Średniowieczne tygle z Hesji cechowała legendarna odporność termiczna, mechaniczna i chemiczna. Wyniki analiz przeprowadzonych przez angielskich archeologów wykazały, że naczynia zawdzięczały te cechy obecności mullitu krystalizującego w trakcie wypału naczyń w bardzo wysokiej temperaturze.
W późnym średniowieczu w większości europejskich pracowni alchemików, metalurgów i złotników jednym z podstawowych sprzętów były tygle pochodzące z warsztatów ceramicznych Hesji, krainy, która obecnie jest jednym z krajów związkowych zachodnich Niemiec. Słynęły z wyjątkowej odporności i trwałości.
Zasady reżimu technologicznego stosowanego przy wyrobie tych naczyń nigdy nie były publikowane. Wszystkie średniowieczne próby skopiowania niecodziennego procesu ceramicznego spełzły na niczym i receptura ich produkcji do niedawna pozostawała nieznana.
Zagadkę średniowiecznych tygli postanowili rozwiązać angielscy archeolodzy. Wyniki ich analiz zostały opublikowane w ostatnim numerze magazynu "Nature".
Badania heskiej ceramiki przeprowadzone ostatnio przez archeologów z Uniwersytetu Londyńskiego oraz Uniwersytetu Cardiff wykazały, że odpowiedzialny za wyjątkowe właściwości tych naczyń jest mullit, glinokrzemian glinu - substancja powszechnie używana do wzbogacania ceramiki specjalnego zastosowania dopiero od XIX w.
Hescy wytwórcy tygli nie znali właściwości tego minerału, nie wiedzieli nawet o jego istnieniu, ale trzymanie się stałej receptury produkcji, wypracowanej empirycznie, sprzyjało krystalizowaniu się tego związku w wypalanej ceramice.
Mullit występuje bardzo rzadko w przyrodzie, ale można uzyskać ten związek poprzez połączenie kilku łatwo dostępnych minerałów, które następnie są długo wyprażane w wysokiej temperaturze.
Angielscy badacze odtworzyli średniowieczną recepturę uzyskiwania glinokrzemianu krzemu, który nadawał wyjątkowych właściwości tyglom z Hesji. Analizie zostało poddanych 50 pozostałości ceramicznych z 10 średniowiecznych stanowisk archeologicznych. Wśród badanych skorup znajdowały się fragmenty ceramiki heskiej oraz dla porównania również naczynia z innych regionów.
Badania petrograficzne oraz analiza chemiczna pozostałości ceramicznych potwierdziły, że hescy wytwórcy ze średniowiecza prawdopodobnie łączyli masę z glinki kaolinowej z piaskiem kwarcowym i po uformowaniu przyszłego naczynia wypalali to w bardzo wysokiej temperaturze. Mieszanina glinki i piasku sprzyjała powstawaniu sferoidalnych ziaren kwarcu w trakcie wypału.
Archeolodzy podkreślają, że unikatowy dobór składników masy garncarskiej był tylko jedną z przyczyn wyjątkowej odporności gotowych tygli. Równie ważne było wypalanie ich w bardzo wysokiej temperaturze, które doprowadzało do całkowitego zeszklenia masy garncarskiej. Wypał w temperaturze pomiędzy 1100 a 1200 stopni Celsjusza umożliwiał również rozkład kaolinu i krystalizację mullitu oraz trydymitu - minerałów odpowiedzialnych za słynną odporność tygli z Hesji.
Obecnie mullit i trydymit są powszechnie stosowane w wyrobie mas ceramicznych do specjalnych zastosowań, materiałów ognioodpornych i izolacyjnych. (PAP)