Viaje al interior de las monedas para conocer la evolución económica de Roma

Las técnicas de análisis de superficie no destructivas tradicionales para analizar el patrimonio arqueológico y artístico se basan en la detección y medida de los rayos X característicos de la muestra. Pero en el caso de estudio de aleaciones antiguas, estas técnicas solo permiten estudiar una profundidad de 1-2 a 20-30 micras. Dado que la superficie ha podido ser modificada por factores como el propio proceso de fabricación, la corrosión, oxidación y tratamientos de limpieza, su composición puede no ser representativa del material.

Las aleaciones antiguas de plata-cobre se caracterizan por verse afectadas de un aparente enriquecimiento superficial en plata con la consecuente difusión en profundidad hasta varios cientos de micras, mucho más allá de la profundidad de penetración de las técnicas de superficie, por lo cual la composición de la superficie puede no ser representativa de la composición del interior. Por ejemplo, monedas fabricadas en una aleación de plata-cobre que en superficie pueden llegar a presentar un 97-98% en peso de plata, internamente podrían estar formadas por una aleación con menos de un 80% de este metal.
 
El conocimiento de la composición de monedas antiguas de plata-cobre es necesario para evaluar el espesor real de la aleación. Además, conocer la proporción relativa de los elementos principales proporciona información valiosa sobre los cambios en la política monetaria, los cambios económicos y la tecnología empleada.
 
Las técnicas que se han empleado en este estudio por el Centro Nacional de Aceleradores (CNA) son la Fluorescencia por Rayos-X (XRF) y la Transmisión de Rayos-Gamma (GRT). Se han corregido las concentraciones superficiales obtenidas mediante XRF gracias a la medida de la GRT, obteniéndose así la composición del interior. Se han analizado 5 monedas republicanas romanas (comprendidas entre el 211 a.C. al 86 a.C.) de plata-cobre, tanto superficialmente como interiormente mediante el estudio de la sección transversal, realizándose además un estudio microestructural y metalográfico completo para entender los mecanismos de corrosión que afectan a la superficie y así establecer el procedimiento correcto de corrección.

El análisis microestructural y metalográfico demuestra que la superficie de las monedas más devaluadas (con menor contenido en plata, inferior al 80% en peso) está afectada por la corrosión preferente de cobre, presentando una gruesa capa externa de corrosión donde el cobre se ha perdido (lixivación de cobre), aparentando un enriquecimiento en plata.
 
Por otro lado, las monedas con mayor contenido en plata (alrededor del 98% en peso) apenas se ven afectadas por la corrosión. En consecuencia, el método de corrección mediante GRT se basa en considerar el cobre como el elemento principal, pues es el que está más alterado en superficie, mientras que los demás, incluyendo la plata y excluyendo los elementos provenientes de posibles contaminaciones, mantienen aproximadamente sus proporciones relativas.

De esta manera fue posible distinguir las monedas enriquecidas en superficie de las que no lo estaban, permitiendo reproducir las concentraciones de plata y cobre de la aleación en el interior. En conclusión, la combinación de las técnicas XRF/GRT permite la determinación no destructiva de la pureza de las monedas antiguas de plata-cobre, superando el problema del aparente enriquecimiento en superficie y permitiendo distinguir las monedas devaluadas de las de mayor pureza.
 
En este estudio han participado miembros del Centro Nacional de Aceleradores (Universidad de Sevilla, Junta de Andalucía, CSIC), la Universidad de Sevilla y el Instituto Andaluz de Patrimonio Histórico.