مس یکی از قدیمی‌ترین فلزاتی است که توسط بشر کشف شده و مورد استفاده قرار گرفته است. این فلز از هزاران سال پیش تا به امروز در صنایع مختلفی همچون سفالگری و لعاب‌کاری جایگاه ویژه‌ای داشته است. به دلیل دارا بودن ویژگی‌های شیمیایی و بصری منحصربه‌فرد، فلز مس توانسته است در تاریخ هنر و صنعت نقشی بی‌بدیل ایفا کند. در این مقاله، به بررسی کاربرد مس در لعاب‌کاری و سفالگری پرداخته و به اختصار به جنبه‌های مختلف آن از جمله تاریخچه، ترکیبات شیمیایی، روش‌های کاربرد، رنگ‌دهی و ملاحظات ایمنی خواهیم پرداخت.
آنچه می خوانید:
تاریخچه استفاده از مس در لعاب‌کاری و سفالگری
مس یکی از اولین فلزاتی است که انسان‌ها از خواص طبیعی آن بهره بردند. استفاده از مس در سفالگری و لعاب‌کاری به دوران باستان بازمی‌گردد. برخی از اولین آثار استفاده از مس در سفالگری به حدود 6000 تا 4000 سال پیش از میلاد مسیح بازمی‌گردد. در این دوران، سفالگران با افزودن مس به لعاب‌ها، توانستند رنگ‌های زیبا و جذابی را روی سفال‌های خود ایجاد کنند.
یکی از قدیمی‌ترین نمونه‌های استفاده از مس در لعاب‌کاری، مربوط به دوره سلسله هان چین (200 تا 25 پیش از میلاد) است. در این دوران، سفالگران چینی با استفاده از اکسید مس در لعاب‌ها، رنگ‌های سبز و فیروزه‌ای را تولید می‌کردند که تا به امروز نیز مورد توجه قرار دارد. به تدریج و با گذر زمان، استفاده از ترکیبات مس رواج بیشتری در لعاب‌کاری و سفالگری پیدا کرد و متعاقبا ترکیبات متنوعی از مس به کار گرفته شد؛ به طوری که امروزه استفاده از انواع و اقسام ترکیبات مس در سفالگری و لعاب‌کاری تبدیل به امری مرسوم و متداول میان هنرمندان این عرصه شده است.
ترکیبات شیمیایی مس در لعاب‌کاری
مس به صورت ترکیبات مختلفی در لعاب‌کاری استفاده می‌شود که هر یک از این ترکیبات دارای ویژگی‌ها و خواص متفاوتی هستند. مس یک فلز فعال به شمار می‌آید که می‌تواند به سادگی با اکسیژن ترکیب شود و از این رو به لحاظ شیمیایی بسیار حساس به فرآیندهای «اکسایش-کاهش» یا به عبارتی به لحاظ شیمیایی بسیار حساس به جوهای اکسیداسیون و کاهش است. این امر سبب می‌شود که این ماده قادر باشد تا طیف وسیعی از رنگ‌ها را در لعاب تولید کند. از جمله این رنگ‌ها می‌توان طیف‌های مختلف رنگ سبز (از سبزهای روشن تا سبز زمردی عقیق)، تا انواع طیف‌های قرمز، صورتی، آبی، سیاه، زرد و مسی براق را نام برد.
در ادامه به اختصار به بررسی برخی از رایج‌ترین ترکیبات مس در لعاب‌کاری پرداخته می‌شود:
اکسید مس سیاه (CuO) : اکسید مس سیاه یا کوپریک که در دمای 1326 درجه سانتیگراد (2419 درجه فارنهایت) ذوب می‌شود یکی از رایج‌ترین ترکیبات مس در لعاب‌کاری است. این ترکیب به دلیل اندازه بزرگ ذراتش، به خوبی در لعاب حل نمی‌شود و ممکن است باعث ایجاد نقاط لکه‌دار در لعاب شود. این اکسید مس معمولاً در لعاب‌های مشکی و سبز تیره به کار می‌رود.
اکسید مس قرمز (Cu2O) : اکسید مس قرمز که در دمای 1235 درجه سانتیگراد (2255 درجه فارنهایت) ذوب می‌شود؛ پایدارترین شکل اکسید مس است که به دلیل پوشش هیدروفوبیک، به سادگی با آب مخلوط نمی‌شود. برای رفع این مشکل، معمولاً چند قطره صابون مایع به لعاب اضافه می‌شود تا ترکیب به طور یکنواخت در لعاب حل شود. اکسید مس قرمز به لحاظ شیمیایی یک فلاکس فعال است بنابراین افزودن آن به لعاب می‌تواند باعث روان شدن لعاب شود. همچنین این ماده ضریب انبساط/انقباض بالایی دارد که ممکن است در مقادیر زیاد، ترک‌های ریز (Crazing) را افزایش دهد. لذا ضروری است که در میزان استفاده از این ترکیب دقت لازم را به کار برد. این نوع اکسید معمولاً در لعاب‌های قرمز و صورتی به کار می‌رود. لازم به ذکر است که این ترکیب می‌تواند در دماهای مختلف، طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها را نیز ایجاد کند.
کربنات مس (CuCO3) : کربنات مس یکی از رایج‌ترین ترکیبات مس در لعاب‌کاری است. این ترکیب به دلیل خاصیت پخش‌شوندگی بالا، به خوبی در لعاب حل شده و رنگی یکنواخت و همگن ایجاد می‌کند. فرمول ایده‌آل برای این پودر سبز رنگ CuCO3 است، اما ممکن است این ماده به‌صورت ترکیبات مختلف و حاوی ناخالصی‌ها باشد؛ از این رو می‌توان گفت در واقع Cu2(OH)2 CO3 فرمول دقیق‌تری است. از آنجا که این ماده از نظر شیمیایی فعال است، در لعاب بهتر پخش می‌شود و بنابراین نتایج همگن و یکنواخت‌تری نسبت به اکسید مس می‌دهد. کربنات مس در دمای تقریبی 300-320 درجه سانتیگراد (572-608 درجه فارنهایت)، دی‌اکسید کربن و آب را آزاد می‌کند و سپس در صورت رسیدن به دمای 1050 درجه سانتیگراد (1922 درجه فارنهایت) اکسیژن بیشتری از دست می‌دهد و به اکسید مس قرمز تبدیل می‌شود. کربنات مس در مقادیر کمتر از 5% رنگ سبز، در مقادیر بالای 5% رنگ سیاه و در مقدار 0.3-0.8% در جو اکسایش رنگ آبی و در جو کاهش رنگ قرمز مسی تولید می‌کند. شکل‌گیری هر یک از این رنگ‌های یاد شده به شرایط دمایی پخت بستگی دارد. با این حال به طور معمول کربنات مس در تولید لعاب‌های سبز و فیروزه‌ای رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سولفات مس (CuSO4) : سولفات مس یا کات کبود، یک ترکیب کریستالی آبی‌رنگ است که قابلیت انحلال در آب را نیز دارا می‌باشد و معمولاً در پخت‌های نمکی و دماهای پایین استفاده می‌شود. این ترکیب به دلیل خاصیت شیمیایی خود، می‌تواند رنگ‌های متنوعی ایجاد کند. محلول سولفات مس در دمای 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) به لحاظ شیمیایی شروع به تجزیه می‌کند، چهار مولکول آب خود را در دمای 200 درجه سانتیگراد (392 درجه فارنهایت) از دست می‌دهد و سپس در دمای 650 درجه سانتیگراد (1202 درجه فارنهایت) به اکسید مس و تری‌اکسید گوگرد تبدیل می‌شود. این ترکیب اغلب در تکنیک‌های خاصی مانند پخت‌های ساگار و چاله‌ای به کار می‌رود و می‌تواند رنگ‌های خاکستری، صورتی و قرمز را تولید کند. شایان ذکر است که رنگ‌های صورتی و قرمز در حالتی ایجاد می‌شوند که فرآیند به لحاظ شیمیایی دارای کاهندگی بالایی باشد.
کلرید مس (CuCl2) : کلرید مس نیز یک ترکیب با قابلیت انحلال در آب است که معمولاً در تکنیک‌های پخت نمکی استفاده می‌شود. این ترکیب معمولاً در پخت‌های چاله‌ای و ساگار به کار می‌رود و به دلیل خاصیت شیمیایی خود، می‌تواند رنگ‌های سرخ بورگاندی ایجاد کند.
برخی از کاربردهای مس در تکنیک‌های لعاب‌کاری
مس به دلیل دارا بودن ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد خود، در تکنیک‌های مختلف لعاب‌کاری به کار می‌رود. در این بخش به بررسی برخی از رایج‌ترین تکنیک‌های لعاب‌کاری با مس به عنوان مثال پرداخته می‌شود:
اوریبه (Oribe) : لعاب اوریبه یکی از معروف‌ترین لعاب‌های مسی است که در ژاپن پدید آمد و در دوره کیچو ژاپن (1596–1615 میلادی) به شهرت رسید. در این تکنیک، یک طرف ظرف با طرحی از اکسید آهن روی لعاب شفاف و طرف دیگر با لعاب شفاف مسی تزئین می‌شود. سپس ظرف در اتمسفر اکسیداسیون پخته می‌شود. لعاب اوریبه به دلیل ترکیب رنگ‌های سبز و قهوه‌ای، جلوه‌ای بسیار زیبا و جذاب دارد که هنوز هم در سفالگری معاصر مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش سنتی برای داشتن یک لعاب مسی اوریبه شفاف‌تر این است که پوسته‌های شاه‌بلوط را در آب خیس کنند و سپس قطعات سفال را در محلول اسیدی حاصل خیس نمایند. اما امروزه سفالگران از یک محلول ضعیف اسید موریاتیک (هیدروکلریک اسید) برای این منظور استفاده می‌کنند. باید توجه داشت که این ماده سمی است، بنابراین ضروری است که چنین فرآیندی در محلی با تهویه مناسب و با استفاده از عینک ایمنی و ماسک انجام شود.
پخت نمکی و سودا: در این تکنیک، لعاب‌های مسی در محیطی با بخارهای نمک یا سودا پخته می‌شوند. ورود سدیم فرار در طول پخت باعث می‌شود لعاب‌های مسی به رنگ‌های مختلفی از آبی، فیروزه‌ای و سبز تبدیل شوند. این تکنیک به دلیل ایجاد رنگ‌های زیبا و متنوع، به ویژه در ظروف سفالی دکوراتیو، بسیار محبوب است. برای آشنایی بیشتر با این نوع لعاب‌ها، مقاله «معرفی لعاب نمکی» ما را مطالعه کنید.
پخت راکو: راکو یک تکنیک لعاب‌کاری سنتی ژاپنی است که در آن ظرف سفالی پس از پخت در کوره، به سرعت خارج شده و آنها را بلافاصله سرد می‌کنند. برای آشنایی بیشتر با انواع تکنیک‌های راکو می‌توانید به یکی از مقاله‌های پیشین ما به عنوان تکنیک راکو در سفالگری رجوع کنید. پخت راکو مس مات یکی از انواع تکنیک‌های راکو می‌باشد.
دامنه کاربردهای مس در تکنیک‌های لعاب‌کاری بسیار گسترده است و منحصر به موارد فوق نیست. از جمله دیگر مواردی که می‌توان به آنها اشاره نمود، استفاده از مس در تکنیک‌های پخت برّاق اسلامی (Islamic lusterware) است. تکنیک ظروف براق روی سفال اولین بار در بین النهرین (عراق امروزی) در اوایل قرن نهم میلادی توسعه یافت که در آن از ترکیبات مس نیز استفاده می‌شد. همچنین در تکنیک خمیر مصری (Egyptian faience) نیز از ترکیبات مس استفاده شده است. لعاب‌های مسی در این تکنیک می‌توانند رنگ‌های درخشان و فلزی ایجاد کنند که جلوه‌ای بسیار زیبا و متمایز دارند. فینس مصری نیز یک سرامیک خود لعاب است که در آن ترکیبات نمک‌های خمیر مرطوب هنگام خشک شدن به سطح می‌آیند و وقتی در کوره پخته می‌شوند، لعاب ایجاد می‌کنند. اکسیدهای فلزی موجود در خمیر، به لعاب رنگ می‌بخشند. دو رنگ رایج در فینس‌های قدیمی مصری آثار فیروزه‌ای رنگ ناشی از مس به وفور یافت شده است.
رنگ‌دهی مس در لعاب‌ها
مس به عنوان یک عنصر رنگ‌دهی قدرتمند در لعاب‌ها، طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها را ایجاد می‌کند. این رنگ‌ها می‌توانند تحت تأثیر عواملی مانند ترکیبات شیمیایی، دما و شرایط اتمسفری کوره تغییر کنند. رنگ‌های سبز و آبی که از ترکیبات مس به دست می‌آیند، در دماهای بالاتر از حدود 1000 درجه سانتیگراد از بین می‌روند. از این رو، دما نیز به عنوان اساسی‌ترین عامل در پیشروی فرآیندهای شیمیایی اکسایش-کاهش، از عوامل مهم در رنگ‌دهی لعاب‌های مسی است. در دماهای پایین‌تر، مس معمولاً رنگ‌های سبز و آبی تولید می‌کند؛ در حالی که در دماهای بالاتر رنگ‌های قرمز و صورتی ظاهر می‌شوند. به همین دلیل لعاب‌های فیروزه‌ای و سبز در دماهای پایین و لعاب‌های قرمز و صورتی در دماهای بالا تولید می‌شوند. البته عوامل دیگری نیز نظیر وجود ناخالصی‌ها و ترکیبات دیگر در لعاب نیز می‌توانند منجر به تغییرات رنگ لعاب شوند.
موارد ایمنی و بهداشتی در استفاده از مس در لعاب‌کاری
مس به عنوان یک عنصر شیمیایی فعال، در مقادیر بالا می‌تواند مخاطراتی با خود به همراه داشته باشد و باعث مسمومیت‌های شیمیایی شود. بنابراین، استفاده از مس در لعاب‌کاری نیاز به رعایت نکات ایمنی و بهداشتی دارد. از این رو لازم است که سفالگران و لعاب‌کاران با خطرات و ریسک‌های مرتبط با استفاده از مس در لعاب‌کاری آشنا باشند. آموزش‌های مناسب در این زمینه می‌تواند به کاهش ریسک‌ها و افزایش ایمنی کمک کند. به طور کلی ملاحظات ایمنی و بهداشتی در استفاده از مس شامل دو دسته «ملاحظات تولید» و «ملاحظات بهره‌برداری» می‌شوند که در ادامه به این نکات پرداخته می‌شود:
ملاحظات تولید: هنگام کار با ترکیبات مسی مانند اکسید مس، کربنات مس و کلرید مس، باید از تجهیزات حفاظتی مانند ماسک، دستکش و عینک استفاده شود. همچنین، باید در محیط‌هایی با تهویه مناسب کار کرد تا از استنشاق بخارات سمی جلوگیری شود. رعایت اصول ایمنی و بهداشتی در کار با ترکیبات مسی، برای جلوگیری از مسمومیت‌ها و محافظت از سلامت فرد سفالگر امری ضروری است.
ملاحظات بهره‌برداری: این ملاحظات به موارد مربوط به پس از ساخت و ناظر بر بهره‌برداری صحیح از قطعات تولیدی می‌باشند که عبارتند از:
میزان نفوذ مس از لعاب‌ها به مواد خوراکی: هیچ استاندارد قانونی مشخصی برای میزان نفوذ مس از لعاب‌ها به مواد غذایی وجود ندارد. اما سطح مجاز مس در آب آشامیدنی 1.3 میلی‌گرم در لیتر است. استفاده از مس در مقادیر بالا (بیش از 5 درصد) می‌تواند باعث ایجاد سطوح فلزی سیاه شده و مناسب استفاده در ظروف (به خصوص ظروف خوراکی) نباشد. لذا لازم است که سفالگران در استفاده از میزان مس به کار رفته در لعاب‌های ظروف خوراکی احتیاط کنند و با لحاظ نمودن این معیار تقریبی، از ایمنی و سلامت ظروف تولیدی خود اطمینان حاصل نمایند.
تأثیر مواد اسیدی و بازی : تماس طولانی‌مدت یا مکرر با نوشیدنی‌های اسیدی نظیر نوشابه‌های گازدار می‌تواند منجر به نفوذ مس از لعاب به ماده خوراکی شود که ممکن است خطرناک باشد. همچنین، شرایط بسیار قلیایی (بازی) مانند محیط‌های داخل ماشین ظرف‌شویی می‌تواند باعث خوردگی سطح لعاب و افزایش نفوذ مس شود. از این رو اکیدا توصیه می‌شود ظروفی که با لعاب‌های مسی پوشانده شده‌اند، در تماس با مواد اسیدی یا محیط‌های بازی قرار نگیرند.
نتیجه‌گیری
مس به عنوان یکی از عناصر کلیدی در لعاب‌کاری و سفالگری، نقش مهمی در تولید رنگ‌های زیبا و جلوه‌های بصری جذاب دارد. با این حال، استفاده از این عنصر نیازمند درک دقیق از خواص شیمیایی، تکنیک‌های کاربرد و ملاحظات ایمنی است. سفالگران و لعاب‌کاران باید با دقت و احتیاط از مس در محصولات خود استفاده کنند تا از بروز مشکلات سلامتی جلوگیری کرده و در عین حال آثار هنری زیبایی خلق کنند.
