Colouration characteristics and mechanisms of Kangxi-period underglaze copper-red porcelain
Questo studio impiega tecniche analitiche avanzate per caratterizzare 20 esemplari di porcellana con sottovetrina rosso rame del periodo Kangxi, rivelando che le loro tonalità vivaci derivano da un'atmosfera di cottura debolmente riducente in cui il rapporto relativo degli stati di valenza del rame (Cu⁰, Cu⁺, Cu²⁺) e la presenza di zolfo e arsenico determinano la formazione di microcristalli di Cu₂O per la colorazione rossa e di goccioline a separazione di fase ricche di Cu²⁺ per le macchie verdi.
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Per secoli, gli artigiani cinesi hanno padroneggiato l'arte di dipingere con il fuoco, trasformando l'argilla ordinaria in vasi di una bellezza mozzafiato. Tra i loro successi più celebrati vi è la porcellana rosso rame sotto vetrina, una tecnica in cui un pigmento contenente rame viene dipinto su un corpo di argilla, ricoperto da una vetrina trasparente e cotto in un forno. La sfida risiede nella chimica del rame stesso. Quando viene riscaldato, il rame è un artista volubile; il suo colore finale dipende interamente dall'atmosfera all'interno del forno e dalla temperatura precisa. Se le condizioni sono leggermente errate, il rosso vibrante inteso dal pittore può svanire, trasformandosi in un grigio spento, un nero fangoso o persino in una macchia verde. Questa sensibilità ha reso la perfetta porcellana rossa un tesoro raro e prezioso, specialmente durante il periodo Kangxi della dinastia Qing, quando gli artigiani raggiunsero un livello di controllo che produceva tonalità vivaci e stabili. Eppure, nonostante tutta la loro abilità, le ragioni microscopiche esatte per cui alcuni pezzi risultavano perfettamente rossi mentre altri sviluppavano macchie verdi o si scurivano rimanevano un mistero nascosto sotto la vetrina.
Un team di ricercatori della Università della Ceramica di Jingdezhen ha ora scoperchiato questo mistero esaminando venti frammenti di porcellana rosso rame del periodo Kangxi. Non si sono affidati a supposizioni storiche, ma hanno utilizzato una serie di strumenti scientifici moderni per osservare direttamente il materiale. Analizzando la composizione chimica delle aree rosse e delle indesiderate macchie verdi, e osservando le minuscole strutture all'interno della vetrina vetrosa, hanno scoperto le condizioni specifiche che creano il colore. Il loro lavoro rivela che la differenza tra un brillante rosso rubino e una macchia verde difettosa non è solo una questione di fortuna, ma un equilibrio preciso della stato chimico del rame, della dimensione delle particelle microscopiche e della presenza di impurità in tracce.
I ricercatori hanno iniziato confrontando la composizione chimica delle regioni rosso brillante con le macchie verdi trovate sugli stessi pezzi. Hanno scoperto che, sebbene gli ingredienti di base della vetrina fossero simili, le macchie verdi contenevano quantità significativamente più elevate di ossido di rame, calcio e ferro. Sotto un potente microscopio, queste aree verdi rivelavano una struttura distinta: minuscole goccioline sferiche, grandi solo dieci o venti nanometri, dove la vetrina liquida si era separata in due fasi diverse. Questa separazione intrappolava il rame in una forma che assorbe la luce diversamente, creando la tonalità verde. Lo studio conferma che questo colore verde deriva da ioni di rame che sono rimasti in uno stato chimico specifico, noto come Cu2+, piuttosto che essere stati completamente trasformati. La presenza di calcio in queste macchie ha agito come una barriera, rallentando il movimento degli ioni di rame e impedendo loro di reagire completamente, mentre il ferro ha aiutato a creare le condizioni affinché la vetrina si dividesse in queste minuscole goccioline.
Al contrario, il vivido colore rosso dei pezzi riusciti proviene da una forma diversa di rame. I ricercatori hanno scoperto che la tonalità rossa è generata principalmente da microscopici cristalli di ossido rameoso, un composto in cui il rame esiste in uno stato chimico leggermente diverso. Nei campioni di rosso più brillanti, questi cristalli sono incredibilmente piccoli e uniformi. Lo studio ha anche scoperto che in alcune aree, minuscole particelle di rame metallico puro coesistono con questi cristalli, aggiungendo profondità al colore. La dimensione di queste particelle è critica; se sono troppo grandi, il rosso diventa spento e scuro, mentre se sono troppo piccole, potrebbero non mostrare alcun colore. I pezzi di maggior successo, come quello etichettato QYLH-4, contenevano un alto numero di queste particelle fini e di dimensioni uniformi, risultando in un rosso puro e intenso.
La chiave per controllare questo delicato equilibrio risiede nell'atmosfera del forno. L'analisi degli stati chimici del rame nei diversi campioni ha mostrato che i forni venivano cotti in un'atmosfera debolmente riducente, il che significa che era presente una quantità limitata di ossigeno. Questo ambiente specifico era cruciale. Permetteva al rame di trasformarsi nella forma che genera il rosso senza diventare la forma che genera il verde o collassare in uno stato metallico nero. Quando la riduzione era troppo forte, il rame si trasformava in particelle metalliche che rendevano la vetrina di un colore rossastro-nero. Quando la riduzione era insufficiente in certe zone, o quando si era accumulato troppo ossido di rame localmente, il rame rimaneva nello stato che produce il verde. I ricercatori hanno anche notato che tracce di zolfo e arsenico, naturalmente presenti nelle materie prime, giocavano un ruolo sottile ma importante. Questi elementi influenzavano la forma e la crescita dei cristalli di rame, aiutando a determinare se il colore finale sarebbe stato un rosso brillante o una tonalità più scura e smorzata.
In definitiva, lo studio dimostra che la straordinaria varietà di colori visibili nella porcellana rosso rame del periodo Kangxi è il risultato di un complesso intreccio tra la composizione chimica del pigmento, la struttura microscopica della vetrina e il controllo preciso del processo di cottura. Le macchie verdi non erano meri errori casuali, ma il risultato di squilibri chimici locali dove il rame non poteva essere completamente ridotto. I rossi brillanti erano il prodotto di un ambiente finemente calibrato che incoraggiava la formazione di specifici, minuscoli cristalli di rame. Mappando questi meccanismi, i ricercatori hanno fornito una chiara spiegazione scientifica di come gli antichi ceramisti abbiano raggiunto tale maestria, trasformando la natura volatile del rame in una forma d'arte stabile e duratura.
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