Сосуд для получения суспензии фото
ГЛАВА 20. СУСПЕНЗИИ
Суспензии (Suspensiones) – жидкая лекарственная форма для внутреннего, наружного и парентерального применения, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде (ГФ XI, вып. 2, с. 214). Размер частиц дисперсной фазы суспензий не должен превышать 50 мкм. В соответствии с требованиями фармакопеи США, Британского фармацевтического кодекса он должен составлять 10-20 мкм.
Суспензии представляют собой непрозрачные жидкости с размером частиц, указанном в частных статьях, не проходящие через бумажный фильтр и видимые под обычным микроскопом. Как микрогетерогенные системы суспензии характеризуются кинетической (седиментационной) и агрегативной (конденсационной) неустойчивостью.
При хранении суспензии неустойчивы, поэтому:
– перед употреблением суспензии взбалтывают в течение 1- 2 мин;
– вещества сильнодействующие и ядовитые лекарственной форме не отпускают.
Исключение составляет тот случай, когда количество вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.
При прописывании в рецепте вещества списка А в количестве более высшей разовой дозы лекарственный препарат изготовлению не подлежит.
20.1. ПРЕИМУЩЕСТВА СУСПЕНЗИЙ
Преимуществами суспензий перед другими лекарственными формами являются:
– удобство лекарственной формы для пациентов, особенно для детей, которые не могут глотать таблетки или капсулы;
– менее интенсивный вкус суспензий, чем растворов. Кроме того, имеется возможность коррекции вкуса лекарств введением сиропов, ароматизаторов;
– лекарственные средства в суспензиях более стабильны, чем в растворе. Это особенно важно при изготовлении лекарственных форм с антибиотиками.
20.2. НЕДОСТАТКИ СУСПЕНЗИЙ
Недостатками суспензий являются:
– физическая неустойчивость: осаждение (седиментация), соединение и увеличение размеров частиц (агрегация) и соединение твердой и жидкой фазы (конденсация). Данные физические явления приводят к осаждению или всплытию твердой фазы. Нарушается принцип однородности дозирования;
– необходимость пациенту перед применением интенсивно перемешивать суспензии для восстановления однородного состояния;
– неудовлетворительно малый срок годности – 3 сут (приказ МЗ РФ ? 214).
20.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУСПЕНЗИЙ
Седиментационная устойчивость суспензий определяется законом Стокса, согласно которому скорость седиментации прямо пропорциональна квадрату диаметра частиц, разности плотностей частиц и дисперсной среды и в 18 раз обратно пропорциональна вязкости среды:
Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц и больше вязкость среды, тем выше седиментационная устойчивость суспензий. Кроме того, устойчивость суспензий зависит от степени сродства лекарственного вещества к дисперсионной среде, наличия элект- рического заряда частиц. В суспензиях частицы твердой фазы в случае хорошей смачиваемости дисперсионной средой покрыты сольватными оболочками, которые препятствуют коалесценции (объединению) час-
тиц (суспензии веществ с гидрофильными свойствами). Поэтому введение поверхностно-активных веществ (ПАВ) не требуется. При плохой смачиваемости сольватные оболочки не образуются, в результате чего происходит осаждение или всплывание твердых частиц (суспензии веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами).
20.4. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ
В фармацевтической технологии используют 2 метода изготовления суспензий:
– конденсационный (путем регулируемой кристаллизации). Например, к воде добавляют этанольные растворы кислот бор- ной, салициловой и др. Выпавшие кристаллы образуют суспензию;
– дисперсионный (путем измельчения кристаллических веществ в дисперсионной среде).
20.5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СУСПЕНЗИЙ
Для повышения устойчивости суспензий с гидрофобными веществами используют:
А. Загустители – вещества, обладающие незначительной поверх- ностной активностью, но обеспечивающие стабильность суспензии за счет повышения вязкости системы.
Различают загустители:
– природные (камеди, альгинаты, каррагенаны, гуаровая смола, желатин);
– синтетические (M!, натрия карбоксиметилцеллюлоза – Carbopol?);
– неорганические (аэросил, бентонит, магния алюмосиликат – Veegum?).
Б. Стабилизаторы:
– ПАВ, понижающие межфазное поверхностное натяжение на границе раздела фаз (твины, жиросахара, пентол, эмульгатор Т-2 и др.).
В таблице 20.1 представлены стабилизаторы и их концентрации, применяемые для изготовления суспензий гидрофобных веществ.
Таблица 20.1. Стабилизаторы суспензий
Стабилизатор | Количество стабилизатора (г) на 1,0 лекарственного вещества | |
с резко выраженными гидрофобными свойствами | с нерезко выраженными гидрофобными свойствами | |
Желатоза | 1,0 | 0,5 |
Твин-80 | 0,2 | 0,1 |
Крахмал | 1,0-5% геля | 0,5-5% геля |
Mетилцеллюлоза | 1,0-5% геля | |
Примечание. Для стабилизации суспензии серы для наружного при- менения рекомендуют использовать мыло медицинское в количестве 0,1- 0,2 г на 1,0 г серы. С медицинской точки зрения добавление мыла целесообразно, так как оно разрыхляет поры кожи, являясь ПАВ, и способствует глубокому проникновению серы, которую используют при лечении чесотки и других кожных заболеваний. Следует иметь в виду, что мыло в качестве стабилизатора серы рекомендуется применять только по указанию врача. Если в рецепте содержатся соли двухвалентных металлов, то количество мыла увеличивают до 0,3-0,4 г на 10 г серы. Одновременно рекомендуется проводить стерилизацию серы в суспензиях спиртом и глицерином.
Правило 1
Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении 1:1, а с нерезко выраженными свойствами – 1:0,5.
Исключение: суспензия серы (см. табл. 20.1).
20.6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ
Технологическая схема получения суспензий дисперсионным методом состоит из следующих стадий:
– подготовки;
– измельчения;
– смешивания;
– упаковки, оформления;
– контроля качества.
1. Подготовительная стадия включает следующие технологические операции:
– подготовку рабочего места;
– подготовку материалов, оборудования;
– расчеты, оформление обратной стороны ППК;
– приготовление растворов;
– взвешивание суспендируемых веществ.
2. Стадия измельчения включает 2 технологические операции:
– получение концентрированной суспензии (пульпы);
– получение разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание).
Примечание. Данная стадия обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофильными свойствами, и не обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофобными свойствами. Это объясняется седиментационной неустойчивостью первых и агрегативной неустойчивостью – вторых.
А. Операция получения концентрированной суспензии. Для получения концентрированной суспензии применяют операцию измельчения в среде жидкости. Введение жидкости способствует более тонкому измельчению частиц за счет раскалывающего действия сил поверхностного натяжения (эффект Ребиндера) (рис. 20.1).
Рис. 20.1. Эффект Ребиндера
Впервые расклинивающее действие жидкости и понижение прочности твердых тел вследствие указанного воздействия были исследованы отечественным ученым П.А. Ребиндером в 1928 г. Эффект Ребиндера основан на разрушающем действии разности сил поверхностного натяжения жидкости внутри трещины твердого тела (см. рис. 20.1). Эффект определяется структурой твердого тела (наличие дислокаций, трещин), свойствами жидкости (вязкость) и ее количеством. В результате действия сил поверхностного натяжения происходит многократное падение прочности, повышение хрупкости твердого тела. Это облегчает и улучшает механическое измельчение различных материалов.
Б.В. Дерягин исследовал влияние эффекта Ребиндера на измельчение фармацевтических порошков. Им было определено оптимальное соотношение массы жидкости к массе твердого тела, которое при- мерно равно 1/2.
Правило 2
Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарс – твенных веществ или другой вспомогательной жидкости, взятой в количестве 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества (правило Б.В. Дерягина, основанное на эффекте Ребиндера).
Б. Операция получения разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание). Целью операции является получение частиц размером менее 50 мкм. Частицы данного размера образуют суспензии, сохраняющие однородное состояние в течение 2-3 мин, т.е. того времени, которое необходимо на дозирование и прием лекарственной формы пациентом.
Правило 3
После получения концентрированной суспензии добавляют воду в количестве, превышающем 10-20 раз дисперсной фазы. Затем суспензию интенсивно перемешивают (прием взмучивания) и отстаивают в течение 2-3 мин с целью фракционирования частиц. Mелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, крупные частицы оседают на дно. Тонкую взвесь сливают, осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости. Операцию повторяют, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь.
Пример 1
Rp.: Amyli
Bismuthi subnitratis ana 3,0 Aq. риг. 200 ml
M.D.S. Протирать кожу лица.
В подставку отмеривают 200 мл воды очищенной. В ступке измельчают 3,0 г крахмала и 3,0 г висмута нитрата основного с 3 мл воды (правило Б.В. Дерягина), добавляют 60-90 мл воды, смесь взмучивают и оставляют в покое на 2-3 мин. Тонкую взвесь осторожно сливают с осадка во флакон. Остаток в ступке дополнительно растирают пестиком, смешивают с новой порцией воды, сливают. Измельчение и взмучивание повторяют, пока все крупные частицы не превратятся в тонкую взвесь.
Правило 4
При изготовлении суспензий гидрофобных веществ с резко выраженными свойствами необходимо добавление этанола как при диспергировании трудно измельчаемых веществ.
Пример 2
Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% – 120 ml
Camphorae 1,0
Coffeini-natrii benzoatis 0,5
M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.
В подставку отмеривают 112 мл воды очищенной, 5 мл раствора кофеина-натрия бензоата (1:10) и 3 мл раствора натрия бромида (1:5). В ступке растирают до растворения 1,0г камфоры с 10 каплями 95% этанола, добавляют 1,0 г желатозы и 1 мл приготовленного раствора лекарствен- ных веществ, смешивают до получения тонкой пульпы. Переводят пульпу в отпускной флакон раствором кофеина-натрия бензоата и натрия бромида, добавляя его по частям.
Правило 5
При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3% и более, их готовят по массе, поэтому в паспорте письменного контроля в данном случае обязательно указание массы тары и массы изготовленной суспензии.
Пример 3 Rp.: Zinci oxydi Talci ana 5,0
Aq. purificata 100 ml
M.D.S. Протирать кожу лица.
В ступке смешивают 5,0 г цинка оксида и 5,0 г талька сначала в сухом виде, затем добавляют приблизительно 5 мл воды очищенной (правило Б.В. Дерягина), растирают до образования кашицеобразной массы. К тонкой пульпе добавляют по частям оставшуюся воду очищенную, перемешивая пестиком, переносят во флакон и оформляют.
Правило 6
Суспензии не фильтруют.
3. Стадия смешивания включает введение других лекарственных веществ в виде растворов. Особенностью данной стадии является необходимость проверки совместимости как лекарственных веществ, так и их влияния на седиментационную устойчивость суспензий. Сильные электролиты и полярные вещества резко ухудшают ста- бильность суспензий.
Правило 7
Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с очищенной водой, затем добавлять стабилизатор, а затем растворы солей в порядке возрастания концентрации.
4. Стадия оформления и упаковки. Суспензии упаковывают аналогично жидким лекарственным формам в тару, обеспечивающую сохранность качества препарата в течение срока годности. Наиболее удобной является упаковка суспензий в шприцы, снабженные переходниками, и дозаторы (рис. 20.2).
При оформлении обязательно наличие на этикетке дополнительных предупредительных надписей: «Перед употреблением взбалтывать», «Замерзание недопустимо», «Срок годности 3 суток».
5. Оценка качества суспензий. Качество приготовленных суспензий оценивают так же, как и других жидких лекарственных форм, т.е. проверяют документа-
Рис. 20.2. Шприцы и насадки для дозирования суспензий
цию (рецепт, паспорт), оформление, упаковку, цвет, запах, отсутствие механических включений, отклонения в объеме или мас- се. Специфическими показателями качества для суспензий являются ресуспендируемость и однородность частиц дисперсной фазы.
Ресуспендируемость. При наличии осадка суспензии восстанавливают равномерное распределение частиц по всему объему при взбалтывании в течение 20-40 с после 24 ч хранения и за 40-60 с после 24-72 ч хранения.
Однородность частиц дисперсной фазы. Не должно быть неоднородных крупных частиц дисперсной фазы.
Примечание. Определение размера частиц проводится при микро- скопировании. Размер частиц дисперсной фазы не должен превышать размеров, указанных в частных статьях на суспензии отдельных лекарственных веществ (ФС, ВФС).
20.7. ПРИМЕРЫ РЕЦЕПТОВ СУСПЕНЗИЙ (ПРИКАЗ МЗ СССР ? 223 ОТ 12.08.1991 г.)
1. Суспензия йодоформа и циника оксида в глицерине Rp.: Iodoformii 9,0
Zinci oxydi 10,0 Glycerini ad 25,0 M.D.S. Наружное.
Действие и показания: антисептическое средство.
2. Суспензия серы с левомицетином и кислотой салициловой спиртовая
Rp.: Laevomycetini Ас. salicylici ana 1,5 Sulfuris praecip. 2,5 Sp. aethylici 70% – 50 ml M.D.S. Протирать кожу.
Действие и показания: антибактериальное и антисептическое средство при заболеваниях кожи.
3. Суспензия цинка окисида, талька и крахмала Rp.: Zinci oxydi
Talci
Amyli ana 20,0
Aq. pur. 100 ml M.D.S. Наружное.
Действие и показания: антисептическое, вяжущее средство.
4. Суспензия «Новоциндол» Rp.: Zinci oxydi
Talci
Glycerini ana 12,4 Novocaini 1,2 Ас. borici 0,9
Sp. aethylici 96% – 21,4 ml
Aq. рш ad 100,0 M.D.S. Смазывать кожу.
Действие и показания: антисептическое, вяжущее и местно-анестезирующее средство.
5. Суспензия цинка оксида, талька, крахмала и анестезина спиртовоглицериновая
Rp.: Zinci oxydi
Talci
Amyli
Anaesthesini ana 12,0
Glycerini 20.0
Sp. aethylici 70% – 20,0 ml Aq. pur. ad 100,0
M.D.S. Наносить на кожу.
Действие и показания: антисептическое, вяжущее, местно-анестезирующее средство.
6. Суспензия цинка оксида, крахмала, талька, анестезина и кислоты борной водно-глицериновая
Rp.: Zinci охidi Amyli
Talci ana 30,0 Anaesthesini 5,0
Glycerini 20,0
Sol. Ac. borici 2% – 200,0
M.D.S. Наносить на кожу.
Действие и показания: антисептическое, вяжущее и местно-анестезирующее средство.
Контрольные вопросы
1. Каково определение суспензий как лекарственной формы? Каковы ее
особенности как гетерогенной системы?
2. Каковы виды устойчивости суспензии как гетерогенной системы?
3. Какие факторы влияют на устойчивость суспензий?
4. Как приготовить суспензию из гидрофильных веществ?
5. Как объяснить применение правила проф. Б.В. Дерягина и приема взмучивания при изготовлении суспензий?
6. Какова роль стабилизаторов и механизм их действия?
7. Как обосновать выбор стабилизатора для суспензий гидрофобных веществ?
8. Как приготовить суспензии из веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами?
9. Как приготовить суспензии из веществ с резко выраженными гидро-
фобными свойствами?
10. Каковы особенности приготовления суспензии серы?
11. Каковы основные показатели оценки качества суспензии?
12. Каким изменениям могут подвергаться суспензии в процессе хранения?
Тесты
1. Перед употреблением суспензии взбалтывают в течение:
1. 1 мин.
2. 1-2 мин.
3. 2 мин.
2. Ядовитые вещества в суспензиях:
1. Отпускают.
2. Отпускают, если количество ядовитого вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.
3. Скорость седиментации прямо пропорциональна:
1. Квадрату диаметра частиц.
2. Плотностей частиц и дисперсной среды.
3. Вязкости среды.
4. Преимуществами суспензий перед другими лекарственными формами являются:
1. Физическая устойчивость (седиментация).
2. Удобство лекарственной формы для пациентов (детей), которые не могут глотать таблетки или капсулы.
3. Mалый срок годности – 3 сут.
5. Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц, тем седиментационная устойчивость суспензий:
1. Выше.
2. Ниже.
6. Из закона Стокса следует: чем больше вязкость среды, тем седиментационная устойчивость суспензий:
1. Выше.
2. Ниже.
7. Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:
1. 1:1.
2. 1:2.
3. 1:0,5.
8. Для стабилизации лекарственных веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:
1. 1:1.
2. 1:2.
3. 1:0,5.
9. Фракционирование (взмучивание и отстаивание) обязательно для суспензий веществ, обладающих:
1. Гидрофильными свойствами.
2. Гидрофобными свойствами.
10. Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарственных веществ или другой вспомогательной жидкости в количестве:
1. 1/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.
2. 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества.
3. 2/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.
11. При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3%, их готовят:
1. По массе.
2. По объему.
12. Суспензии:
1. Фильтруют.
2. Не фильтруют.
13. Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с:
1. Раствором соли.
2. Очищенной водой.
14. На изготовление рецепта:
Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5 потребуется желатозы:
1. 1,0.
2. 2,0.
3. 3,0.
15. Общий объем рецепта:
Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5:
1. 120 мл.
2. 121,5 мл.
3. Рецепт изготавливают по массе.
16. Rp.: Zinci oxydi; Talci ana 5,0 Aquae purificata 100 ml
Для изготовления рецепта используют желатозу в количестве:
1. 10,0.
2. 5,0.
3. 0,0.
Источник
Для тех, кто торопится, показываю картинки :о)
Для интересующихся более-менее – статья, а для любителей покопаться в материале обстоятельнее даю ссылку https://www.oocities.org/unforb…
Изготовление каменных сосудов
Каменные сосуды были одним из самых распространенных предметов погребального снаряжения, древних египтян. Самые старые такие предметы встречаются в Нижнем Египте в поселке Меримде Бени Саламаис, начиная с периода Меримдена более 6000 лет назад, и демонстрируют технически низкий уровень умения их изготовления. Во времена примерно 4000-3000 гг. до н.э. качество производства резко возросло. Преднастический период Верхнего Египта обычно характеризовался все возрастающим отходом от тонкой керамики к каменным сосудам (для использования в гробницах). Это может отражать сдвиг в направлении потребностей элиты с акцентом на экзотические предметы роскоши для загробной жизни и растущую экономическую разницу между правящим классом и остальной частью населения. В результате производство каменных сосудов достигло высокого технического уровня приблизительно с 3000-2700 гг. до н.э.по 2700-2200 гг. до н.э., они были сделаны в очень больших количествах. После этого времени каменные сосуды продолжали изготавливать, но уже в небольших количествах.
Для их производства использовалось множество различных пород и минералов, и эти материалы часто менялись со временем по мере изменения доступности и эстетических вкусов (рис.1). Породы и минералы поступали из многих мест по всему Египту, и некоторые виды камня, например, обсидиан и лазурит привозились издалека. Эти камни собирались либо в виде эрозионных обломков, либо добывались из горных выходов. Большинство судов были сделаны из карбонатных пород, таких как травертин (египетский алебастр), известняк, известняковая брекчия и доломит, меньшее количество сосудов было сделано из других пород и минералов.
Рисунок 1. Материалы каменных сосудов, используемые в древней египетской истории (Aston 1994, Lilyquist 1995, Nicholson & Shaw 2000)
Самыми ранними материалами были известняк, базальт, травертин, известняковая брекчия и диориты роговой обманки. Ранний династический период демонстрирует широкую степень экспериментов египтян с различными типами камней, включая жильный кварц, который был самым сложным материалом из используемых египтянами в сосудах. Более экзотические породы и минералы предназначались, главным образом, для королевских гробниц.
Диапазон стилистических форм был весьма разнообразным. Многие из них являются оригинальными по дизайну (рис.2) или подражанием иностранным образцам (рис.3), некоторые из них являются обычными для керамики и даже для металлических сосудов (например, каменный сосуд с имитацией заклепочных головок). Другие, по-видимому, представляют собой фантазии мастеров (рис. 4) или каменные изображения некоторых полезных объектов из хрупких или скоропортящихся материалов для использования в загробной жизни. Каменные сосуды иногда подражали керамике (рис. 5b) (рис. 5а) Многие из этих судов отличаются как совершенством мастерства, так и чистотой стилистической формы, что особенно актуально в случае твердых сосудов.
Рисунок 2. Metasiltstone (алевролит) декоративный туалетный лоток и представление отсутствующей центральной части (Музей Каира, фотография Джона Бодсуорта)
Рисунок 3. Basalt footed jar с перфорированными ручками (высота 28 см, Музее Лувра, Париж). Фотография Джона Бодсуорта Архив Египта )
Рис. 4. зооморфный сосуд в форме птицы, сделанной из брекчии известняка 3100 г. до н.э. (Британский музей (BM35306), фотография Джона Бодсуорта Архив Египта)
Рисунок 5. а) Керамический горшок (высота c.10 см, Музее Лувра, Париж. Фотография Джона Бодсуорта в архиве Египта) б) Андезитовый порфир, приземистый сосуд с золотыми листами, трубчатые ручки 3100-2686 гг. до н.э. (высота в 10 см, Британский музей (BM) Фотография Джона Бодсуорта Архив Египта)
Кроме того, Петри описывает то, что он называл «уклонение от трудности» в производстве некоторых каменных сосудов, появившееся во время 0-1-й династий. Это характеризуется посекционной резкой каменного сосуда, так что внутренняя часть может быть легко выдолблена, а участки затем склеены вместе, это продолжалось до 12-й династии (рис. 6а); вырезке отверстия в днище сосуда, чтобы обеспечить легкий доступ к внутренней части для шлифования, это отверстие позднее забивалось диском из той же породы; изготовление имитационных сосудов из синей стеклянной пасты для имитации лазурита и черной грязи с фрагментами белого известняка для имитации андезитового порфира, и иногда древние египтяне не делали полноценную внутреннюю ёмкость или делали сосуды вовсе без неё (рис. 6b).
Фиг.6а). Поперечное сечение сосуда из травертина разрезанного на две половины. б) поперечное сечение валика из алебастрового (гипсового) цилиндра с поверхностной выемкой.
Формы , а также материалы сосудов, менялись со временем. Размер каменных сосудов колеблется от довольно небольшого, порядка нескольких сантиметров в высоту до большого (рис.7).
Рисунок 7. Преднастический период (Нагада I) базальтовая ваза (высота: 42,8 см, Музее Лувра, фотография Джона Бодсуорта).
Места, где изготовлялись каменные сосуды, определлись в зависимости от используемых материалов. В гипсовых карьерах в Умм-эль-Савуне сохранилось много недоделанных сосудов и некоторые инструменты, используемые для их высечки. Но во многих других карьерах мало подобных доказательств, что свидетельствует о том, что камень добывался или собирался и транспортировался в мастерские, где он преобразовывался в сосуды и другие объекты. Остатки многочисленных складских помещений и комплексов мастерских по обработке металлов, производственные помещения мясников и камнерезов были найдены в городе Иераконполисе, датированы примерно с 2800 по 2200 гг. до н. э.. Была найдена и модельная мастерская каменных сосудов в поместье Саккары, датируеммая около 3080 года до нашей эры.
Создание формы сосуда
Большинство камней можно обрабатывать обстукиванием – перкуссией, включающей удар по камню с достаточным давлением для раздавливания минеральных зерен на его поверхности. Сегодня камень может быть сформирован этим методом в мельчайших масштабах с использованием кустовых молотков, изготовленных из мягкой инструментальной стали или чугуна. Каменные молотки и другие подобные инструменты также будут пригодными, пока вырезаемый камень имеет более низкую твердость горных пород, чем твердость инструмента, а вязкость разрушения минеральных зерен обрабатываемого камня не слишком высока. Другие типы инструментов из кремня, такие как клещащие молотки, работают в результате сочетания твердости вдавливания кварца и хрупкой природы кремня. По мере того, как кремневый инструмент ударяется о поверхность скалы, его острые края расщепляются на минеральные зерна, а окончания трещин инструмента создает новые острые края. Повторный быстрый удар по поверхности камня с помощью такого инструмента эффективно изнашивает минералы с более низкой твердостью вдавливания и вязкостью разрушения, чем кварц (например, полевой шпат в граните, оставляя кварцевые зерна обнаженными и более легко подрезаемыми и удаляемыми дроблением каменным молотом). Долговечность каменных инструментов меньше, чем их современные эквиваленты, сделанные из металла, и, как результат, во время использования потребуется более частая их замена.
В результате высоких ударных нагрузок во время работы, предпочтительными в качестве материала для изготовления каменных инструментов являются магматические и метаморфические осадочные породы. Многие навыки, разработанные во время раннего изготовления каменных орудий, могли использоваться при изготовлении каменных сосудов, а также других предметов из камня, таких как статуи. Например, сходство в симметричной форме и выдалбливания центра как в ранних каменных топорах, так и в каменных сосудах совершенно очевидно (рис.8).
Рис 8. Дискообразные каменные насадки c. 4000-3600 до н.э. (слева, диаметр около 10 см, Британский музей (EA 49003), фотография Джона Бодсуорта)
Большая часть грубой обработки каменных сосудов древними египтянами могла быть выполнена с помощью простых ручных ударных и гранильных инструментов. Выбор инструментов древнего Египта определялся типом породы, используемой в сосуде, количеством отбросов, которые необходимо было удалить из первоначального камня, и формы сосуда. Перкуссионные инструменты могут состоять из металлического долота (отвержденная медь (холодный отработанный и мышьяковый сплав) или бронза, ) для использования на большинстве микрокристаллов, таких как пористый известняк и каменные молы , молотковые камни , клюющие молотки, обрушители , долота и пуансоны. Процесс обработки пористых известняков и подобных пород легко осуществляется с помощью этих инструментов, однако резьба изверженных пород, таких как гранит, является медленным процессом . Также известны примеры незавершенного каменного сосуда, имеющего следы ударных инструментов (фиг.10,). Зубер (1956) провел эксперимент по использованию инструмента для перкуссии кремня, чтобы вырезать небольшой бюст египетского стиля из гранита. Ему потребовалось около 36 часов, чтобы завершить резьбу статуи, но без полировки поверхности. Стокс (2001) проводил эксперименты по высечке в гранитах иероглифов с использованием кремниевого долота с молотком и получил скорость удаления горной породы 5 см3 в час. Энгельбах (1923) провел эксперименты по добыче гранита, используя диабазовые (долеритовые) обломки в Асуане и получил скорость 450 см3 в час .
Рисунок 9. Маленькое бронзовое долото без рукоятки для использования в качестве ручного гравера, 19-я династия. (Музей Петри, фотография Джона Бодсуорта)
Рис. 10. Неоконченный сосуд из травертина со следами инструмента для грубой обработки. (Музей Петри, фотография Джона Бодсуорта)
Гранильные инструменты, такие как ручные или лучковые пилы и сверла для вырезки отверстий, очень полезны для удаления отходов, а также при формировании сложных и деликатных форм внутри камня. Пример частично завершенного грандиоритового порфирного сосуда, демонстрируемого в Каирском музее, показывает, как можно использовать сверло для высверливания и удаления сердцевины в производстве каменных сосудов.
Можно увидеть восемь отверстий: 7 близко расположенных по периметру внутренней поверхности чаши, и одно – в центре. Этот метод удаления отходов породы уменьшает усилия, необходимые для изготовления каменных сосудов из блоков камня, и представляет собой обычную технику экономии времени, которая используется сегодня. Пример огранки небольшой незавершенной статуэтки жильного кварца демонстрирует удаление отбросов и грубое формование передней и боковой сторон с помощью небольшой гранильной пилы. В таких материалах, как жильный кварц, можно использовать только гранильные (истирающие) инструменты, поскольку перкуссия приведет к разрыву внутренней части камня, что затрудняет работу, а поверхность становится менее привлекательной при завершении. Каменные каучуки и скребки также могут быть полезными шлифовальными инструментами для формовки как твердых, так и мягких пород.
Точение также было предложено как метод, используемый древними египтянами для изготовления каменных сосудов. Петри дает два примера в качестве доказательства объектов, вращаемых токарным станком:
а) Фрагмент диоритовой чаши, показывающий свидетельство в виде нецентрированного острие от использования токарного инструмента
б) фрагмент обода анортозитового гнейса, показывающий свидетельство в виде осколка от использования токарного инструмента 4-й династии
Петри утверждает, что преддинастичекие каменные сосуды имеют следы, согласующуюся с измельчением в направлении вверх и вниз, и именно в ранней династии начинают появляться метки вращающихся инструментов (рис.11). Качество ранних каменных сундуков Predynastic показывает способность древних египтян производить симметричные каменные сосуды и что она существовала до разработки возможного токарного инструмента.
Способность древних египтян производить симметричные формы без токарного станка также демонстрируется в их способности вырезать прекрасные скульптуры во множестве сложных форм. Тем не менее, единственными предпосылками для гранильного токарного станка и других более простых устройств является то, что обрабатываемый объект и шлифовальные инструменты удерживаются, когда объект вращается. Это не должно быть высокоскоростным или высоконапорным инструментом, требуется только достаточное давление, чтобы вызвать истирание между поверхностью шлифования и обрабатываемым объектом. Оптимальное давление для гранильной резки с использованием кварцевого абразива составляет <1 кг / см2. Такие инструменты могут включать адаптацию поворотного стола (медленного колеса), гончарного круга или носового сверла. Обрабатываемый объект может быть размещен на шарнирах и поворачиваемым ручным управлением, или дрель может быть изменена на частичный роторный токарный станок. Полюс-токарные станки – это инструменты, которые вращают объект назад и вперед, а не вращают его. Если бы примитивный токарный станок использовался древними египтянами, можно было бы ожидать, что в большинстве случаев он использовался в качестве инструмента для окончательной обработки формы сосуда. Все шероховатое формование будет выполняться перкуссией и другими типами лапидарных методов, поскольку в большинстве случаев удаление отбросов с помощью этих методов является более эффективным и менее трудоемким.
Рисунок 11. Базальтовая чашка старого королевства с круговыми стратами. (высота около 8 см. Музей Петри, фотография Джона Бодсуорта).
Страты на таких объектах, как указанная выше базальтовая чашка, также могутобъясняться вращением инструмента, когда сосуд удерживается на месте. Модификацию сомого конца сверла в конус можно использовать для получения различных форм с помощью лапидарного шлифования, в то время как конец инструмента вращаясь, прижимается к неподвижному обрабатываемому каменному объекту. Как мы видим ниже (рис. 22-23), расточный инструмент, используемый для выбирания внутренней части каменных сосудов, также способен создавать выступы в виде пазухи.
Рисунок 12. Самое раннее известное представление об использовании деревообрабатывающего токарного станка в гробнице Петесириса с раннего периода Птолемея (после Николсона и Шоу 2000).
Базовое точение внутри сосудов
Археологами в Египте, на Крите и в Месопотамии, где произходила добыча горных пород и изготовление каменных сосудов, были обнаружены трубчатые бочонки из меди или деревянные долота, используемые для высверливания горных пород. Использование лучковых и ручных трубчатых сверл (рис.13) в качестве метода резания пород выведено из следов от свёрел и меди, обнаруженных на древних египетских каменных породах, включающих куски отбросов, а также готовые и незавершенные каменные объекты. Следы вердигри, как меди, так и бронзы, а также абразива были обнаружены в ямах в Египте и на Крите.
Рисунок 13. Схема древнегипетского высверления, используемого в экспериментах Стокса по резке пород.
Использование сверла для высверления как метода удаления внутренности из предполагаемой формы сосуда значительно увеличило бы способность древних египтян производить эти предметы. Использование сверла с сердечником будет зависеть от формы сосуда. В случае сосуда с узкой горловиной (то есть отверстие в горловине имеет меньший диаметр, чем внутренняя часть сосуда), сверло весьма полезно. После того, как изготовление внешней формы сосуда завершено, сначала будет намечен круг на верхней поверхности сосуда, а небольшая канавка, разрезанная вдоль сосуда, будет выступать в качестве направляющей для стойки дрели. ?