Prusya Mavisi Nedir? Sanatta Devrim Yaratan Bu Pigment, Nasıl Oldu da Yanlışlıkla Keşfedildi?

Mavi rengin hayatımızdaki yeri oldukça büyüktür. Sahil kenarında yürüyüş yaparken masmavi gökyüzünün altında onun yansıdığı masmavi deniz ile huzur buluruz. Mavi renk hakkında yazılmış onlarca şiir vardır. Genelde huzuru ve sükuneti temsil eden bu rengin, bir zamanlar zenginliği temsil edebileceğini hiç düşünür müydünüz?

Az bulunanın değeri her zaman artar, bunu pekâlâ biliyoruz. Bir zamanlar mavi rengin başına gelenin de bu durumdan hiçbir farkı yoktur. On sekizinci yüzyıla kadar mavi, çok değerli bir renkti. Belirtilen dönemden önceki sanat eserlerine baktığınızda, mavi rengin oldukça nadir olduğunu görebilirsiniz. Genellikle mavi, dini resimlerde ve çoğunlukla en kutsal insanların kıyafetlerini renklendirmek için kullanılırdı.

Bu değerli boyayı üretmek için kullanılan pigment, laciverttaşı olarak da bilinen ve bir metamorfik kayaç olan lapis lazulinin öğütülmesinden elde edilen ultramarindi. Ultramarin, Latince "denizin ötesinde" anlamına gelen ultramarinus kelimesinden gelmekteydi; çünkü pigment, gerçekten de 14. ve 15. yüzyıllarda Avrupa'ya denizin ötesinden, Afganistan madenlerinden İtalyan tüccarlar aracılığıyla ithal olarak geliyordu. Bu da mavi rengin neden bu kadar pahalı ve nadir olduğunu açıklıyor.

Tüm bunlar, 1700'lerin başında Almanya'dan çıkan ve Prusya mavisi adı verilen ilk sentetik pigmentlerden birinin piyasaya sürülmesi ile değişti. Şimdi pigmentin ne olduğuna ve nasıl çalıştığına bakalım.

Pigment Nedir ve Nasıl Çalışır?

Sir Isaac Newton, devrim niteliğindeki metni Opticks'i yayınladığında yıl, 1704 idi. Kitap, ışığın prizmalar ve merceklerle kırılması, yakın aralıklı cam tabakaları tarafından ışığın kırılması ve spektral ışıklar veya pigment tozları ile renk karışımlarının davranışı aracılığıyla ışığın temel doğasını analiz ediyordu. Tesadüf o ki Heinrich Diesbach adlı Alman boya üreticisi, doktor arkadaşının laboratuvarında kazara mavi bir pigment ürettiğinde de yıl, yine 1704'ü gösteriyordu. Aynı tarihe denk gelen bu iki önemli gelişmenin biri ışık ve renk yasalarının bilimsel olarak anlaşılmasını incelerken, diğeri sanata yön verecekti.

İnsanlığın kendini ifade ediş şekli zamanla değişse de ilk insanlardan günümüz ressamlarına kadar pigmentlerin kullanımı ortaktı. Kaba Taş Devri ve Cilalı Taş Devri insanlarının birbirleriyle iletişim kurmak için Paleolitik ve Neolitik mağaralara çizdiği resimlerde kullandığı pigmentler, kömür ve öğütülmüş mineraller gibi doğal kaynaklardan geliyordu. Örneğin siyah renk için karbon, kırmızı renk için toprak pigmentlerinden kırmızı hardal (Fe₂O₃) ve sarı renk için de yine bir toprak pigmenti olan sarı hardal (Fe₂O₃•H₂O) kullanılmaktaydı.

Pigmentlerin tarihinin çok eskiye dayandığını anladık; peki ama pigmentler nasıl oluşuyor ve gözümüz bu pigmentleri nasıl algılıyor? Burada işin içine biraz fizik, biraz da kimya giriyor. Kısaca tanımlamak gerekirse pigment, ışığın dalga boyunu seçici olarak emdiği için belirli bir renkte görünen maddedir.

Sıvı içindeki pigment, bir süspansiyon oluşturur. Yani pigment sıvıda çözünmez ve heterojen bir karışım elde edilir. Buna karşılık, bir boya ya sıvı bir renklendiricidir ya da bir çözelti oluşturmak için bir sıvı içinde çözülür. Bazen çözünür bir boya, bir metal bileşiği ile etkileşerek çözünmeyen hale getirilmiş organik boyalardan oluşan metal tuzu pigmentine çöktürülebilir. Bu şekilde bir boyadan yapılan pigmente göl pigment (İng: "lake pigment") denir.

Pigmentleri organik pigmentler ve inorganik pigmentler olarak ikiye ayırabiliriz. Organik pigmentler, yapılarında karbon atomu bulunduran pigmentlerdir. Genelde sentetik olarak elde edilirler; çünkü doğal halde az bulunurlar. İnorganik pigmentlerde ise karbon bulunmaz ve çoğunlukla doğal yollardan, örneğin köklerden, yemişlerden, böcek kabuklarından veya minerallerden elde edilirler.

Bilindiği üzere organik moleküllerde çift bağlar arasında birer tek bağ varsa bunlara konjuge çift bağ denir. Birçok konjuge çift bağ sistemleri, bazı organik pigmentlerdeki ışığı emer. İnorganik pigmentler ise elektron transferi ile ışığı emebilir. Örneğin Çin kırmızısı olarak da bilinen vermilyon, ışığı emer ve kükürt anyonundan (S^2-) bir metal katyonuna (örneğin Hg²⁺) bir elektron aktarır. Yük transfer kompleksleri, beyaz ışığın çoğu rengini ortadan kaldırır, geri kalanını belirli bir renk olarak görünecek şekilde yansıtır veya saçar.

Pigmentlerin, ışığın dalga boylarını seçici olarak emdiğini söylemiştik. Gelen ışığın spektrumu bir pigmentin görünümünü etkiler. Bu nedenle bir pigment güneş ışığı altındayken, floresan aydınlatma altında olduğuyla tamamen aynı renkte görünmeyecektir; çünkü farklı bir dalga boyu aralığı yansıtılmaya veya saçılmaya bırakılmaktadır.

Dolayısıyla bir pigmentin rengi temsil edildiğinde, ölçümün yapıldığı laboratuvarın ışık rengi belirtilmelidir. Genellikle bu, Güneş ışığının renk sıcaklığına karşılık gelen 6500 K'dir.

ResearchGate

Prusya Mavisinin Keşfi

1704 yılında Alman doktor Johann Conrad Dippel, Berlin'deki laboratuvarını, daha önceden de yaptığı gibi, pigment üreticisi arkadaşı Johann Jacob Diesbach ile paylaşıyordu. Diesbach, kırmızı bir göl pigment üretmeye çalışıyordu. Her zaman yaptığı gibi, o gece de kabuk renginden dolayı kullandığı kermes böceklerini aldı, kaynattı. Üzerine şap, demir sülfat ve potasyum ekleyecekti; ancak bir sorun vardı: Potasyumu kalmamıştı.

Jacob Diesbach, Dippel'den potasyum rica etti. Laboratuvarını paylaşan Dippel, tabii ki potasyumunu da seve seve paylaşacaktı; ancak bu potasyum kullanılmış, hayvan kanının damıtıldığı hayvansal yağ ile pislenmiş, dolayısıyla atılması gereken bir potasyumdu. Bu potasyum, hekzasiyanoferrat ile kontamine olmuştu.

Diesbach; kontamine potasyumu demir sülfat ile karıştırdığında, beklediği güçlü kırmızı yerine çok soluk bir kırmızı elde etti. Daha sonra konsantre etmeye çalıştı; ancak beklenenin aksine koyu kırmızıya dönmek yerine, önce mor, daha sonra da derin mavi bir renk aldı. İşte ilk sentetik mavi pigment olan "Prusya mavisi", yanlışlıkla, böyle yaratıldı.

Prusya Mavisinin Kimyası

Hekzasiyanoferrat iyonları, altı siyanür grubuyla çevrili Fe²⁺ iyonlarının oktahedral düzenlemeleridir. Bu oktahedralar daha sonra bazı köşelerde Fe³⁺ iyonları ile bağlanır ve su molekülleri kalan boşluklara oturur. Bu nedenle siyanür gruplarından nitrojen atomlarının ve sudan gelen oksijen atomlarının bir karışımıyla Fe³⁺ iyonları da oktahedral olarak koordine edilir.

Burada anlaşılması gereken önemli şey, Fe²⁺ iyonlarının Fe³⁺ iyonlarından farklı bir çevrede oturduğudur. Elektronik ortamdaki bu farklılık, iki iyonu içeren moleküler orbitallerin farklı olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak Prusya mavisi, rengini, iki farklı değerlik durumundaki demirin varlığına borçludur. Bu da elektronların bir yörüngeden diğerine kolaylıkla hareket etmesine izin verir ve elektromanyetik dalga boylarının turuncu/kırmızı kısmında çok güçlü bir absorbsiyona neden olur. Yani ışık, Prusya mavisi kristalleri üzerinde parladığında turuncu/kırmızı ışık emilir ve bir elektron Fe²⁺ iyonundan Fe³⁺ iyonuna aktarılır.

Atomlar arasındaki bu yük transferi sırasında elektron, bir moleküler orbitalden farklı bir atoma ait olana atlar ve bu sıçramayı yapmak için gereken enerji, ışığın dalga boyuna eşittir. Emilmeyen ışık yansıtılır ve bu yüzden Prusya mavisini mavi olarak görürüz.

acs.org

Prusya Mavisinin Ticaret, Sanat ve Sağlıkta Yeri

Ticaret

Afganistan dağlarından çıkarılan lapis lazulinin öğütülmesiyle üretilen ultramarinin yüksek fiyatı, mavinin genellikle dini resimler, özellikle de Meryem Ana tasvirleri için ayrıldığı anlamına geliyordu. Ultramarin fiyatının yaklaşık onda biri maliyetinde olan Prusya mavisi, üretimi ve piyasaya sunulması sayesinde sanatta yeni bir dönem başlattı.

Ressamların paletine yeni bir renk eklendi. Artık mavi, saraya ait olmaktan çıkmıştı. 1709 tarihinde ressam Pieter van der Werff'in resmettiği İsa'nın Mezarı, Prusya mavisinin kullanıldığı (bilinen) ilk tablodur. Dünyanın en nadide pullarından olan ve 1847'de basılan Mauritius 2p Blue, Prusya mavisi ile basılmıştır. Bilinen on iki örneğinin her biri yaklaşık 1 milyon sterlin değerindedir ve bu da en çok arzu edilen pullardan biri olmasına sebep olmaktadır.

Alux

Sanat

1832'de kimyager Willliam Winsor ve sanatçı Henry Newton'ın kurduğu Winsor & Newton adlı boya markası, 1878'de Prusya mavisi ve Antwerp mavisi (beyazla karışık Prusya mavisi) gibi buna dayalı diğer boyaları satıyordu. Onu kullanan ünlü sanatçılar arasında Gainsborough, Constable, Monet, Van Gogh ve Picasso bulunmaktadır.

Birçok sanatçı, daha derin duyguları iletmek için Prusya mavisini kullanmıştır. Pablo Picasso'nun 1901 ile 1904 yılları arasında yaptığı ve "Mavi Dönem" olarak adlandırılan çalışmalarında yeşil ve gri pigmentlere ek olarak Prusya mavisini eserlerine melankolik bir gölge vermek için kullandığı bilinmektedir.

Sağlık

Radyoaktif terörizm ve savaştan kazara veya kasıtlı olarak yüksek miktarda radyoaktif sezyum-137 veya talyuma maruz kalınmasının ardından uygulanan dahili kontaminasyonun tedavisinde de Prusya mavisine rastlıyoruz. Genelde ağızdan alınacak şekilde hastalara Prusya mavisi uygulanırsa pigment kimyasal olarak elemente bağlanır ve onları bağırsakta yakalar. Böylece radyoaktif maddeler emilerek kan dolaşımına katılmak yerine doğal yollarla vücuttan uzaklaştırılır. Böylece, talyum ve sezyum zehirlenmesinin neden olduğu herhangi bir olumsuz semptom büyük ölçüde hafifletilir.

Sonuç

Yüzyıllar boyunca sanatçılar, pigmentlere ağırlıklarının altın karşılığından daha fazlasını ödedi. Modern dünyada ise renkler herkesin ulaşabileceği bir konumda yer alıyor. Bunu sağlayan şey ise, ender bulunan minerallerden veya doğal yollardan pigment elde etmenin yerini sentetik pigment üretiminin almış olmasıdır.

Burada pigmentlerin arkasında yer alan kimyanın etkisini görmekteyiz. Laboratuvarda karıştırılan kimyasal ürünler, birçok kez beklenmedik ürünlerin oluşmasına yol açmıştır. Bazen kazara, bazen ise bilinçli olarak sentetik pigmentler üretildi ve yüzyıllardır resimlerde, giyim ürünlerinde, heykellerde kullanıldı.

Bilimin; spesifik olarak ele alırsak kimyanın, yazımızda yer alan ve sanatın gidişatını kökten değiştiren bir pigmentin yaratılışında yer alması bilim ve sanatın ortak noktada buluşmasına imkan sağladığını göstermektedir. Bilimin içinde sanat, sanatın içinde bilim barındıran bu sevimli hikayenin kahramanı Jacob Diesbach'a mavi pigmentin ucuzlamasına sebep olduğundan Avrupalılar adına, birbirinden güzel tablolar elde edebildikleri için ressamlar adına ve tabii perde arkasında yer alan kimyagerler adına teşekkür ederiz.