DR. MELİS UZDURUM 14. HAFTA
ARKEOMETRİ-I
KİMYASAL ANALİZLER
http://www.anarchaeologist.co.uk
Arkeolojide kimyasal analizler arkeolojik buluntu ve kalıntıları oluşturan inorganik ya da organik bileşenlerin, element ve izotoplarının incelenmesini kapsar. Arkeokimya öncelikli olarak
1) karakterizasyon (maddesel kültür ögelerinin kimyasal yapısının belirlenmesi,
2) tanımlana (ne olduğu bilinmeyen kalıntıların ilk halinin belirlenmesi) dir. (Öz- Demirci, 2017: 2)
* * *
Kalıntı ve buluntunun tanımı ve içeriği ile ilgili elde edilen bilgiler çeşitli amaçlar için kullanılabilir. Bunlar:
a) Kalıntının orijinalliğini belirlemek (genellikle sanat eserleri üzerinde uygulanır,
b) Koruma (bir malzemenin zaman içerisinde değişim ve bozunmasını önlemek için uygun koruma koşullarının belirlenmesi)
c) Geçmiş yaşama dair bilgi sahibi olma,
Aynı yerde uzun bir süre boyunca gerçekleştirilen faaliyetlerin, farklı kimyasal işaretler veya toprağa sıkışan kalıntıların geride kalması
toprak kimyası analizlerinin temelini oluşturur.
(Fernandez vd. 2002)
MÖ 1600-1100 Geç Shang Hanedanlığı Bakır
Cu
Kalay Sn
+ =
Bilimsel girişimlerle keşfedilen ilk element, fosfor
(P)
19. yy ortaları
Arkeolojik kalıntı ve buluntuların hammadde
kaynağı analizi
Newfoundland and Labrador’s University Archaeological Sciences Laboratory
20. yy ilk yarısı
İkinci Dünya Savaşı ve sonrası
Savaş teknolojilerinden elde edilen bilgi
geliştirilir,
arkeolojik yöntemlere
uygulanır.
Fosfat, fosfor (P) ve oksijen (O)
atomlarından oluşan bir
anyondur.
Fosfor (P) sadece fosfor
atomlarından oluşan bir
elementtir.
Mol, herhangi bir maddenin Avogadro sayısı (6,02×1023 ) kadar tanecik (atom, molekül, formül birim, iyon ) içeren miktarına denir.
Molar, 1 mol çözeltide çözünmüş olarak bulunan mol sayısı
Kemik, dışkı ve diğer organik maddelerde bulunur.
İsveçli
Svante Arrhenius,
1930’lar
Azot (N) nitrojen Fosfor
(P)
Kalsiyum (Ca)
Geçmişteki insan aktiviteleri
İnsan dışkısı, kemik vd. atıklar
1958 1974
Kayaçlar
Çanak çömlek Kemik ve dişler
Sediman ve toprak Metaller
Cam
Boya ve pigment
Harç, sıva ve kerpiç Kabuk
https://www.floridamuseum.ufl.edu
Azot (N)
% 0.672-6.72 Fosfor (P)
% 0.495-9.91
SPOT TEST
Kalsiyum (Ca)
% 0.022-0.439
KOLORİMETRİK TEST
Kalkan, 2017’den alınmıştır.
Yerleşmelerin oluşum süreci Paleoçevre
Piroteknoloji
Mekan kullanımı
İnsan ve hayvan faaliyetleri
Yapı malzemeleri ve aletlerin üretim süreci
Biyolojik aktiviteler
Koruma Tafonomi Toprağın oluşumu,
kimyasal yapısı İklim
Bitki örtüsü Yer altı suları İnsan
faaliyetleri
pH derecesi, toprağın en önemli kimyasal özelliklerinden biridir ve toprağın asitli mi yoksa alkali özellikte mi olduğunun anlaşılmasını sağlayan ve bunun derecesini gösteren bir ölçü birimidir.
pH ANALİZİ
- 10 gr öğütülmemiş toprak
- Saf suda çözülerek (25 ml, H2O)
- Elde çalkalama
WTW, pH-Electrode SenTix 81 pH metresi kalibrasyon pH 7 ve pH 4
CaCO3, başta kül, kireç olmak üzere kemik, kabuk (Canti, 2007), dışkı gibi antropojenik malzemelerde de bulunan kimyasal bir bileşiktir. Kalsimetre kullanımında sonuçlar yüzde miktarı olarak CaCO3 cinsinden ifade edilir. Kurutulan ve toz haline getirilen
toprak %10 seyreltilmiş hidroklorik asit (HCl) ile tepkimeye girer ve karbonatlardan çıkan CO2 gazı hava almayan bir boruda kapalı tutularak hacmi ölçülür. Bu hacimden yararlanılarak yüzde
hesaplanır (Allison ve Moodie, 1965).
Kalsiyum karbonat (CaCO3) ölçümü
Eleme
Ezme Pudra haline getirme
Tübingen Üniversitesi, Toprak Bilimleleri ve Jeoekoloji Laboratuvarı
- %10 seyreltilmiş HCl asit ile tepkime ölçümü
- Tepkime yüksek ise 0.5 gr, değil
ORGANİK KALINTI YAĞ/LİPİT
- Bazı (polar olmayan) lipitler ve onların bozunma ürünü olan yağ asitleri sırsız çömleklerde günümüze dek korunabilmektedir.
- Hayvan kökenli lipit tayini (palmitik, stearik asit)
- Türlerin ayırt edilmesi
- Daha detaylı analizler için izotop analizlerine başvurulur.
Schumacher 2018
ORGANİK MADDE ANALİZLERİ
Lipitlerin alkoller, aldehitler, yağ
asitleri, balmumları, safra asitleri ve
sterolleri içeren farklı formları vardır.
Lipitler organik kalıntıların temel
bileşenidir.
Temel bileşen Kompleks molekül Bulunduğu yer Uygulama alanı Lipit (yağ asitleri,
steroller, gliseroller..) Yağ Kaplardaki kalıntılar Beslenme, faaliyet alanları
Amino asit Protein Toprak, alet Faaliyet alanları
Nükleik asit DNA, RNA Hayvan ve bitki
kalıntıları Malzeme tanımı Basit şekerler Polisakkaroz ve
nişasta
Gemi kalıntısı ve
toprak Beslenme
Terpenler Ziftler ve reçineler Zamklar, reçine, bağlayıcılar
Hammadde kaynağı, tanım
Hidrokarbonlar Katranlar, balmumları
Katranlar, balmumları
Hammadde kaynağı, tanım
Periyodik tablo
ELEMENT ANALİZLERİ
Kaynak: wikipedia
Element İzotop oranı Doğadaki yüzdesi
Analiz edilen malzeme
Uygulama alanları
Hidrojen H2/H1 H1=99.985
H2=0.015 su, kemik iklim, çevre, kaynak
Karbon C13/C12 C12=98.89
C13=1.11 kemik, toprak beslenme, çevre, kaynak
Azot N15/N14 N14=99.63
N15=0.37 kemik, toprak beslenme, çevre
Oksijen O18/O16 O16=99.76
O18=0.204 Kemik, tortu iklim, kaynak
Kükürt S34/S32 S32=95.00
S34=4.22 kemik beslenme,
kaynak Stronsiyum Sr87/Sr86 Sr86=9.86
Sr87=7.02 kemik, çömlek kaynak Kurşun Pb208/Pb206
Pb207/Pb206
Pb206=24.1
Pb208=52.4 kemik, çömlek, kaynak
Vario EL III Element Analizörü
- 5 gr sülfanilik asit ile 6 kez standart
- 40 mg wolfram (VI) - Oxid ile ilk örnek grubu
- 5 mg karşılaştırma sedimanı ile 3 kez kontrol
- ikinci örnek grubu,
- 5 gr sülfanilik asit ile bir kez standart
Karbon (C) Azot (N) Sülfür (S)
Analizleri
Nemli topraklarda, C, N ve S genellikle organik bileşiklerde bulunur. Kuraklığın artmasıyla birlikte organik malzemenin miktarı düşüşe geçer ve topraktaki C, N
ve S miktarı artmaya başlar. C, N, S analizleriyle çevresel koşulların, çevre
karakterizasyonunun anlaşılması mümkündür
(Bohn, McNeal, O’Connor, 2001: 62).
GRANULOMETRİK ANALİZLER: PARÇACIK BOYU ANALİZİ
GRANULOMETRİK ANALİZLER: PARÇACIK BOYU ANALİZİ
GRANULOMETRİK ANALİZLER: PARÇACIK BOYU ANALİZİ
!
Kullanılabilir sedigrafi eğrileri1)tartma, 2) saf suda bekleterek su- hidrojen peroksit karışımı ile
reaksiyona sokma, 3) ısıtarak/
pişirerek organik malzemeden arındırma, 4) sodyum pirofosfat eklenen örnekleri plastik tüplere aktarma, 5) çalkalama, 6-7) ıslak elek, 8) fırınlama, 9) kurutma, 10) desikatörde bekletme/nemden arındırma, 11) hassas terazi ile tartma, 12 ve 13) sedigrafi
Tübingen Üniversitesi, Toprak Bilimleri ve Jeoekoloji Laboratuvarı’nda
gerçekleştirilmiştir.
M. Uzdurum tarafından hazırlanmıştır (2019).
