Análise arqueométrica de louças da Fábrica de Manteiga e Queijo das Fazendas Nacionaes do Piauhy, Brasil: determinação da composição química da pintura e do suporte de decoração

RESEARCH ARTICLE © ARQUEOLOGÍA IBEROAMERICANA 56 (2025): 144-156. ISSN 1989-4104. <https://www.laiesken.net/arqueologia/>. ANÁLISE ARQUEOMÉTRICA DE LOUÇAS DA FÁBRICA DE MANTEIGA E QUEIJO DAS FAZENDAS NACIONAES DO PIAUHY, BRASIL: DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA PINTURA E DO SUPORTE DE DECORAÇÃO Archaeometric Analysis of Earthenware from the Butter and Cheese Factory of the Piauí National Farms, Brazil: Determination of the Chemical Composition of the Painting and Decorative Support Luis Carlos Duarte Cavalcante, Carlos Daniel da Cruz Carvalho, Sônia Maria Campelo Magalhães Laboratório de Arqueometria e Arte Rupestre, Universidade Federal do Piauí (UFPI), Teresina, Piauí, Brasil (* [email protected]) Received: September 21, 2025. Accepted: October 21, 2025. Published: November 3, 2025. Edited & Published by Pascual Izquierdo [P. I. Egea]. Arqueol. Iberoam. Open Access Journal. Creative Commons License (CC BY 4.0). https://n2t.net/ark:49934/393. https://purl.org/aia/5616. Figura 1. Vista panorâmica lateral da Fábrica de Manteiga e Queijo no centro da cidade de Campinas do Piauí. – 145 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 RESUMO . A Fábrica de Manteiga e Queijo das Fazendas Nacionaes do Piauhy, localizada no centro da cidade de Campinas do Piauí, é a mais antiga fábrica de laticínios da região Nordeste e a segunda mais antiga do Brasil, patrimônio do processo de industrialização do país, tendo sido inaugurada em 9 de abril de 1897. Neste trabalho, o objetivo central foi realizar a análise arqueométrica de louças recentemente resgatadas na escavação do entorno da referida edificação, focando na determinação da composição química da pintura e do suporte de decoração. Quatro amostras foram examinadas por microscopia óptica e analisadas por fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF). Três composições químicas foram encontradas para a cor azul: i) uma à base de cobalto e magnésio; ii) uma à base de cobalto, altos teores de enxofre, fósforo, chumbo, titânio e arsênio, além de cloro em menor proporção; iii) uma à base de cobalto, altos teores de enxofre, fósforo, zinco e chumbo, além de cloro, ferro, arsênio e cromo em menor proporção. Para a cor verde foram encontradas duas composições: i) uma à base de cromo, além de elevado teor de enxofre e cloro em menor proporção; ii) uma à base de cromo, cobalto e zinco, altos teores de enxofre, fósforo e chumbo, além de ferro, cloro, arsênio, estanho e titânio. Para a cor alaranjada foi identificada uma composição à base de cádmio, enxofre e selênio, além de altos teores de fósforo, e ainda de chumbo, cloro, cromo, titânio e arsênio em menor proporção. Para a cor amarela foi identificada uma composição à base de enxofre, chumbo, arsênio, cobalto e cromo; enquanto para a cor rosa encontrou-se uma composição à base de manganês, além de alto teor de enxofre, bem como cloro em menor proporção. Manganês e ferro foram encontrados como os principais componentes da cor preta, enquanto a composição química do douramento foi considerada inconclusiva. Os dados de composição química dos suportes de decoração dos quatro fragmentos de louças analisados revelaram constituições nitidamente diferenciadas, apontando para matérias-primas variadas: i) o cálcio foi atribuído como o principal componente da cor branca em duas amostras (presumidamente na forma de carbonato de cálcio); enquanto ii) o cálcio e o enxofre foram atribuídos como os principais componentes da cor branca nas outras duas (presumidamente na forma de sulfato de cálcio). Além disso, o chumbo e o arsênio foram identificados como opacificantes em uma das peças. O exame das louças em microscópio revelou a ocorrência de defeitos no esmalte das amostras, a exemplo de bolhas e poros, escamação, desgastes provocados por abrasão, além de gretamento ou fissuras. PALAVRAS-CHAVE . Louça, decoração pintada, Fábrica de Manteiga e Queijo, arqueometria, patrimônio industrial, Piauí, Brasil. ABSTRACT . The Butter and Cheese Factory of the Piauí National Farms, located in the center of the city of Campinas do Piauí, is the oldest dairy factory in the Northeast region and the second oldest in Brazil. It is a heritage site of the country’s industrialization process, having been inaugurated on April 9, 1897. The main objective of this study was to perform an archaeometric analysis of earthenware recently recovered from excavations around the building, focusing on determining the chemical composition of the painting and decorative support. Four samples were examined by optical microscopy and analyzed by energy-dispersive X-ray fluorescence (EDXRF). Three chemical compositions were found for the blue color: i) one based on cobalt and magnesium; ii) one based on cobalt, high levels of sulfur, phosphorus, lead, titanium, and arsenic, in addition to chlorine in smaller proportions; and iii) one based on cobalt, with high levels of sulfur, phosphorus, zinc, and lead, as well as chlorine, iron, arsenic, and chromium in smaller proportions.Two compositions were found for the green color: i) one based on chromium, in addition to high levels of sulfur and chlorine in smaller proportions; and ii) one based on chromium, cobalt, and zinc, high levels of sulfur, phosphorus, and lead, in addition to iron, chlorine, arsenic, tin, and titanium. For the orange color, a composition based on cadmium, sulfur, and selenium was identified, in addition to high levels of phosphorus and also lead, chlorine, chromium, titanium, and arsenic in smaller proportions. For the yellow color, a composition based on sulfur, lead, arsenic, cobalt, and chromium was identified. For the pink color, a composition based on manganese was found, in addition to high levels of sulfur and, to a lesser extent, chlorine. Manganese and iron were found to be the main components of the black color, while the chemical composition of the gilding was considered inconclusive. The chemical composition data of the decorative supports of the four analyzed earthenware fragments revealed clearly differentiated compositions, indicating different raw materials: i) calcium was attributed as the main component of the white color in two samples (presumably in the form of calcium carbonate), while ii) calcium and sulfur were attributed as the main components of the white color in the other two samples (presumably in the form of calcium sulfate). In addition, lead and arsenic were identified as opacifying agents in one of the pieces. Examination of the earthenware under a microscope revealed defects in the enamel of the samples, such as bubbles and pores, flaking, abrasion wear, and cracks or fissures. – 146 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 KEYWORDS . Earthenware, painted decoration, Butter and Cheese Factory, archaeometry, industrial heritage, Piauí, Brazil. INTRODUÇÃO A construção da Fábrica de Manteiga e Queijo (Figura 1) na localidade Campos, atual cidade de Campinas do Piauí (Figura 2), foi uma das exigências feitas ao Dr. Antonio José de Sampaio para o arrendamento das denominadas Fazendas Nacionaes do Piauhy em fins do século XIX (Almeida et al. 2022). O imponente edifício colocou o Estado do Piauí em evidência nacional, pois consiste na primeira fábrica de laticínios do Nordeste e na segunda do Brasil, tendo sido inaugurada em 9 de abril de 1897 (Almeida et al. 2022). A escolha da localidade Campos para a implantação do empreendimento fabril, em pleno sertão piauiense, deu-se pela abundância de ótimas pastagens na área e pela existência de diversas fazendas com gado leiteiro, o que deveria favorecer a qualidade e a produtividade dos produtos laticínios (Almeida 2022). O arrendamento das Fazendas Nacionaes do Piauhy foi uma atitude extremamente ousada do Dr. Sampaio, um engenheiro químico piauiense recém-chegado da Suíça, onde realizou o doutorado e de onde retornou repleto de ideias empreendedoras para desenvolver sua terra natal (Almeida 2022). Contudo, é fato que ele enfrentou muitos entraves políticos locais e teve gastos exorbitantes para pôr em prática o ousado projeto, inclusive a citada fábrica de laticínios em Campos. Na realidade, o porte do projeto industrial era completamente impensável para a época, sobretudo na realidade do sertão do Piauí de então. Neste trabalho experimental de pesquisa, o objetivo central foi realizar a análise arqueométrica de louças (Figura 3) recentemente resgatadas na escavação do entorno da mencionada Fábrica de Manteiga e Queijo do Dr. Sampaio, focando na determinação da composição química da pintura e do suporte de decoração. As louças encontradas no sítio arqueológico em questão são indícios materiais de práticas sociais que envolveram, presumidamente, não apenas os gestores da fábrica, mas também os operários, visitantes e demais agentes envolvidos nas dinâmicas internas e externas do empreendimento fabril. Portanto, a análise arqueométrica desses vestígios permite lançar luz sobre a cultura material de um contexto histórico ainda pouco explorado na arqueologia piauiense, contribuindo, assim, para a valorização do patrimônio industrial do país. Análise arqueométrica de louças No que se refere à análise arqueométrica de louças com decoração pintada, aspecto de interesse neste artigo, reporta-se aqui, a título de exemplos, os trabalhos de Ferreira et al. (2013), Peña-Poza et al. (2019) e Colomban et al. (2022). Ferreira et al. (2013) realizaram a análise arqueométrica de dois fragmentos representativos de faiança portuguesa da primeira e segunda metades do século XVII, oriundos de Évora, mas com sinais claros de que foram produzidos em Lisboa. As faianças em questão caracterizam-se por decorações pintadas em azul. Os autores referidos encontraram o cobalto como base do pigmento azul em ambos os fragmentos de faiança, observando-se a diferença que na primeira metade do século em questão o cobalto apresenta-se como Co II e Co III, enquanto na segunda metade aparece somente na forma de Co II, essencialmente como Co2SiO4. O argumento dos autores é que essa diferença aponta para o uso de fornos de temperatura mais alta na segunda metade do século XVII em Lisboa. Colomban et al. (2022) analisaram sete tigelas imperiais e dois pratos decorados, atribuídos aos reinados dos imperadores Kangxi, Yongzheng, Qianlong e Daoguang (Dinastia Qing), com interesse especial na investigação da composição químico-mineralógica de decorações pintadas nas cores amarela, azul, verde, vermelha em diferentes tonalidades (vermelha, violeta, rosa, alaranjada), branca e preta, além do douramento. Os resultados revelaram as seguintes composições: a cor verde foi obtida pelo uso de pigmento à base de cobre em associação com estanho; duas composições foram encontradas para a cor amarela: pigmentos à base de antimônio e estanho e pigmentos somente à base de estanho; as cores rosa e violeta foram obtidas com pigmentos à base de ouro com traços de estanho; a cor vermelho-alaranjada foi obtida com pigmento à base de ferro em associação com estanho; a cor vermelha continha ferro em associação com cobre; a cor preta foi produzida com pigmentos contendo cobre, ferro e manganês, além de traços de estanho e antimônio. Para a cor azul, por outro lado, o leque de composições encontradas é mais variado: pigmento à base de cobalto rico em arsênio (em selo do reinado Kangxi), cobalto rico em manganês (selo do reinado Yongzheng), cobalto com cobre (selo do reinado Yongzheng) e cobalto – 147 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 Figura 2. Imagem aérea destacando a Fábrica de Manteiga e Queijo no centro da cidade de Campinas do Piauí. Figura 3. Detalhes de louças decoradas resgatadas na escavação da Fábrica de Manteiga e Queijo do Dr. Sampaio. rico em arsênio e cobre (selo do reinado Kangxi). Destaca-se que traços de estanho foram observados para todas as composições de azul. Chumbo e arsênio foram encontrados na maioria dos esmaltes brancos, embora altos níveis de estanho, em associação com arsênio, tenham sido detectados em algumas amostras. – 148 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 Nas áreas com douramento os autores encontraram uma composição à base de ouro associado a arsênio, prata e mercúrio. Peña-Poza et al. (2019) analisaram 40 fragmentos cerâmicos provenientes de uma lixeira da antiga fábrica de louças de Sargadelos (Lugo, Galícia, Espanha), mais precisamente louças esmaltadas e não esmaltadas, decoradas e não decoradas, principalmente da segunda metade do século XIX. Destaca-se aqui as nove amostras que continham decorações pintadas nas cores azul, rosa, preta e verde, para as quais foram encontradas as seguintes composições: pigmento contendo Co2+ para a cor azul; pigmento contendo Mn3+ para a cor rosa; pigmento à base de Ni2+, Co2+ e Cu2+ para a cor preta; e pigmento à base de Cr3+ para a cor verde. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Quatro amostras de louças recentemente resgatadas na escavação da Fábrica de Manteiga e Queijo do Dr. Sampaio foram analisadas neste trabalho, visando a determinação da composição química tanto da decoração pintada quanto da matriz-suporte da referida decoração. Em mais detalhes, as amostras investigadas consistem de duas louças brancas decoradas com motivos florais azuis (a e b), uma louça branca (xícara) decorada com motivo floral multicolorido e uma louça branca decorada com motivo rendado e floral multicolorido (Tabela 1). Antes da realização da análise química, as amostras foram examinadas usando um microscópio digital portátil Dino-Lite Premier AM4113/AD4113 com capacidade de magnificação que vai até 250×. O software DinoCapture acompanha o equipamento e possibilita a captura de imagens das áreas examinadas. Trata-se de um microscópio de fácil utilização que facilita a observação de detalhes não visíveis ou discerníveis a olho nu, inclusive podendo ser usado para exames em laboratório e em campo. A composição química foi determinada por fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF) utilizando-se um espectrômetro portátil Thermo Fisher Scientific Niton XL3t Ultra, equipado com tubo de raios X com um ânodo de prata e um detector de deriva de silício (SDD). O equipamento opera com uma voltagem máxima de 50 kV, corrente de 200 µA e 2 W de potência, usando uma câmera CCD acoplada que permite visualizar o ponto no qual é realizada a medida experimental. As medidas analíticas foram realizadas no mínimo em triplicata para todas as amostras, usando um colimador de 3 mm. Cada varredura teve um tempo de aquisição de 120 segundos, permitindo uma detecção eficiente dos elementos químicos presentes nas áreas de leitura. Durante todo o procedimento as amostras foram manuseadas com luvas estéreis sem pó a fim de evitar eventuais contaminações pelo contato direto das mãos com as louças analisadas. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados de composição química elementar das amostras analisadas (sumarizados nas Tabelas 2, 4 e 6), conforme obtidos por fluorescência de raios X e expressos em proporção em massa, sugerem uma constituição majoritária por minerais silicatados ricos em alumínio (Al), cálcio (Ca), potássio (K), enxofre (S), magnésio (Mg), fósforo (P), titânio (Ti), chumbo (Pb), arsênio (As), cobalto (Co), cloro (Cl), cromo (Cr), ferro (Fe) e manganês (Mn). No caso das amostras a e b de louça branca decorada com motivos florais azuis (Tabela 2), a comparação dos dados de composição química do suporte de decoração e da área pintada mostra duas composições para a cor azul: uma à base de cobalto e magnésio para a louça branca decorada com motivo floral azul (a), e outra à base de cobalto, altos teores de enxofre, fósforo, chumbo, titânio e arsênio, além de cloro em menor proporção, para a louça branca decorada com motivo floral azul (b). A literatura aponta que um dos cromóforos mais frequentemente responsáveis por essa cor é efetivamente o cobalto, conforme relatam Ferreira et al. (2013) e PeñaPoza et al. (2019). Quanto a esse pormenor, Colomban et al. (2022) destacam o forte poder de coloração do cobalto, enfatizando que 0,1% em peso de CoO é capaz de colorir eficientemente um material à base de silicato. No caso específico das duas amostras aqui abordadas, encontrou-se um teor de cobalto variando entre 1,15(9) e 1,63 (6) massa% para a cor azul. O exame dessas amostras em microscópio (Tabela 3) revelou a ocorrência de defeitos no esmalte da louça branca decorada com motivo floral azul (a), evidenciando a distribuição uniforme de bolhas aprisionadas no vidrado, geradas pela alta viscosidade do esmalte durante o resfriamento. Conforme colocam Peña-Poza et al. (2019), quando isso ocorre os gases produzidos durante a densificação térmica (fusão do vidrado) são impedidos de escapar para o exterior. A louça branca – 149 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 Tabela 1. Imagens das amostras e informações sobre as partes analisadas. decorada com motivo floral azul (b), por outro lado, mostrou que o esmalte tem um aspecto opaco, apresentando escamação nas áreas não decoradas. No caso da louça branca decorada com motivo floral multicolorido (Tabela 4), cujos fragmentos indicam se tratar de uma xícara, a comparação dos dados de composição química do suporte de decoração e das áreas pintadas mostra que a cor alaranjada foi obtida com pigmento à base de cádmio (Cd), enxofre (S) e selênio (Se), além de altos teores de fósforo (P), e ainda de – 150 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 chumbo (Pb), cloro (Cl), cromo (Cr), titânio (Ti) e arsênio (As) em menor proporção. Para essa cor a literatura tem relatado uma constituição a partir da mistura CdS + CdSe conforme Catarino e Gil (2014). Para a cor azul, os dados de EDXRF revelaram uma composição à base de cobalto, altos teores de enxofre, fósforo, zinco (Zn) e chumbo, além de cloro, ferro, arsênio e cromo em menor proporção. Conforme já mencionado, a literatura aponta que um dos cromóforos mais frequentemente atribuíveis à cor azul é o cobalto (Co) (Ferreira et al. 2013; Peña-Poza et al. 2019). Em relação à cor verde, os dados de EDXRF mostraram uma composição à base de cromo, cobalto e zinco, altos teores de enxofre, fósforo e chumbo, além de ferro, cloro, arsênio, estanho (Sn) e titânio. A literatura reporta que o cromo (viridian) e o cobalto em associação com o zinco (verde de cobalto) estão entre os elementos químicos mais comumente encontrados em pinturas verdes (Catarino & Gil 2014; Peña-Poza et al. 2019). Em relação à cor preta, os dados obtidos por EDXRF destacaram a ocorrência de enxofre, ferro, cromo e cobalto; contudo considera-se arriscado estabelecer uma relação direta de tais elementos com essa cor, visto que os motivos pintados em preto aparecem em áreas com sobreposições de outras cores, como verde, azul e alaranjada. Dos elementos químicos encontrados, o ferro poderia ser atribuído à cor preta, mas considera-se o teor muito baixo para se ter segurança estatística, em comparação com a proporção desse elemento no suporte de decoração. Especificamente, no caso da cor preta dessa peça de louça, parece mais plausível sugerir uma composição à base de carbono (grafite ou negro de fumo), elemento que não é detectável por EDXRF (Catarino & Gil 2014). No que se refere ao detalhe dourado na parte interna do fragmento de xícara, os dados obtidos por EDXRF apontam que somente o magnésio exibe teor com diferença significativa em relação ao suporte branco. Esse Tabela 2. Composição química elementar, determinada por EDXRF, expressa em proporção em massa. Louças brancas a e b decoradas com motivos florais azuis. – 151 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 Tabela 3. Imagens obtidas em microscópio óptico das amostras a e b de louça branca decorada com motivos florais azuis, mostrando detalhes das cores analisadas. Tabela 4. Composição química elementar, determinada por EDXRF, expressa em proporção em massa. Louça branca (xícara) decorada com motivo floral multicolorido. – 152 – ARQUEOL. IBEROAM. 56 (2025) • ISSN 1989-4104 Tabela 5. Imagens obtidas em microscópio óptico da louça branca (xícara) decorada com motivo floral multicolorido, mostrando detalhes das cores analisadas. resultado não encontra amparo na literatura para a composição química de douramento, decoração para a qual seria esperada uma constituição à base de ouro, eventualmente em associação com arsênio, prata ou mercúrio (Colomban et al. 2022). O exame em microscópio da louça branca (xícara) decorada com motivo floral multicolorido (Tabela 5) revelou a ocorrência de defeitos no esmalte da peça, evidenciando a distribuição uniforme de bolhas aprisionadas no vidrado geradas pela alta viscosidade do esmalte durante o resfriamento. Conforme colocam PeñaPoza et al. (2019), quando isso ocorre, os gases produzidos durante a densificação térmica (fusão do vidrado) são impedidos de escapar para o exterior. Contudo, observou-se que uma fração dos gases escapou, deixando poros abertos na superfície. Destaca-se ainda que o esmalte e as áreas decoradas com pinturas apresentam escamação, além de desgastes provocados por abrasão. No caso da louça branca decorada com motivo rendado e floral multicolorido (Tabela 6), a comparação dos dados de composição química do suporte de decoração e das áreas pintadas revelou que o detalhe renda-