เมื่อครั้งที่แล้วเราได้คุยกันถึงเรื่องทองแดงที่เราพบจากแหล่งเรือจมบางกะไชย 2 เบื้องต้นกันแล้วนะครับ สำหรับวันนี้ เราจะมาเล่าให้ฟังว่าเหตุใดทำไมเราจึงอยากรู้จักทองแดงเหล่านี้ให้ลึกลงไปอีกขั้นนึงครับ

อย่างแรกเลยเราอยากรู้ว่าเนื้อทองแดงที่เป็นสินค้าเหล้านี้มีลักษณะพิเศษไหม? มีส่วนประกอบอะไรบ้าง? ทองแดงเป็นทองแดงที่บริสุทธิ์แค่ไหน?

โดยหลังจากการวิเคราะห์ทางกายภาพด้วยการวัดขนาด จัดจำแนกทองแดงเหล่านี้ด้วยรูปร่างลักษณะของทองแดงแล้ว เราได้เลือกใช้การวิเคราะห์เชิงลึกและนำมาทดลองประยุกต์ใช้กับทองแดงของเราเพื่อแยกประเภท เนื้อทองแดงเบื้องต้น(ที่ตาไม่สามารถแยกได้) อีกครั้งหนึ่ง

วิธีที่ว่านั้นคือการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของทองแดงด้วยเครื่องเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนส์แบบเคลื่อนที่ได้ (Portable X-Ray Fluorescence , PXRF, HHXRF) ซึ่งเครื่องวิเราะห์องค์ประกอบนี้เป็นเครื่องที่กองโบราณคดีใต้น้ำมีไว้ใช้เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของโบราณวัตถุ

โดยหลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องนี้คือ เครื่องจะทำการส่งรังสี X-Ray ไปที่วัตถุจนอะตอมเกิดการแตกตัว จะเกิดปรากฏการเรื่องแสง ซึ่งเรียกว่า Fluorescence โดยอาศัยหลักการที่อิเล็กตรอนในวงโคจรของอะตอมของธาตุแต่ละธาตุถูกกระตุ้น โดยรังสี x-ray เมื่ออะตอมถูกกระตุ้น อะตอมจะมีการเปลี่ยนระดับชั้นที่มีพลังงานสูงไปยังชั้นที่มีพลังงานต่ำกว่า ในระหว่างที่มีการเปลี่ยนแปลงระดับชั้น จะมีการคายพลังงานออกมา โดยพลังงานที่คายออกจะมีลักษณะจำเพาะ ของแต่ละธาตุ เครื่องจะทำการวัดความยาวคลื่นดังกล่าวแล้วแปลผลออกมาเป็นธาตุให้เราได้รับรู้ว่ามีธาตุแต่ละชนิดในปริมาณเท่าไหร่? โดยนักโบราณคดีได้นำวิธีนี้มาใช้ในการศึกษาโบราณวัตถุต่างๆอย่างกว้างขวาง

โดยจากการวิเคราะห์ทองแดงของกองโบราณคดีใต้น้ำ ได้ข้อสรุปเบื้องต้นดังนี้

1.ทองแดงจากแหล่งเรือจมบางกะไชยนั้นในทุกรูปแบบ มีทองแดงเป็นองค์ประกอบหลักปริมาณไม่น้อยกว่า 93% ซึ่งถือว่ามีทองแดงในปริมาณที่มาก

2.ผู้ผลิตนั้นตั้งใจเติมตะกั่วเข้าไปในเนื้องทองแดงเพื่อให้ทองแดงนั้นไหลง่ายเวลาหล่อขึ้นรูปทองแดง

3.ต่อเนื่องจากการเติมตะกั่ว ทองแดงรูปแบบทรงชามซ้อนชั้นกับแบบแผ่นนั้นพบว่ามีปริมาณตะกั่วมากกว่าแบบอื่นซึ่งสันนิษฐานว่าผู้ผลิตต้องการให้ทองแดงนั้นเหลวมากกว่าปกติเพื่อง่ายต่อการขึ้นรูปในแบบที่ต้องการ เนื่องจากการหล่อทองแดงรูปแบบการซ้อนชั้นนั้นต้องอาศัยการกดเพื่อให้น้ำทองแดงนั้นไหลไปเรียงตัวเป็นชั้นๆได้ (ประเด็นนี้จะมาเล่าให้ฟังต่อไปในตอนหน้าครับ)

4.พบธาตุ ซัลเฟอร์(S) และ เหล็ก(Fe) ผมอยู่ในเนื้องทองแดงทุกก้อน สันนิษฐานว่าเป็นมลทินที่ติดมาจากก้อนแร่ที่ใช้ในการถลุง ซึ่งแสดงถึงการที่ทองแดงที่ไม่ค่อยบริสุทธิ์ รวมถึงการถลุงที่ค่อนข้างหยาบ(การถลุงโบราณไม่สามารถดึงเอามลทินออกจากแร่ได้ทั้งหมด)

5.พบธาตุ ซิลิกา(Si) และ ฟอสฟอรัส((P) ปะปนอยู่ในเนื้องทองแดงบางส่วน ซึ่งน่าจะปะปนเป็นมลทินที่ติดมาจากก้อนแร่เช่นกัน ซึ่งแสดงถึงและเป็นเครื่องยืนยันถึงการที่ทองแดงที่ไม่ค่อยบริสุทธิ์ รวมถึงการถลุงที่ค่อนข้างหยาบ(การถลุงโบราณไม่สามารถดึงเอามลทินออกจากแร่ได้ทั้งหมด)

6.พบธาตุ ดีบุก(Sn) สังกะสี(Zn) และเงิน(Ag) อยู่ในปริมาณไม่มาก ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ 2 กรณี คืออาจเป็นมลทินที่ติดมาจากก้อนแร่ หรือ อาจเกิดจากการนำเอาโลหะเก่ามาผลิตซ้ำเป็นก้อนทองแดง