पुरातत्त्वीय रसायनशास्त्र : पुरातत्त्वीय [→पुरातत्त्वविद्या] अन्वेषणात (संशोधनात) होणाऱ्या व रसायनशास्त्राच्या उपयोगासंबंधी शाखा. प्राचीन अवशेषांचा जीर्णोद्धार करणे (नैसर्गिक परिस्थितीमुळे त्यावर झालेले अनिष्ट परिणाम दूर करून वस्तू शक्य तितक्या मूळच्या रूपात आणणे), ते सुस्थितीत टिकविणे, त्यांची घटकद्रव्ये ओळखणे, अवशेषांचा काळ निश्चित करणे, एखाद्या क्षेत्राची रासायनिक तपासणी करणे इ. कामांसाठी पुरातत्त्वीय अन्वेषणात रसायनशास्त्राचा उपयोग होतो.
इतिहास : एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरीस आणि विसाव्या शतकाच्या प्रथमार्धात मध्यपूर्वेत मोठमोठी उत्खनने झाली व प्राचीन मानवी संस्कृतीचे विविध अवशेष मिळाले. त्यांत अनेक तऱ्हेची भाजलेल्या मातीची भांडी, भिंतीवर काढलेली चित्रे, धातूंच्या आणि चामड्याच्या वस्तू होत्या. दीर्घकाल जमिनीखाली गाडल्या गेलेल्या असल्यामुळे सभोवतालची माती, ओलेपणा, हवा इ.नैसर्गिक कारणांनी या वस्तूंच्या मूळच्या रूपात अनेक विकृती निर्माण झाल्या होत्या. त्या दूर करून अवशेषांना त्यांचे मूळचे रूप यावे आणि ते वस्तूसंग्रहालयात ठेवले तरी टिकावे या उद्देशाने मुख्यतः रसायनशास्त्राचा उपयोग प्रथम करण्यात आला त्यानंतर त्याच्या उपयोगाचे क्षेत्र जास्त व्यापक झाले. भारतीय पुरातत्त्व विभागात पुरातत्त्वीय रसायनशास्त्र विभागाची प्रस्थापना १९१७ साली केली गेली.
अवशेषांवर होणारे परिणाम त्यांच्या सभोवार असलेली परिस्थिती, उदा., सान्निध्यात असलेल्या मातीचे घटक, हवा, पाणी झिरपत असल्यास त्यामध्ये विरघळलेल्या रूपात असलेली द्रव्ये, तापमानाचा चढउतार, समुद्राचा खारा वारा इत्यादींच्या योगाने होणाऱ्या रासायनिक विक्रियांमुळे होत असतात. तसेच अवशेषांचे घटकही विविध असल्यामुळे विकृतींची व्याप्तीही मोठी असते. कित्येक अवशेष अत्यंत दुर्मिळ व अत्यंत अल्प प्रमाणातच उपलब्ध असतात. या कारणांमळे पुरातत्त्वीय अन्वेशषणात रसायनशास्त्राचा उपयोग करून घ्यावयास त्या शास्त्राचे वरवर ज्ञान असून भागत नाही. पुरातत्त्वीय पुराव्याचे स्वरूप आणि अभ्यासाचे विशिष्ट हेतू लक्षात घेऊन त्याचा वापर कल्पकतेने करावा लागतो. या कारणामुळे पुरातत्त्वीय रसायनशास्त्र हा रसायनशास्त्राचा एक विभागच मानला जाऊ लागला आहे.
अवशेष स्वच्छ करणे व टिकविणे : उत्खननात सापडणाऱ्या वस्तूंचे वर्गीकरण प्रामुख्याने पुढीलप्रमाणे केले जाते : (१) धातूंच्या वस्तू, (२) वाळूपासून बनलेल्या वस्तू, उदा., काच, (३) मातीच्या वस्तू आणि (४) कार्बनी पदार्थांच्या वस्तू, उदा., लाकूड, हाडे, हस्तिदंत इत्यादी.
सोन्याच्या वस्तूंवर गंज चढत नाही परंतू चुन्यामुळे माती घट्ट बसते. ती नायट्रिक अम्लाच्या किंवा कॉस्टिक सोड्याच्या विद्रावाने काढून टाकता येते. तांबे व ब्राँझ यांच्या वस्तू मोठ्या प्रमाणात सापडतात. या वस्तूंवर सामान्यतः ऑक्साइडांचे कमीजास्त जाडीचे सच्छिद्र व सैलसर किंवा घट्ट थर आढळतात. ते ॲसिटिक अम्ल व जस्त यांच्या विक्रियेने काढून टाकता येतात. एका कार्यक्षम पद्धतीत स्वच्छ करावयाची धातूची वस्तू कॉस्टिक सोड्याच्या विद्रावात ठेवून तिला विद्युत‌् ऋणाग्र बनवितात आणि प्लॅटिनम हे धनाग्र वापरून त्यामधून थोडा विद्युत‌् प्रवाह दीर्घकाल जाऊ देतात. त्यामुळे वस्तूच्या पृष्ठावरील माती वगैरेंचा थर सुटा होऊन तळाशी बसतो आणि त्या जागी मूळची धातू येते. लोखंडाच्या वस्तूवरील गंज पोटॅशियम बाय- ऑक्झॅलेटाच्या विद्रावाने धुवून काढता येतो.
भाजलेल्या व न भाजलेल्या मातीच्या वस्तूही उत्खननात अनेकदा सापडतात. भाजलेल्या मातीच्या वस्तू ब्रशाने हळूवारपणे घासून स्वच्छ करता येतात. कित्येकदा त्यांच्या पृष्ठावर कॅल्शयम कार्बोनेटाचे कठीण कीट चढलेले असते. ते ॲसिटिक अम्लाचा अथवा हायड्रोक्लोरिक अम्लाचा सौम्य विद्राव वापरून काढून टाकता येते. वस्तूवर असलेला अनिष्ट थर कित्येकदा कागदाचा ओला लगदा त्यावर थापून व काही काळाने काढून घेतल्याने नाहीसा होतो. बिनभाजलेल्या मातीच्या वस्तू साफसफाई करण्याच्या अगोदर विजेच्या भट्टीत ठेवून भाजून पक्क्या करून घ्याव्या लागतात.
काचेची वस्तू बराच काळ गाडली गेलेली असल्यास काचेतील क्षारीय (अल्कली) घटक बाहेर पडतो व ती ठिसूळ बनते तिच्या पृष्ठावर एक तऱ्हेची पांढरी बुरशीही आढळते. ती अल्कोहॉल व पाणी किंवा बेंझीन यांच्या योगाने नाहीशी करता येते.
हस्तीदंताला पडलेले डाग हायड्रोजन पेरॉक्साइडाने काढता येतात. शिंगाचे अवशेष अथवा वस्तू विरल हायड्रोक्लोरिक अम्लाने स्वच्छ होतात.
दगडी शिल्पावर पडलेले तेल, शेंदूर, शेवाळे, धूर इत्यादींचे डाग ॲसिटोन, ईथर इ. कार्बनी विद्रावकांनी (विरघळविणाऱ्या पदार्थांनी) किंवा ब्रशाने घासून व पाणी किंवा अमोनिया वापरून घालवितात.
विकृती नाहीशी केल्यावर अवशेष चांगल्या स्थितीत टिकावे म्हणून त्यांवर मेणाचा अथवा व्हिनिल ॲसिटेटाचा विद्राव लावतात.
कागदावर आर्द्रता व उष्णता यांचा फार परिणाम होतो. जुन्या कागदाला आलेली बुरशी स्पिरिटमध्ये विरघळविलेल्या थायमॉलाच्या लेपनाने दूर करता येत. [⇨ कलावस्तु व अवशेष संरक्षण].
अवशेषांची घटकद्रव्ये : एखादा प्राचीन अवशेष कोणत्या द्रव्याचा बनलेला आहे हे ओळखण्यासाठी रसायनशास्त्राचा फार उपयोग होतो. ही माहिती अन्वेषणात कित्येकदा फार महत्त्वाची असते उदा., अवशेषावर असलेल्या झिलईत शिशाचा अंतर्भाव आढळला किंवा काचेमध्ये कोबाल्ट हे मूलद्रव्य आढळले, तर त्या काळच्या समाजाची तांत्रिक प्रगती झालेली होती असे अनुमान काढता येते. त्याचप्रमाणे घटक कळल्याने सफाईत व जतनात कोणती काळजी घ्यावी हे कळण्यास मदत होते. तो अवशेष स्थानिक नसेल, तर तत्कालीन व्यापारी व सांस्कृतिक देवाण-घेवाण यांसंबंधी बहुमोल माहिती मिळते.
अन्वेषण क्षेत्राची तपासणी : अवशेषांच्या घटकांवरून जसे निष्कर्ष काढता येतात तसेच एखाद्या क्षेत्राच्या रासायनिक तपासणीनेही काढता येतात. उदा., ज्या स्थळी मानवी वस्ती वारंवार होते तेथे मानवाने वापरून टाकलेल्या विविध वस्तूंचा संचय वाढतो. त्यामुळे अशा ठिकाणच्य जमिनीच्या रासायनिक घटनेतही फरक घड़ून येतो. कार्बनी वस्तूंच्या अस्तित्वामुळे जमिनीतील धातूघटकांचे मूळचे प्रमाण राहत नाही. यातील नायट्रेट घटक पाण्यात विरघळून जाऊन कमी होतात. याउलट जे फॉस्फेट रूपात असतात ते जमिनीत दीर्घ काळ टिकून राहतात. अशा तऱ्हेच्या फॉस्फेटयुक्त जमिनींचे रासायनिक विश्लेषण प्राचीन लोकवस्त्यांचा शोध लावण्यास उपयोगी पडते. विविध तऱ्हेच्या मृत्तिकांच्या घटकद्रव्यांवरून तत्त्कालीन जलवायुमान (दीर्घकालीन सरासरी हवामान), आहार पद्धती व वस्त्यांचे प्राचीनत्व यांवर प्रकाश पडू शकतो.
योग्य पद्धती : या कामी वापरावयाच्या पद्धती, विश्लेषण करावयाचा पदार्थ अल्प प्रमाणात वापरून किंवा पदार्थाचा मुळीच नाश न करता अचूक माहिती देतील अशा तऱ्हेच्या असणे इष्ट असते. न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण ही अशा तऱ्हेची एक पद्धत आहे (न्यूट्रॉन हे अणुकेंद्रातील विद्युत भाररहित मूलकण होत). धातू, काच आणि मातीची भांड़ी यांच्या अवशेषांसाठी ती उपयोगी पडते. या पद्धतीत मंद न्यूट्रॉनांचा तीव्र झोत वस्तूंवर पाडतात. त्यामुळे वस्तूतील मूलद्रव्ये क्षीण किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारी) बनतात व त्यांचे किरणोत्सर्गी समस्थानिक (अणुक्रमांक तोच पण भिन्न अणुभार असलेल्या त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार) अल्प प्रमाणात निर्माण झाल्यामुळे त्यांच्यापासून गॅमा किरण उत्सर्जित होतात. त्यांचे परीक्षण करताता. प्रत्येक किरणांची तरंगलांबी ही ज्यापासून तो निघाला त्या मूलद्रव्यांनुसार वेगवेगळी असते. म्हणून त्यांचे मापन केले म्हणजे अवशेषात कोणती मूलद्रव्ये आहेत व त्यांची प्रमाणे किती आहेत, हेही कळून येते.
क्ष-किरण अनुस्फुरण विश्लेषण ही अशाच तऱ्हेची एक पद्धत आहे. या पद्धतीत परीक्षण करावयाच्या वस्तूवर क्ष-किरण पाडले जातात. त्यामुळे त्या वस्तूपासून काही क्ष-किरण बाहेर पडतात. ते मूलद्रव्यांनुसार वेगवेगळे असल्यामुळे अवशेषाच्या पृष्ठभागात कोणती मूलद्रव्ये आहेत याची माहिती मिळते [→ क्ष-किरण].
एखादा अवशेष किती प्राचीन आहे हे ठरविणेही पुरातत्त्वीय अन्वेषणात महत्त्वाचे असते. त्यासाठी रसायनशास्त्राची फार मदत होते. अवशेषांमध्ये असलेले कार्बन–१४ या समस्थानिकाचे प्रमाण व सद्यकालीन वस्तूतील त्याचे प्रमाण यांची तुलना करून अवशेषाचे वय ठरविता येते. [→ किरणोत्सर्गी कार्बन कालनिर्णय पद्धति खडकांचे वय].
खऱ्या व बनावट अवशेषांतील फरक शोधून काढण्यासाठी क्ष-किरण, अवरक्त व जंबुपार किरण (दृश्य वर्णपटातील अनुक्रमे तांबड्या आणि जांभळ्या रंगाच्या अलीकडील व पलीकडील अदृश्य किरण) यांच्या बरोबरच रासायनिक विश्लेषणाचाही उपयोग करण्यात येतो.
पहा : पुरातत्त्वविद्या पुरातत्त्वीय अवशेष पुरातत्त्वीय कालमापन.
संदर्भ : 1. Archaeological Survey of India, Ancient India, Nos. 18 and 19, New Delhi, 1963.
2. Brothwell, D. R. Higgs, E. Science in Archaeology, London, 1963.
3. Plenderleith, H. J. Conservation of Antiquities and Works of Art Treatment, Repair and Restoration, Oxford, 1956.
4. Prakash, S Rawat, N. S. Chemical Study of some Indian Archaeological Antiquites, Bombay, 1965.
देव, शां. भा.
“