La coupellation

Cupellation

La coupellation est un type d’épreuve pour tester les métaux précieux (orfèvrerie ou monnayage ; contexte historique : République de Venise).
Vers la fin du XIIIe siècle se diffuse une technique élaborée, en provenance de France, la coupellation ou coupelle (à Venise : il sazzo, parfois nommé « essai par le feu » : sazzo per via di foco).
Elle est en fait connue depuis des lustres, Theophilus Presbyter (pseudonyme d’un moine de l’abbaye bénédictine de Helmarhausen) décrivant clairement la coupellation de l’argent dès 1110-1140, dans un traité technique rédigé à l’intention des monastères.
En vérité cette méthode semble avoir été pratiquée en Chine plusieurs siècles avant notre ère.
Elle aurait été introduite dans le bassin méditerranéen par les Phéniciens et serait attestée dans la Grèce antique, par exemple dans les mines argentifères du Laurion.
Il s’agit cette fois d’une véritable opération de métallurgie, destinée à isoler par oxydation les divers métaux d’un alliage en fusion.
Elle se fonde sur une caractéristique commune de l’or et de l’argent, celle de ne pas s’oxyder aux températures élevées, alors que le cuivre présent dans un alliage s’oxyde complètement.
L’opérateur utilise un creuset en phosphate de chaux nommé coupelle, fait de cendres d’os d’animaux.
Il convenait en premier lieu de les calciner jusqu’à obtention de résidus blancs, réduits en une poudre passée au tamis.
Celle-ci, placée dans un linge, était ensuite mise à tremper dans un baquet plein « d’eau de rivière ».
On obtenait ainsi une pâte à laquelle, grâce à un moule ad hoc, on donnait la forme d’une coupelle.
À ce point se déroulait la partie délicate du travail : trop pressée dans le moule, la pâte n’aurait pas été assez poreuse ; insuffisamment pressée, elle aurait laissé passer la totalité du métal testé.
Il était ensuite procédé à la dessiccation des coupelles sur une planche située à proximité d’un feu ; alors seulement, intervenait leur cuisson, dans un four « modérément chauffé ».
Point de recette exacte, par conséquent, seulement des conseils empiriques et un tour de main dont on devait se transmettre le secret de maître à disciple, sinon de père en fils.
Comment l’essayeur utilise-t-il la coupelle ?
Il prélève deux petits échantillons du métal à soumettre à l’expérimentation (il s’agit par conséquent d’un contrôle destructif, impossible sur certaines pièces).
Il les pèse tous deux soigneusement ; il en conserve un comme témoin et place l’autre dans une coupelle qu’il introduit dans son four.
Afin de pouvoir aisément et rapidement traiter des quantités minimes de métal, ce four est de petite dimension, environ 20 x 50 cm, parfois moins.
L’essayeur porte l’échantillon à son point de fusion après avoir ajouté du plomb, dans une quantité qui dépend du poids et de la qualité supposée du métal à tester (il existe pour cela des tables à respecter) ; sous l’effet de la chaleur, ce plomb s’oxyde -on parle de litharge- et il emporte avec lui l’oxyde de cuivre à travers le creuset poreux.
Il ne reste au fond de la coupelle que du métal pur non oxydable ; une fois refroidi, celui-ci est pesé et sa masse comparée à celle du premier échantillon.
À dire vrai, ce que l’opérateur emploie ici à des fins de contrôle, est un authentique procédé d’affinage de l’or et de l’argent.
À quelque écart infinitésimal près (évaporation, déperdition au passage du creuset poreux), le procédé est fiable.
Cependant, un problème d’envergure demeure. Il n’est possible de pratiquer la coupellation que sur l’argenterie ou sur les soudures (or et cuivre).
En effet, si l’argent fait partie de l’alliage d’or se pose le problème de la séparation des deux métaux nobles.
Ils ne s’oxydent ni l’un ni l’autre et finissent au fond du creuset, encore étroitement mêlés.
Or justement, les alliages de bijouterie sont constitués grâce à un apport additionnel de métal dur destiné à compenser la malléabilité de l’or pur, et éventuellement à réduire le coût de la pièce.
À Venise, cet apport est généralement constitué d’un mélange de deux tiers d’argent et d’un tiers de cuivre.
On ne peut donc pas utiliser la coupelle pour tester l’or.
De fait, l’essai n’est pratiqué que pour l’argenterie, et c’est la raison pour laquelle à Venise, les contrôleurs de l’argent seront traditionnellement appelés sazzadori (de sazzo).
Pour que ce problème de séparation soit résolu, il faut attendre 1518 et la découverte de la méthode dite de l’inquartation.
L’alliage demeurant après coupellation est enrichi d’une quantité soigneusement mesurée d’argent, chauffé puis soumis à l’action de l’eau forte jusqu’à dissolution de tout l’argent ; il convient d’enrichir le métal testé, car si la proportion d’or est trop élevée, la solution acide est incapable d’attaquer l’alliage.
Au terme de ces opérations, le métal qui subsiste est de l’or pur.
Cependant l’argent a disparu dans la solution acide ; pour l’heure il est perdu.
Et c’est pourquoi au XIIe siècle, Theophilus Presbyter recommande déjà la séparation des ateliers travaillant l’or et l’argent, afin d’éviter que les deux métaux ne se mêlent accidentellement.
Précaution élémentaire : c’est d’ailleurs ainsi que la Zecca procédera durant toute son histoire.
Dans son traité, l’auteur médiéval consigne en outre une méthode pour raffiner l’or en éliminant l’argent.
Rien d’étonnant à cela ; durant le haut Moyen Âge, les recherches des alchimistes orientaux ont considérablement enrichi les connaissances en matière de métallurgie ; ainsi Jabir Ibn Hayyan qui œuvre à la cour du calife Haroun al Rashid découvre, dès le VIIIe siècle, un procédé pour fabriquer commodément l’acide nitrique indispensable aux essais.
On ne parviendra que plus tard à récupérer les deux métaux.
De fait, à la fin du XVIIIe, dans la comptabilité de la Zecca relative aux opérations de fabrication du sequin (monnaie d’or) apparaît une ligne intitulée : argent trouvé dans les fusions.
Quant à l’argent perdu lors des essais, il est récupéré en immergeant dans la solution acide des plaques de cuivre, sur lesquelles l’argent précipité vient se déposer.
Par immersions répétées et lavages successifs, on obtient une poussière qui, traitée au salpêtre et au borate de soude, fondue en creuset, donne de l’argent presque pur.

Article extrait de Wikipedia

Cupellation is a type of test to test precious metals ( goldsmiths or mint ; historical context : Republic of Venice).
Towards the end of the thirteenth century an elaborate spreads , from France , cupellation or cup ( Venice : it sazzo , sometimes called  » trial by fire  » sazzo per via di foco ) .
It is in fact known for ages, Theophilus Presbyter (pseudonym of a monk of the Benedictine abbey of Helmarhausen ) clearly describing the Cupellation money from 1110 to 1140 , in a technical treatise written for the monasteries.
In truth this method seems to have been practiced in China for centuries before our era.
It was introduced into the Mediterranean by the Phoenicians and evidenced in ancient Greece , for example in the silver mines of Laurium .
It is this time a real operation of metal , designed to isolate the various metals by oxidation of a molten alloy .
It is based on a common characteristic of the gold and silver, that of not oxidize at high temperatures , whereas in the copper alloy is completely oxidized .
The operator uses a crucible phosphate of lime appointed cup , made of animal bone ash .
It was necessary first to calcine until white residue , reduced to a sieved powder.
It placed in a machine, was then put to soak in a tub full of  » river water « .
This produced a dough which , through an ad hoc mold , were given the shape of a cup .
At this point unfolded the delicate part of the work : too pressed into the mold , the dough was not quite porous , poorly pressed , she would have missed all of the tested metal.
He then proceeded to drying cups on a plate located near a fire, only then intervened cooking them in an oven « moderately heated . »
Point exact recipe , therefore, only anecdotal advice and sleight of hand that we had to pass the secret from master to disciple , if not from father to son .
How the tester he used the cup ?
He takes two small metal samples to be submitted for testing (it is therefore destructive testing, not on some parts) .
He carefully weighs both , it keeps one as a control and places the other in a cup he introduced in his oven.
In order to quickly and easily handle small amounts of metal, this oven is small , about 20 x 50 cm , sometimes less.
The tester carries the sample to its melting point after adding lead, in an amount that depends on the weight and the supposed quality of the metal to be tested ( for there are tables that follow ) as a result of heat, lead oxide is called litharge , and it carries with it the copper oxide through the porous pot .
It remains at the bottom of the cup than the pure non-oxidizable metal , once cooled , it is weighed and compared to the first sample mass .
In truth , the operator used here for purposes of control, is a genuine process of refining gold and silver .
In some infinitesimal gap near ( evaporation loss to the passage of porous pot ), the method is reliable.
However, a major problem remains. It is possible to practice Cupellation as silverware or welds (gold and copper).
Indeed, if the money is part of the gold alloy is the problem of the separation of two noble metals.
They oxidize neither one nor the other and end up at the bottom of the crucible, yet intertwined .
But in fact, the jewelery alloys are made with an additional contribution of hard metal to compensate for the malleability of pure gold , and possibly reduce the cost of the room.
In Venice , this contribution is usually made of a mixture of two-thirds of money and a third copper .
We therefore can not use the cup to test gold.
In fact, the test is performed only for silverware , and this is why in Venice, the controllers of the money will be traditionally called sazzadori ( of sazzo ) .
For this separation problem is solved , and it was not until the 1518 discovery of the so-called inquartation method.
The alloy remaining after cupellation is enriched with a carefully measured amount of money, heated and subjected to the action of high water to dissolve all the money , it should enrich the tested metal because if the proportion of gold is too high, the acid solution is unable to attack the alloy.
After these operations, the metal that remains is pure gold.
However, the money disappeared in the acid solution for the time it is lost .
And that is why the twelfth century, Theophilus Presbyter already recommended the separation of workshops working gold and silver, to prevent the two metals accidentally mingle.
Elementary precaution : it is also the Zecca and conduct throughout its history .
In his treatise , the medieval author also records a method for refining or eliminating money.
No wonder that , during the Middle Ages , research oriental alchemists have greatly enriched the knowledge of metallurgy , and Jabir Ibn Hayyan who works at the court of the Caliph Haroun al Rashid discovers , in the eighth century, a convenient method for producing the necessary nitric acid testing .
We will succeed only later to recover the metals .
In fact, in the late eighteenth century, in the accounts of the Zecca on manufacturing operations sequin ( gold coin ) appears a line entitled money found in mergers.
As for the money lost during testing, it is recovered by soaking in acid solution of copper plates on which precipitated silver is deposited .
By repeated immersions and successive washes , a dust , mildew and treated with sodium borate , fondue pot , gives almost pure silver is obtained.

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