪，欧洲的艺术家又开始使用油画创作，面临的就是如何在合理的时间内让颜料干燥。画家意识到，一些铅化合物可以作为有效的干燥剂。”但似乎古埃及人至少在此之前的1400年就发现了这种技术。

研究人员发现，这些墨汁配方里面的红色来自赭石，即氧化铁的成分。有意思的是，这些红色颜料颗粒很粗糙，而铅化合物的颗粒非常精细，在微观下看到，这些铅化合物颗粒包裹在莎草细胞壁的外面。

这形成了一种“咖啡环”的效应，就像滴状液体在固体表面风干后，出现由内至外颜色逐渐加深的现象。从文件墨迹的效果来看，字母仿佛被加了边框。

研究者表示，这些铅化合物是一开始就加入到墨汁配方内，还是后期加入，有待进一步研究了解。