Teachers and Employees

Weber, Johannes ao. Univ.-Prof. Dr.phil.

title
Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte: Schadsalze unter dem Mikroskop
type
speech
keywords
Conservation and Restoration
texts
description
Lösliche Salze stellen für viele Materialien des Kultur-und Architekturerbes einen bedeutenden Schadensfaktor dar, der von scheinbar harmlosen Ausblühungen auf Oberflächen bis zum Totalverlust ganzer Objekte oder Elemente führen kann. Aus zahlreichen Studien ist bekannt, dass das Schädigungspotenzial von Salzsystemen in Phasenübergängen liegt, die sich neben der Kristallisation aus Lösungen in diversen Festkörperreaktionen von Kristallisaten mit Wasser (Hydratation) oder von verschiedenen Salzen untereinander manifestieren. In diesem Kontext kommt dem hygroskopischen Zerfließen (Deliqueszenz) bzw. Rekristallisieren, das für ein gegebenes Salz weitgehend von der umgebenden relativen Luftfeuchte abhängt, im Fall von Salzgemischen jedoch komplexen Zusammenhängen unterliegt, besondere Bedeutung zu. Ein bewährter, wenn auch im Zuge von Restaurierprojekten nur selten beschrittener Weg zur Bestimmung der Deliqueszenz¬feuchte von Salzgemischen besteht in der Messung von Wasserdampfsorptions-Isothermen, welche die Massenzunahme des Prüfguts bei schrittweise erhöhter relativer Luftfeuchte beschreiben. Die Messwerte, die eine wertvolle Entscheidungsgrundlage für die Klimaführung in salzbelasteten Innenräumen liefern können, bieten jedoch lediglich Pauschalaussagen zum thermohygrischen Verhalten eines Salzsystems, ohne einzelne Phasenübergänge messtechnisch erfassen zu können. Der Beitrag widmet sich einem alternativen Ansatz zur Evaluierung von luftfeuchtegesteuerten Reaktionen von Salzausblühungen. In einer kleinen Klimakammer, in welcher die Luftfeuchte genau geregelt und dynamisch verändert werden kann, wird mittels Stereomikroskopie jede Veränderung, die bei bis zu 120-facher Vergrößerung erkennbarist, dokumentiert. Über eine Quarzkristall-Mikrowaage wird zudem die jeweilige Massenänderung im Nanogramm-Bereich registriert. Auf diese Weise können für ein Salzgemisch der Ersteinsatz der Deliqueszenz bei steigender Luftfeuchte ebenso wie Lösungs- und Hydratationsvorgänge erkannt und quantifiziert werden. Das Prüfgut variiert je nach Fragestellung von Salzausblühungen bis zu Eindampfrückständen aus Eluaten. In Ergänzung zu den geschilderten Untersuchungen werden rasterelektronenmikroskopische Analysen gekoppelt mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (REM/EDS) durchgeführt, welche die Identifizierung der einzelnen Salzsorten im Gemisch zum Ziel haben. In dem Beitrag werden beide Verfahren theoretisch erläutert und diskutiert sowie anhand von Beispielen aus dem Labor und aus der Praxis illustriert. Damit wird eine auf Mikroskopie basierende methodische Vorgehensweise präsentiert, die in vielen Fällen eine sinnvolle Ergänzung zur üblichen quantitativen Ionenbestimmung darstellt.
Lecturers
Johannes Weber
title of event
Jahrestagung 2019 Archäometrie und Denkmalpflege
organisers/management
Arbeitskreis Archäometrie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)
contributors
R. Wiesinger
contribution
J. Knollmayr
contribution
F. Pintér
contribution
date, time and location
date
2019-09-11 – 2019-09-13
location
Wien (Österreich)
URL