Nuria费雷尔
巴塞罗那大学,Serveis Cientificotecnics Lluis唯一我Sabaris, 1 08028年巴塞罗那,西班牙
红外光谱的应用解决问题相关的文化遗产在过去几年一直半岛综合体育官方APP下载德甲在稳步增长。在地里干活的人保护和恢复已经越来越意识到使用仪器分析的潜力和价值;这种需求包括光谱学家和科学家开发新方法,可以应用于样本博物馆和其他相关机构。
从显微镜光谱仪的耦合后,应用程序,包括分析颜料、清漆、纺织品、纸张,油墨,聚合物等,或在非常小的样本和各种各样的矩阵有大幅增加。大部分的样品需要分析独特的和有价值的,并且经常是不可能从矩阵中删除,即使是一个非常小的粒子。这意味着,在仪器分析方法、红外显微镜是一种选择最常用于这样的特征。两个主要的抽样方法是使用显微镜。第一个包括去除少量的样本矩阵;通常一个粒子大约20µm跨就足够了。这可以被压缩在两个钻石windows压缩单元,以传播样品和生产薄膜,可以衡量传播。第二种方法是使用时不可能从矩阵中删除粒子;然后就需要使用内反射光谱的衰减全反射(ATR)目标包含高折射率ATR晶体压在样品的表面。半岛综合体育官方APP下载德甲这些方法,与其他传统方法,允许大多数样本的中红外光谱的分析保护的相关问题。半岛综合体育官方APP下载德甲
我们实验室已经收到了来自公共或私人机构的多个请求解决问题相关的保护和恢复文化遗产的样本。简要描述的傅立叶变换红外光谱方法用于解决一些在本文中详细讨论它们。
描述17th-20年th世纪calcographic xylographic油墨
巴塞罗那的图形艺术的博物馆,有兴趣calcographic xylographic遗产的保护和修复,消除腐蚀进行了几个项目相关产品和盘子的油墨沉淀的17岁th到20th世纪。这项研究的目的是根据油墨成分的测定,应用这些知识来清洗盘子。墨水的影响与湿度和空气污染物的腐蚀铜calcographic板块也感兴趣的。样本的选择由11 xylographic树林和33 calcographic铜表包含黑色墨水的沉积。我们可以分析所有的样品和分类根据他们的水或油组件。1
Calcographic油墨显示吸收在2954、2923和2852厘米1对应于碳氢键,1740厘米1由于C = O键。所有这些乐队通常观察到油的红外光谱。Xylographic油墨,水性,显示吸收c。3400厘米1和1640厘米1对应地拉伸和变形带的水,分别。其他化合物,可以确定使用傅立叶变换红外光谱是:普鲁士蓝(Fe半岛综合体育官方APP下载德甲4[Fe (CN)6]3)、硫酸钙、碳酸钙、羟基磷灰石(Ca5(博4]3(OH)),硅酸盐和硝酸盐。图1显示了从20 calcographic墨水的红外光谱th世纪普鲁士蓝,羟磷灰石和石油。红外光谱技术证实了一些化合物用于生产油墨羟磷灰石,普鲁士蓝和亚麻籽油。
图1所示。从20 Calcographic墨水th世纪普鲁士蓝,羟磷灰石和石油。
羟磷灰石是一种常见的黑色色素物质称为黑色的象牙,这是由教廷动物骨骼的灰烬。磷酸和羟磷灰石中发现的骨头。这个分子显示在1035厘米的特征吸收1在1090厘米,肩1,在960、630、600和565厘米1,(虽然最后三个乐队不能看到的显微镜由于截止碲化镉汞(MCT)探测器在720厘米1]。普鲁士蓝被广泛用作颜料,单独或作为一个组件在色素混合物中,因为它的财产给予更多强度的黑色油墨。很容易把普鲁士蓝和傅立叶变换红外光谱由于其强大的吸收约2080厘米1分配给CN三键。这个区域的红外光谱,三重和累积双键发生,通常表明很少有乐队,因此可以很容易认出CN。亚麻籽油被广泛用于结合颜料和提供流体分散在一些墨水。
硅酸盐的存在可能是由于它的使用作为填充材料或盘子清洁剂。碳酸盐可能是由于污染或作为填料或extender。硝酸盐的来源也可以从外部来源。尽管这些化合物可能没有被呈现在原始的油墨,描述他们的清洁是很重要的目的。
在油基油墨,其他物质如普鲁士蓝、硫酸盐、碳酸盐、硝酸羟磷灰石、二氧化硅和可以被识别。在水性油墨,只有普鲁士蓝、硫酸、二氧化硅和硝酸能被检测出来。
墨水描述便士的邮票
一位私人收藏家的邮票感兴趣的分析用红色墨水的组成“便士”邮票印刷凹版钢板在英国。印在邮票上在1857年之前显示带青色的白皮书。这种效果,这是不可取的,产生的损失价值的邮票,可能出现多年后打印。论文的染成蓝色的原因,这是意想不到的,是一个结果的使用亚铁氰化钾(亚铁氰化钾)油墨。使用这种化学物质的目的是使人们更难消除取消邮票。亚铁氰化钾了墨水逃犯,欺诈企图删除邮政取消可能损害邮票的外观。红墨水的配方的变化在1857年停止染成蓝色的效果。
这项研究的目的是描述红色油墨用于打印便士邮票在英国1841 - 1880年期间,检查红墨水的变化,并使用一个客观的分析技术来区分样本有或没有染成蓝色的效果。总共76张邮票进行分析。2
在样品处理过程中,很难单独的纸张和油墨粒子的纤维。一些样品有一个显著的墨层在纸上的,这使它更容易删除它们,甚至按ATR水晶,而其他人则显示纸纤维表面,因此,一个强大的吸收纤维素出现在大多数的光谱。许多尝试之前通常需要获得良好的纤维素低信号的频谱。
一些代表性的中红外吸收带,可以观察到在几乎所有的邮票是那些对应于碳酸钙;乐队在2515年、1795年、1420年和875厘米1可以清楚地看到在许多光谱。强大的乐队在3406年、1135年和1114厘米半岛app应用下载1可以归因于硫酸钙脱水,以及其他弱乐队在1690和1621厘米吗1。乐队在2920和2851厘米1中观察到许多光谱,使我们能够识别一个墨水中的油组件组成。他们来自CH2振动在线性脂肪族链。三个乐队在2080年、2060年和2040厘米1可以看到在某些光谱。这些乐队的强度比是不同的。所有的光谱显示这些乐队与邮票展示染成蓝色的效果,虽然不能欣赏蓝色的分析师,但业主确认后的邮票。这些乐队被分配到含氰基的CN三键的化合物。
铁氰化物(普鲁士蓝)的分子最初被怀疑出现在邮票,因此负责染成蓝色的效果。然而,普鲁士蓝有一个强烈的吸收在2080厘米1,这并不能解释另两个乐队出现在我们的光谱。三水Tetrapotassium铁氰化物(II) (K4[Fe (CN)6].3H2哦,也有一些吸收2080厘米之间1和2040厘米1。含氰基的吸收可以改变根据蓝图。光谱如图2所示从粒子上图右上的记录,从左边所示的邮票。含氰基的草酸和乐队光谱中很明显可以看到。
图2。邮票上蓝效果(左)和不带青色的效果(右)。光谱包含含氰基的草酸和乐队。
的一些样本显示弱吸收848厘米1肩膀在834厘米1。这些乐队的形状非常特点和他们分配给铬酸铅,用作红色颜料在油墨配方。铬酸铅在列表中没有官方红墨水公式应用于便士邮票。然而,扫描电子显微镜(SEM)证实了这些结果。所有的样品显示,铬酸盐的吸收也显示铅和铬在扫描电镜检查。在准备样品在显微镜下,可以看到一些强大的红色颗粒。铬酸铅峰的强度有很好的相关的视觉感知红色颗粒。频谱如图3所示对应于上面所示的粒子,从右边的邮票。铬酸铅和碳酸钙乐队可以被识别。其他化合物的墨水,草酸钙(1320和785厘米1)和羧化物(1580厘米1)。元素发现使用SEM:钙、铁、钾、硫、铝、铅、汞和铬。
图3。邮票上蓝效果(左)和不带青色的效果(右)。光谱与铬酸铅和碳酸钙。
统计数据处理使用SPSS(社会科学统计软件包)统计项目和一个矩阵的38个邮票和它们的分子和原子分析的结果表明CN之间的相关性好,K和铁。铬酸铅和铬也似乎是非常相关的。订购样品按照时间顺序,可以遵循的变化发生在墨水成分。
样品制造在1855年和1857年3月之间都含氰基的化合物和染成蓝色的样品效果属于这一组。从1857年3月到1857年4月出现在墨水和铬酸铅共存与含氰基的化合物。从1857年4月到1857年9月样本显示,铬酸铅和汞,但没有含氰基的。从1857年9月到1868年我们只能找到汞的存在。汞被广泛用作颜料硫化汞的形式(朱红色)。
染成蓝色的效果因此似乎由钾铁氰化物的存在(II)的墨水。有墨水成分的变化在1857年3月和4月之间。红外光谱学因此提供半岛综合体育官方APP下载德甲了一个客观、快速、非破坏性技术分析的亚铁氰化钾(II)油墨,因此预测染成蓝色的效果。
结论
红外光谱法已半岛综合体育官方APP下载德甲成功应用于油墨样本印刷板和印刷报纸。显微镜在传输模式下,反射模式或与其他配件,可用于提供墨水的信息内容。它还提供了一个客观的工具,当一个样本的值变化根据它的视觉外观。
傅立叶变换红外光谱法快速、清洁、非破坏性和代表了一个很好的选择研究样本的文化遗产。
确认
作者感谢梅西阿隆索和唐马登先生,女士被调查的发起者和供应商的样品。谢谢也由于Maite罗梅罗和安娜·维拉的协作在实验工作在科学技术服务大学的巴塞罗那。
引用
- M.T.罗梅罗和n .费雷尔Mikrochim。学报131年,237 (1999)。https://doi.org/10.1007/PL00013460。
- n费雷尔和a·维拉肛交。詹。学报555年,161 (2006)。https://doi.org/10.1016/j.aca.2005.08.080。
