Các nhà khảo cổ đã tìm thấy bằng chứng về frit ở Ai Cập, Lưỡng Hà, Châu Âu và vùng ven Địa Trung Hải.[2] Định nghĩa về frit như một vật liệu thiêu kết, đa tinh thể, không men có thể được áp dụng cho các bối cảnh khảo cổ học này.[3][4][5] Nó thường có màu xanh lam hoặc xanh lục.

Frit xanh lam

Frit xanh lam, còn được gọi là bột màu lam Ai Cập, được làm từ thạch anh, vôi, một hợp chất đồng và một chất trợ dung kiềm, tất cả đều được nung đến nhiệt độ từ 850 đến 1.000 °C.[6] Cát thạch anh có thể đã được sử dụng để đóng góp silica vào frit.[5] Hàm lượng đồng phải lớn hơn hàm lượng vôi để tạo ra frit xanh lam.[5] Cuối cùng, frit bao gồm các tinh thể cuprorivait (CaCuSi4O10) và "các hạt thạch anh phản ứng một phần được liên kết với nhau" bằng thủy tinh khe kẽ.[6] Mặc dù có lập luận ngược lại, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, bất kể hàm lượng kiềm là bao nhiêu, các tinh thể cuprorivait phát triển bằng cách "tạo mầm hoặc phát triển trong pha lỏng hoặc pha thủy tinh."[2] Tuy nhiên, hàm lượng kiềm - và độ thô của tinh thể cuprorivait - góp phần tạo ra sắc thái xanh lam trong frit.[3] Hàm lượng kiềm cao sẽ tạo ra "một tỷ lệ lớn thủy tinh", do đó làm loãng các tinh thể cuprorivait và tạo ra các sắc thái nhạt hơn của màu xanh lam.[3] Nghiền lại và thiêu kết lại frit sẽ tạo ra các tinh thể cuprorivait mịn hơn, cũng như tạo ra các sắc thái nhạt hơn.[3]

Sự xuất hiện sớm nhất của frit xanh lam như một chất màu trên một bức tranh hầm mộ ở Saqqara có niên đại tới năm 2900 TCN, mặc dù việc sử dụng nó đã trở nên phổ biến hơn ở Ai Cập vào khoảng năm 2600 TCN.[6] Frit xanh lam cũng đã được phát hiện trong các lăng mộ hoàng gia tại Ur từ thời kỳ đầu Triều đại thứ ba của Ur.[3][6] Việc sử dụng nó ở khu vực Địa Trung Hải có niên đại tới các bích họa Thera từ cuối thời đại đồ đồng giữa.[3]

Trong khi pha thủy tinh hiện diện trong các frit xanh lam từ Ai Cập, các nhà khoa học đã không phát hiện ra nó trong frit xanh lam từ Cận Đông, Châu Âu và Aegea.[2] Phong hóa tự nhiên, cũng là nguyên nhân gây ra sự ăn mòn các loại thủy tinh và men trong ba khu vực này, có thể là lý do cho sự vắng mặt này.[2][7]

Tại Amarna, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy frit xanh lam ở dạng các bánh hình tròn, cặn bột và mảnh đồ đựng vỡ.[6] Phân tích các cấu trúc vi mô và kích thước tinh thể của các loại frit này đã cho phép Hatton, Shortland và Tite suy ra mối liên hệ giữa ba vật liệu. Các bánh frit được sản xuất bằng cách nung nóng nguyên liệu thô để làm ra frit, sau đó chúng được nghiền để làm bột, và cuối cùng, bột được nhào nặn, đúc khuôn và nung lại để tạo ra các đồ đựng.[6]

Trong sách De architectura, tác giả thế kỷ 1 TCN là Vitruvius đã báo cáo việc sản xuất ‘caeruleum’ (một chất màu xanh lam) tại Pozzuoli, được thực hiện bằng một phương pháp đã sử dụng ở Alexandria, Ai Cập.[3][6] Vitruvius liệt kê các nguyên liệu thô để làm caeruleum là cát, mạt đồng và ‘nitrum’ (soda).[3] Phân tích một số frit có niên đại vào thời Thutmose III và sau đó cho thấy việc sử dụng mạt đồng thay cho quặng đồng.[3]Stocks cho rằng bột thải từ quá trình khoan đá vôi, kết hợp với một nồng độ nhỏ của chất kiềm, có thể đã được sử dụng để tạo ra frit màu xanh lam.[8] Bột có hàm lượng đồng nhất định do sự bào mòn các mũi khoan hình ống bằng đồng được sử dụng trong quá trình khoan.[8] Tuy nhiên, hồ sơ khảo cổ vẫn chưa xác nhận mối quan hệ như vậy giữa hai công nghệ này.

Frit xanh lục

Bằng chứng về việc sử dụng frit xanh lục cho đến nay chỉ giới hạn ở Ai Cập.[6] Cùng với malachit, frit xanh lục thường được sử dụng như một chất màu xanh lục.[9] Sự xuất hiện sớm nhất của nó là trong các bích họa hầm mộ của triều đại thứ 18, nhưng việc sử dụng nó kéo dài ít nhất đến thời kỳ La Mã.[6][10] Việc sản xuất frit xanh lục và xanh lam dựa trên cùng các nguyên liệu thô, nhưng với tỷ lệ khác nhau.[6] Để tạo ra frit xanh lục, nồng độ vôi phải lớn hơn nồng độ đồng.[3][5][6] Nhiệt độ nung cần thiết cho frit xanh lục có thể cao hơn một chút so với frit xanh lam, trong khoảng 950 đến 1.100 °C.[6] Sản phẩm cuối cùng bao gồm các tinh thể đồng-wollastonit ([Ca, Cu]3Si3O9) và "pha thủy tinh giàu chloride đồng, natri và kali."[3] Trong một số trường hợp nhất định (sử dụng quy trình gia nhiệt hai bước, sự hiện diện của hematit), các nhà khoa học đã có thể làm cho frit xanh lam dựa trên cuprorivait sau đó trở thành frit xanh lục dựa trên đồng-wollastonit ở nhiệt độ 1.050 °C.[10] Trên một số bích họa Ai Cập cổ đại, các sắc tố ban đầu có màu xanh lam thì hiện nay có màu xanh lục: màu xanh lam có thể "khử thủy tinh" sao cho "đồng wollastonit chiếm ưu thế so với thành phần cuprorivait ít hơn."[3] Cũng như đối với frit xanh lam, các tác giả Hatton, Shortland và Tite đã phân tích bằng chứng về frit xanh lục ở Amarna dưới dạng bánh, bột, và một mảnh đồ đựng vỡ và suy ra quá trình sản xuất tuần tự của ba loại hiện vật này.[6]