Ironworking, Metallurgy and Material Science
What laboratory analysis of Yoruba iron, glass and dye actually shows, including the Igbo Olokun glass which turned out to be made rather than imported, and how the reducing chemistry of an indigo vat and a soap ash lye works.
Este arquivo relata o que os instrumentos mediram. Essa é uma restrição deliberada, pois as alegações sobre a tecnologia africana pré-colonial atraem tanto a exaltação inflada quanto o descaso, e o registro laboratorial é o terreno no qual nenhuma das duas sobrevive. A arqueometalurgia e a química do vidro constituem evidências excepcionalmente sólidas: envolvem amostras quantificadas, técnicas analíticas especificadas e composições publicadas, e o resultado individual mais contundente em toda a ciência dos materiais yorùbá é um caso em que a análise derrubou um século de suposições acadêmicas convictas em favor da tradição.
As dimensões artesanais e sociais desses ofícios, o ferreiro e Ògún, as guildas, os poços de tingimento e a indústria de adìrẹ, são 07-arts/07-metal-pottery-calabash-leather e 07-arts/05-textiles. Este arquivo trata da química e das evidências analíticas.
O nível de confiança aqui é classificado como alto porque as alegações centrais baseiam-se em análises instrumentais publicadas, e não em relatos.
Ferro: o que a escória mostra
A evidência relevante provém de Modakẹ́kẹ́ em Ifẹ̀, analisada por Akin Ige e Thilo Rehren e publicada em 2003 [S1]. Quatorze escórias faialíticas de bloomery, juntamente com possíveis amostras de minério e de paredes de forno, foram examinadas por técnicas químicas e mineralógicas [S1].
Os dois achados que importam.
Uma operação habilidosa. Os autores concluem que as escórias derivam de uma operação habilidosa de fundição em forno de redução direta (bloomery), que extraía a quantidade máxima possível de ferro do minério [S1]. Esse é um julgamento técnico baseado na química da escória: a composição indica quanto ferro foi deixado para trás, e restou muito pouco.
Uma carga de minério deliberadamente misturada. A maior parte das escórias apresenta teores excepcionalmente altos de óxido de titânio, chegando a cerca de dez por cento em peso, indicando o uso de um minério misto composto de limonita juntamente com areia preta rica em ilmenita [S1].
O segundo achado é o mais interessante e merece detalhamento. Misturar duas fontes de minério de naturezas distintas é uma decisão de uso de fundente. Um forno de bloomery precisa produzir uma escória que seja fluida na temperatura de trabalho, de modo que ela se separe da massa de ferro metálico e possa ser drenada; errar na química faz com que a escória se torne viscosa demais, aprisionando o ferro e arruinando a fundição. A adição de areia de praia rica em titânio e ferro a um minério de limonita altera a química da escória de uma forma que um fundidor que não entendesse o que estava fazendo não teria alcançado e não conseguiria sustentar. Trata-se de um controle empírico de processo, alcançado sem qualquer teoria sobre óxidos, e constitui uma das evidências mais sólidas da competência metalúrgica yorùbá autóctone.
O que é a fundição em bloomery. O minério de ferro é reduzido com carvão vegetal em temperaturas abaixo do ponto de fusão do ferro, produzindo uma massa sólida e esponjosa de metal misturada com escória, em vez de ferro fundido líquido. Essa massa é então repetidamente aquecida e martelada para expelir a escória e consolidar o metal. É um processo de trabalho intensivo, produz ferro forjado em vez de ferro fundido e foi o método universal em toda parte antes do alto-forno.
Datação e escala, tratadas com cautela. O material de Modakẹ́kẹ́ estabelece competência, não cronologia; a publicação não fornece uma datação segura para a operação de fundição. As estimativas sobre a escala da indústria de ferro de Ifẹ̀'s no período histórico, como o número de cerca de 500 fundidores, ferreiros e outros trabalhadores do ferro vivendo em um raio próximo à cidade, provêm de fontes documentais, e não arqueológicas, devendo ser tratadas como aproximadas. A produção de ferro na região declinou após a destruição de Old Ọ̀yọ́ por volta de 1830 e reduziu-se ainda mais com a importação de ferro europeu.
O que não deve ser transposto. As datações muito recuadas para o ferro na África Ocidental que circulam na literatura, por volta de 2000 a.C. em Lejja e 750 a.C. em Opi, provêm de sítios igbo na área de Nsukka, não de sítios yorùbá, e a mais antiga é contestada na arqueometalurgia africana. Elas não constituem evidência sobre a terra yorùbá e aplicá-las a essa região é um erro comum e grave. 07-arts/07 ressalta o mesmo ponto.
Vidro: o resultado de Igbo Olokun
Este é o resultado individual mais contundente na ciência dos materiais yorùbá e tem uma trajetória exemplar, pois trata-se de um caso em que a visão acadêmica estabelecida estava errada e a análise laboratorial a corrigiu.
O problema. Igbo Olókun, na periferia norte de Ilé-Ifẹ̀, é reconhecido como um sítio de trabalho em vidro há mais de um século; Leo Frobenius descreveu cadinhos incrustados de vidro provenientes de suas escavações em poços no local em 1913 [S2]. Durante a maior parte do século XX, o material foi interpretado como evidência de processamento secundário: vidro importado, refundido localmente e transformado em contas [S2]. As análises de ativação neutrônica e fluorescência de raios X feitas por Davison em 1972 identificaram um grupo dominante com baixo teor de soda e potássio significativo, o que sugeria fundente de cinzas de madeira; e, como o vidro de cinzas de madeira dominava a fabricação medieval de vidro ao norte dos Alpes, ela concluiu que as contas muito provavelmente tinham origem na Europa medieval [S2]. Durante três décadas a partir de então, presumiu-se que todo o vidro de Ifẹ̀ fosse importado [S2].
A correção. Apenas depois que bancos de dados comparativos sobre a composição do vidro foram consolidados é que a relevância dos teores altíssimos de cal e alumina, com médias em torno de 15 e 13 por cento em peso, respectivamente, tornou-se evidente como uma assinatura definidora e única [S2]. Lankton, Ige e Rehren propuseram em 2006 que essa composição rica em cal e alumina, HLHA, representava uma tradição de fabricação de vidro exclusiva da África Ocidental e, possivelmente, do sul da Nigéria [S2].
A escavação e a análise. Babalola escavou em Igbo Olókun em 2011 e 2012, em quatro unidades de um por três metros dentro ou adjacentes à reserva cercada, recuperando quase 13.000 contas de vidro peneiradas em malha de 1,2 mm, mais de 800 fragmentos de cadinhos, quase três quilos de resíduos e cacos de vidro (cullet), e aproximadamente 14.000 cacos de cerâmica [S2]. Cinquenta e duas contas do conjunto escavado foram analisadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado por ablação a laser, LA-ICP-MS, e por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de raios X por dispersão em energia, SEM-EDS [S2].
Os resultados. As análises confirmaram a prevalência do vidro HLHA e forneceram evidências sólidas de um segundo grupo composicional caracterizado por baixo teor de cal e alto teor de alumina, LLHA. Nenhuma conta de vidro de soda-cal importada estava presente entre as amostras analisadas [S2]. As evidências dos cadinhos indicam que o vidro LLHA foi trabalhado juntamente com o vidro HLHA no sítio e pode ter sido fabricado localmente como parte da mesma tradição tecnológica [S2].
A conclusão, nos próprios termos dos autores. Eles afirmam que agora estão seguros, além de qualquer dúvida razoável, de que tanto o grupo HLHA quanto o LLHA representam vidro produzido na antiga Ilé-Ifẹ̀ usando receitas, matérias-primas e tecnologia locais, e que esses vidros são distintos do vidro de soda-cal do mundo islâmico, do vidro de cinzas de madeira ou de potassa da Europa medieval e do vidro indiano de alta alumina [S2].
As matérias-primas. Muito provavelmente areia granítica, com ou sem adição de carbonato de cálcio, foi utilizada para produzir ambos os tipos, com corantes ricos em MnO, Fe2O3, CuO e CoO adicionados intencionalmente [S2]. Freestone havia sugerido que o alto teor de alumina poderia vir do feldspato e a cal, do calcário ou de conchas [S2]. O trabalho de Ogundiran e Ige em Ọ̀ṣogbo, um sítio dos séculos XVII a XVIII a cerca de 40 km ao norte de Ilé-Ifẹ̀, recuperou contas HLHA e resíduos de produção e defende uma tradição contínua de manufatura que utilizava conchas de caracóis e areia local derivada de pegmatito [S2].
A datação. As determinações de radiocarbono da escavação incluem 840 ± 30 BP (1058-1264 cal d.C.) a 0,60 m de profundidade, 570 ± 30 BP (1304-1423 cal d.C.) em depósitos basais na unidade IO-C e 610 ± 30 BP (1295-1404 cal d.C.) dos níveis mais baixos da unidade OO-A [S2]. Estas se combinam para apoiar uma cronologia dos séculos XI a XV para as contas de vidro e a oficina, consistente com as datas dos séculos XI a XV das escavações de Garlake em Woye Asiri e Obalara's Land e com as datas por termoluminescência dos séculos XIII a XV nos núcleos de argila cozida de esculturas de latão fundido de Ita Yemoo [S2]. A maioria dos estudiosos identifica os séculos XI a XV como o período de florescimento de Ilé-Ifẹ̀'s [S2]. Os autores afirmam que os dados composicionais e arqueológicos disponíveis indicam fortemente que contas de vidro HLHA estavam sendo fabricadas e usadas em Ilé-Ifẹ̀ pelo menos a partir do século XI d.C. [S2].
A distribuição. Contas HLHA foram identificadas em Igbo-Ukwu em um contexto dos séculos IX a XII, em Essouk em um contexto dos séculos XII a XIV, em Gao Ancien em um contexto dos séculos X a XII, e em Kissi, Bura, Diouboye e Kumbi Saleh [S2]. Em todos os casos, elas aparecem ao lado de contas de pelo menos uma outra área de produção [S2]. Os autores descrevem a escala de produção em Igbo Olókun como única na África Ocidental [S2].
Por que isso importa e o que isso não demonstra. Estabelece a produção primária de vidro, ou seja, vidro fabricado a partir de matérias-primas e não da refundição de vidro importado, na África Ocidental desde pelo menos o século XI, usando uma receita não encontrada em nenhum outro lugar do Velho Mundo, em uma escala que supria uma rede de distribuição que alcançava o Médio Níger. Essa é uma descoberta de primeira ordem sobre a tecnologia indígena e que exigiu nada além de uma análise cuidadosa para ser estabelecida.
Não demonstra que Ifẹ̀ inventou a fabricação de vidro, que o vidro de Ifẹ̀ seja mais antigo do que o vidro de outros lugares ou que a tecnologia fosse independente de qualquer estímulo externo, e o artigo não reivindica nada disso. As contas de soda-cal encontradas em Orun Oba Ado e Ita Yemoo mostram que Ifẹ̀ estava conectada a redes de longa distância que transportavam vidro do Oriente Médio, do Egito e da Síria-Palestina [S2]. Uma tradição local com uma receita única desenvolvida em um lugar conectado é o que as evidências mostram, e isso é mais interessante do que o isolamento seria.
Brass
A fundição de latão em Ifẹ̀ é a tecnologia Yoruba mais conhecida e a escultura pertence a 07-arts/02-ife-sculpture. Três pontos técnicos cabem aqui.
O método é a fundição por cera perdida, cire perdue, no qual um modelo de cera é revestido em argila, a cera é derretida e o metal é vertido no espaço vazio, destruindo o molde na extração. As datas por termoluminescência nos núcleos de argila cozida das peças fundidas de Ita Yemoo situam-se entre os séculos XIII e XV [S2].
As ligas são variáveis e a terminologia é imprecisa. O cobre ligado ao zinco resulta em latão; com estanho resulta em bronze; as fundições da África Ocidental utilizam proporções variáveis de cobre, zinco, estanho e chumbo, de modo que o termo "bronze", comumente aplicado ao material de Ifẹ̀ e de Benin, é frequentemente impreciso.
O cobre não é local. Não há fonte significativa de cobre em Yorubaland e o metal chegava por meio do comércio, sendo as rotas transaarianas a atribuição habitual. A realização técnica reside, portanto, na fundição e não na produção do metal, o que é o oposto do caso do ferro e convém ter bem claro.
O ẹdan Ògbóni, latão fundido sobre um núcleo de ferro, é tratado em 07-arts/07; o argumento material que ele incorpora, latão inoxidável fundido a ferro cortante, é um caso em que a metalurgia é o próprio significado.
Indigo: the chemistry of a reduction vat
O tingimento com índigo Yoruba é um processo de oxirredução e os praticantes o controlavam sem nenhuma teoria de oxidação. O ofício, a indústria de adìrẹ e o seu colapso estão em 07-arts/05-textiles; a química está aqui.
A planta. O anil iorubá é o èlú, Philenoptera cyanescens, anteriormente Lonchocarpus cyanescens, uma trepadeira da África Ocidental pertencente às Fabaceae, e não a Indigofera tinctoria, o anil asiático do comércio mundial [S3]. Essa substituição é feita rotineiramente em fontes populares e está errada.
O problema que o processo resolve. A indigotina, o pigmento azul, é insolúvel em água. Um pigmento que não se dissolve não consegue penetrar em uma fibra, portanto não pode tingir nada em seu estado natural. A pessoa responsável pelo tingimento precisa, assim, convertê-lo em uma forma solúvel, introduzi-lo na fibra e depois convertê-lo de volta ao estado insolúvel.
Como o processo tradicional o realiza. Folhas e brotos jovens são macerados até formarem uma polpa, moldados em bolas de cerca de dez a doze centímetros, secos e comercializados nos mercados [S3]. As bolas são postas de molho em água com um álcali, e esse álcali é a lixívia de cinzas de madeira, obtida pela lixiviação de cinzas de madeira de lei queimada com água para produzir uma solução de carbonato de potássio [S3]. A cuba é deixada para fermentar, com relatos que variam de cerca de seis a oito dias até três semanas [S4].
A química. A fermentação na cuba resulta de ação bacteriana anaeróbica e constitui um ambiente redutor. Em condições redutoras alcalinas, a indigotina insolúvel é convertida em leuco-índigo, a forma reduzida solúvel, que é amarelo-esverdeada. A fibra absorve a forma leuco a partir da solução. Quando o tecido é erguido ao ar, o oxigênio atmosférico reoxida o leuco-índigo de volta à indigotina insolúvel, agora retida no interior da fibra. É por isso que o tecido sai de um pote de tintura iorubá amarelo-esverdeado e fica azul enquanto seca pendurado, e é por isso que a profundidade da cor é construída por ciclos repetidos de imersão e oxidação, em vez de uma única e longa imersão.
O problema do controle. Tanto a alcalinidade quanto a redução precisam estar corretas, e quem tinge não dispõe de instrumentos. O que as fontes registram é que uma tintureira experiente avalia o ponto exato pela cor da espuma na superfície da cuba [S4]. Trata-se de um indicador observacional treinado para determinar o estado redox, constituindo uma habilidade analítica real.
Por que a indústria morreu. A soda cáustica substituiu a lixívia de cinzas porque age em horas, em vez dos dias ou semanas exigidos por uma cuba de fermentação, além de ser mais barata; trata-se também de um álcali muito mais agressivo, que degrada a fibra de algodão. Combinada ao anil sintético, produziu tecidos que pareciam aceitáveis na banca do mercado, mas falhavam no uso, e o consequente colapso na sinalização de qualidade destruiu a indústria de Abẹ́òkúta entre 1937 e 1939. Isso é tratado em detalhes em 07-arts/05-textiles e se baseia em The Bluest Hands, de Byfield.
Caracterização química. A análise de material tradicional iorubá tingido com anil relata a presença de indigotina juntamente com 2-hidroxinaftoquinona e íons minerais, incluindo Al³⁺, S²⁻, Na⁺ e Fe³⁺ [S4].
Sabão: saponificação com lixívia de potassa
O Ọṣẹ dúdú, sabão preto (sabão-da-costa), de ọṣẹ, sabão, e dúdú, preto, origina-se nas comunidades iorubás do sudoeste da Nigéria [S5]. Sua fabricação é uma síntese química controlada e vale a pena ser descrita com precisão, pois é o exemplo mais claro na prática iorubá de um processo em dois estágios com um intermediário que os produtores não conseguem ver.
Primeiro estágio, produção do álcali. O material vegetal, caracteristicamente casca de banana-da-terra, cacho de dendê, casca de fruto do cacau ou madeira de lei, é seco e depois queimado até virar cinza. A cinza é lixiviada com água e a solução é filtrada. O que esse processo produz é uma lixívia rica em carbonato de potássio e sais alcalinos relacionados [S5]. A escolha da matéria-prima influencia a força da lixívia: a cinza da casca de banana-da-terra produz uma lixívia mais fortemente alcalina do que a cinza da casca de cacau [S5].
Segundo estágio, saponificação. A lixívia é combinada com óleos vegetais, caracteristicamente óleo de palmiste, azeite de dendê, manteiga de karité (orí) ou óleo de coco, e aquecida. A saponificação é a hidrólise alcalina dos triglicerídeos presentes no óleo, clivando-os em glicerol e sais de potássio dos ácidos graxos, que constituem o sabão [S5]. Uma lixívia à base de potássio resulta em um sabão mole, razão pela qual o sabão preto tradicional é caracteristicamente macio ou pastoso, em vez de prensado em barra dura.
O que há de impressionante nisso. Quem produz não consegue ver o álcali, não tem como medir sua concentração e está conduzindo uma reação com uma margem de erro real: pouco álcali deixa óleo não saponificado e o sabão não funciona; álcali em excesso deixa álcali livre e o sabão queima a pele. O processo tradicional controla isso por meio de proporções fixas de matérias-primas específicas preparadas de maneira determinada, que é exatamente como uma química pré-instrumental precisa funcionar. O sabão medicinal ọṣẹ, utilizado na medicina iorubá e mencionado no arquivo 01, consiste nesse processo com a incorporação de material vegetal.
Cerâmica e outros materiais
A cerâmica é um trabalho feminino, confeccionada sem o uso de torno, e é tratada em 07-arts/07. Os pontos técnicos relevantes aqui são que os cadinhos de argila cozida utilizados na indústria vidreira em Igbo Olókun são um produto cerâmico, o que vincula diretamente as duas indústrias, e que mais de 800 fragmentos de cadinhos foram recuperados apenas na escavação de 2011-2012 [S2]. A produção de vidro exige uma indústria de cerâmica refratária capaz de produzir recipientes que resistam ao aquecimento repetido contendo vidro fundido em seu interior, e o registro dos cadinhos constitui, portanto, evidência tanto da competência cerâmica quanto da vidreira.
O que se pode afirmar
Afirmado no nível que os instrumentos sustentam: os iorubás fundiam ferro com competência, controlando a química da escória por meio da mistura deliberada de minérios [S1]. Produziam vidro a partir de matérias-primas brutas, e não apenas retrabalhavam vidro importado, utilizando uma receita única no Velho Mundo, desde pelo menos o século XI, em uma escala sem paralelo na África Ocidental, e comercializavam esse produto por todo o Sudão ocidental [S2]. Conduziam uma cuba de redução alcalina e uma reação de saponificação por meio de observação treinada, sem o uso de instrumentos [S3][S4][S5]. Fundiam latão por cera perdida em um padrão técnico que nunca foi contestado, utilizando metal importado.
Nada disso requer o uso do termo "avançado" ou qualquer comparação com a Europa. Trata-se de uma descrição do que as análises constataram.