Studio di pesi in vetro di epoca fatimide mediante microspettroscopia di fluorescenza di raggi X

Un vetro costituito unicamente da silicio ed elementi alcalini è relativamente instabile poiché diminuisce la capacità di resistenza agli agenti ambientali, a causa della presenza di ioni alcalini mobili e di una struttura vetrosa meno interconnessa dovuta alla formazione di ossigeni non pontanti. Questo inconveniente può essere ovviato con l’aggiunta di opportune quantità di ioni alcalino-terrosi, in quanto questi sono in grado di formare due legami con atomi di ossigeno non pontanti. I modificatori alcalino-terrosi, principalmente calcio e magnesio, vengono infatti indicati come stabilizzanti del sistema vetroso.
Il calcio poteva essere introdotto separatamente sotto forma di materiale calcareo, ma più probabilmente era introdotto attraverso la cenere o la sabbia. Nel caso delle ceneri, sia quelle di piante di aree semidesertiche e costiere, ricche in sodio, sia quelle di piante continentali, ricche in potassio, presentano contenuti significativi di calcio; soprattutto nel caso di ceneri sodiche e ad alcali misti si ha contemporanea introduzione di magnesio, in alcuni casi tale contenuto, se indicato in termini di percentuale in moli, può risultare superiore a quello del calcio. Per quanto riguarda le sabbie, se sono di proveienza costiera la presenza di calcio è dovuta a frammenti di conchiglie, mentre per sabbie interne è da attribuirsi ad altri materiali calcarei.
Le conchiglie presenti nella sabbia sono costituite da CaCO3 nella forma di aragonite. Rispetto a quanto si verifica con la calcite, nella struttura dell’aragonite è più facile l’inserimento di ioni Sr(II), presenti in tale minerale sotto forma di elemento vicariante del calcio. Contenuti relativamente alti di stronzio suggeriscono pertanto l’introduzione dello stabilizzante attraverso conchiglie, e quindi sabbie costiere, mentre valori bassi sono da ricondurre alla presenza di altri materiali calcarei, e quindi sabbie interne. Anche il rapporto isotopico 87Sr/86Sr può dare indicazioni sull’origine dello stabilizzante; valori prossimi a quello attuale dell’acqua marina (0.7092) indicano l’uso di conchiglie, mentre nel caso di materiale calcareo presente in sabbie interne il valore del rapporto isotopico rifletterà quello dell’acqua di mare all’epoca in cui i depositi si originarono. Nel caso di ceneri di piante sia il contenuto di stronzio che il valore del rapporto 87Sr/86Sr sono influenzati da quelli del suolo su cui cresce la pianta (FREESTONE et al., 2003). Riportando i contenuti di stronzio in funzione dei valori del rapporto 87Sr/86Sr si potranno allora differenziare vetri ottenuti da cenere di piante da quelli ottenuti da natron, e tra questi quelli prodotti a partire da sabbia costiera calcarea da quelli prodotti da sabbia dell’interno contenente materiale calcareo (Figura 2.3.).