Materialanalyse: bmv-| holr t;l;m| u;u m- t v;l;| o7;m ...€¦ · Abb.1: Untersuchung des Cod....
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Abb.1: Untersuchung des Cod. Slav. 3 mittels RFA (links) in der Österreichischen Nationalbibliothek sowie der osmanischen Handschrift 4 aus dem Stift Göttweig mittels rFTIR (rechts) am Institut. 400 1000 1600 2200 2800 3400 4000 AbsorpƟon Wellenzahl [cm -1 ] Abb.2: Untersuchung einer Handschrift (Suppl. Gr. 189) in der ÖNB, Wien. Abb.5: Vergleich des FTIR-Spektrums vom schwarzen Messpunkt mit Refe- renzspektren. Abb.4: Der rote Kreis rechts zeigt die Größe des rFTIR-Messstrahls. Suppl. Gr. 189 folio 8r Bienenwachsreferenz Ca-Oxalat Referenz Abb.8: Der rote Kreis links zeigt die Größe des rFTIR-Messstrahls. Abb.9: Vergleich des FTIR-Spektrums vom roten Messpunkt mit Referenz- spektren. Abb.7: Untersuchung einer Handschrift (Cod. Slav. 37) in der ÖNB, Wien. Cod. Slav. 37 folio Iv Ca-Stearat Referenz Calcit Referenz Einleitung Anwendung in Kunst und Kultur 7;mঞCb;um] uo|;u $bm|;m Ausblick &m|;uv1_m] v1_-u;u $bm|;m Zusammenfassung Materialanalyse: bmv-| holrѴ;l;m|u;u m-Ѵv;l;|_o7;m Institut für Naturwissenschaften und Technologien in der Kunst Bei der Untersuchung von Handschriften setzen wir verschiedene komple- mentäre nicht-invasive Untersuchungsmethoden mit dem Ziel ein, die vor- handenen Materialien zu identifizieren bzw. zu charakterisieren, um möglichst umfassende Informationen über deren Herkunft, Herstellung oder Erhaltung zu gewinnen. a. Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA): Elementspezifische Methode – Welche Elemente liegen vor? b. Reflexions-Fourier Transform Infrarotspektroskopie (rFTIR): Verbindungsspezifische Methode – Welche Verbindungen liegen vor? Seit Ende 2014 steht auch die ebenfalls verbindungsspezifische Raman- Spektroskopie zur Verfügung. Bei der RFA und rFTIR werden Röntgen- bzw. Infrarotstrahlung eingesetzt, während bei der Raman-Spektroskopie Laserlicht im sichtbaren und nahen Infrarot zum Einsatz kommt. Die eingesetzten Methoden sind nicht-invasiv und zerstörungsfrei und können mobil in Bibliotheken, Museen oder Sammlungen eingesetzt werden. Je nach Beschaffenheit oder Zustand der Objekte wird eine adäquate Messanordnung eingesetzt, damit keinerlei Beschädigungen auftreten können. Durch die Anwendung komplementärer Analysenmethoden lassen sich umfassendere und besser abgesicherte Resultate erzielen, was jedoch mit einem höheren Zeitaufwand einher geht. Der künftige Einsatz weiterer Analysenmethoden, insbesondere der Raman- und NMR-Spektroskopie verspricht noch weitergehende Informationen zu Fragestellungen wie dem Erhaltungszustand von Handschriften oder der zeitlichen und örtlichen Verwendung von Materialien. Durch den kombinierten Einsatz unterschiedlicher Analysenmethoden erge- ben sich mehrere Vorteile: Durch die Bauweise der Analyseninstrumente ergeben sich unterschiedlich große Analysenbereiche. So können mittels RFA mit einem Messstrahl Ø von ca. 1,5 mm sehr feine Strukturen untersucht werden, was bei der rFTIR mit 4 mm nicht möglich ist. Weiters werden mittels rFTIR überwiegend Materialien in der obersten Schicht detektiert, während bei der RFA infolge tieferen Eindringens der Strahlung auch das Material auf der Rückseite miterfasst wird. Ablauf der Analysen nach Auswahl der Messpunkte: umfassendere Analysenresultate Absicherung der Ergebnisse Kombination unterschiedlicher Stärken und Schwächen erleichterte Interpretation der Analysenresultate bei mehrdeutigen Einzel- ergebnissen - - - - RFA ĺ rFTIR ĺ Raman Abb.3: Vergleich der RFA-Spektren von Perga- ment und einem Messpunkt mit schwarzer Tinte. 400 1000 1600 2200 2800 3400 4000 AbsorpƟon Wellenzahl [cm -1 ] Auf der Handschrift Suppl. Gr. 189 im Bereich schwarzer Tinte mittels RFA nachgewiesenes Eisen (Fe, Abb.3) weist auf die Verwendung von Eisengallustinte hin. Mit rFTIR ergaben sich darauf keine Hinweise, jedoch konnte Calciumoxalat nachgewiesen werden (Abb.5), wahrscheinlich ein Stoff- wechselprodukt von Schimmelpilzen. Weiters konnte Bienenwachs identifiziert werden, was auf eine Benützung bei Kerzenlicht schließen lässt. Die RFA zeigt, dass Zinnober (HgS) für die Initiale verwendet wurde, welches nicht mittels FTIR nachgewiesen werden kann. Die rFTIR-Analyse ergab, dass Calcit als Füllstoff in der roten Tinte verwendet wurde, sowie Calciumstearat (Kalkseife) vorhanden ist (Herkunft unklar). Abb.6: Vergleich der RFA-Spektren von Perga- ment und einem Messpunkt mit roter Tinte. Centre of Image and Material Analysis in Cultural Heritage Fe = Eisen von Eisengallustinte Suppl. Gr. 189 folio 8r – schwarze Tinte Pergament Cod. Slav. 37 folio Iv – rote Tinte Pergament Zinnober (Hg S) (Quecksilber und Schwefel)
Transcript of Materialanalyse: bmv-| holr t;l;m| u;u m- t v;l;| o7;m ...€¦ · Abb.1: Untersuchung des Cod....
Abb.1: Untersuchung des Cod. Slav. 3 mittels RFA (links) in der Österreichischen Nationalbibliothek sowie der osmanischen Handschrift 4 aus dem Stift Göttweig mittels rFTIR (rechts) am Institut.
400100016002200280034004000
Abso
rpon
Wellenzahl [cm-1]
Abb.2: Untersuchung einer Handschrift (Suppl. Gr. 189) in der ÖNB, Wien.
Abb.5: Vergleich des FTIR-Spektrums vom schwarzen Messpunkt mit Refe-renzspektren.
Abb.4: Der rote Kreis rechts zeigt die Größe des rFTIR-Messstrahls.
Suppl. Gr. 189 folio 8rBienenwachsreferenz
Ca-Oxalat Referenz
Abb.8: Der rote Kreis links zeigt die Größe des rFTIR-Messstrahls.
Abb.9: Vergleich des FTIR-Spektrums vom roten Messpunkt mit Referenz-spektren.
Abb.7: Untersuchung einer Handschrift (Cod. Slav. 37) in der ÖNB, Wien.
Cod. Slav. 37 folio IvCa-Stearat Referenz
Calcit Referenz
Einleitung Anwendung in Kunst und Kultur
AusblickZusammenfassung
Materialanalyse:Institut für Naturwissenschaften und
Technologien in der Kunst
Bei der Untersuchung von Handschriften setzen wir verschiedene komple-mentäre nicht-invasive Untersuchungsmethoden mit dem Ziel ein, die vor-handenen Materialien zu identifizieren bzw. zu charakterisieren, um möglichst umfassende Informationen über deren Herkunft, Herstellung oder Erhaltung zu gewinnen.
a. Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA):
Elementspezifische Methode – Welche Elemente liegen vor?
b. Reflexions-Fourier Transform Infrarotspektroskopie (rFTIR):
Verbindungsspezifische Methode – Welche Verbindungen liegen vor?
Seit Ende 2014 steht auch die ebenfalls verbindungsspezifische Raman-Spektroskopie zur Verfügung.
Bei der RFA und rFTIR werden Röntgen- bzw. Infrarotstrahlung eingesetzt, während bei der Raman-Spektroskopie Laserlicht im sichtbaren und nahen Infrarot zum Einsatz kommt.
Die eingesetzten Methoden sind nicht-invasiv und zerstörungsfrei und können mobil in Bibliotheken, Museen oder Sammlungen eingesetzt werden. Je nach Beschaffenheit oder Zustand der Objekte wird eine adäquate Messanordnung eingesetzt, damit keinerlei Beschädigungen auftreten können.
Durch die Anwendung komplementärer Analysenmethoden lassen sich umfassendere und besser abgesicherte Resultate erzielen, was jedoch mit einem höheren Zeitaufwand einher geht.
Der künftige Einsatz weiterer Analysenmethoden, insbesondere der Raman- und NMR-Spektroskopie verspricht noch weitergehende Informationen zu Fragestellungen wie dem Erhaltungszustand von Handschriften oder der zeitlichen und örtlichen Verwendung von Materialien.
Durch den kombinierten Einsatz unterschiedlicher Analysenmethoden erge-ben sich mehrere Vorteile:
Durch die Bauweise der Analyseninstrumente ergeben sich unterschiedlich große Analysenbereiche. So können mittels RFA mit einem Messstrahl Ø von ca. 1,5 mm sehr feine Strukturen untersucht werden, was bei der rFTIR mit 4 mm nicht möglich ist.
Weiters werden mittels rFTIR überwiegend Materialien in der obersten Schicht detektiert, während bei der RFA infolge tieferen Eindringens der Strahlung auch das Material auf der Rückseite miterfasst wird.
Ablauf der Analysen nach Auswahl der Messpunkte:
umfassendere AnalysenresultateAbsicherung der ErgebnisseKombination unterschiedlicher Stärken und Schwächenerleichterte Interpretation der Analysenresultate bei mehrdeutigen Einzel-ergebnissen
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RFA rFTIR Raman
Abb.3: Vergleich der RFA-Spektren von Perga-ment und einem Messpunkt mit schwarzer Tinte.
400100016002200280034004000
Abso
rpon
Wellenzahl [cm-1]
Auf der Handschrift Suppl. Gr. 189 im Bereich schwarzer Tinte mittels RFA nachgewiesenes Eisen (Fe, Abb.3) weist auf die Verwendung von Eisengallustinte hin.Mit rFTIR ergaben sich darauf keine Hinweise, jedoch konnte Calciumoxalat nachgewiesen werden (Abb.5), wahrscheinlich ein Stoff-wechselprodukt von Schimmelpilzen. Weiters konnte Bienenwachs identifiziert werden, was auf eine Benützung bei Kerzenlicht schließen lässt.
Die RFA zeigt, dass Zinnober (HgS) für die Initiale verwendet wurde, welches nicht mittels FTIR nachgewiesen werden kann. Die rFTIR-Analyse ergab, dass Calcit als Füllstoff in der roten Tinte verwendet wurde, sowie Calciumstearat (Kalkseife) vorhanden ist (Herkunft unklar).
Abb.6: Vergleich der RFA-Spektren von Perga-ment und einem Messpunkt mit roter Tinte.
Centre of Image and Material Analysis in Cultural Heritage
Fe = Eisenvon Eisengallustinte
Suppl. Gr. 189 folio 8r – schwarze TintePergament
Cod. Slav. 37 folio Iv – rote TintePergament
Zinnober (Hg S)(Quecksilber und
Schwefel)
