Święcicka Alicja
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teoretycznych Podstaw Chemii Analitycznej
Zastosowanie metod spektralnych w badaniach wskaźników 4,7-difenylo-1,10-fenantrolinowych jako nośników informacji chemicznej o zabytkach rękopiśmiennych
Alicja Święcicka
Promotor: dr hab. Barbara Wagner, prof. ucz.
Przeważająca część historycznych dokumentów zapisana została specyficznym rodzajem atramentów metalo-organicznych, których głównym składnikiem są związki metali przejściowych z pochodnymi tanin. Atramenty te mogą powodować nieodwracalne zniszczenia podłoża dokumentów, a ze względu na spektakularne zmiany wyglądu zniszczonych rękopisów sam proces zniszczenia zyskał wdzięczną nazwę „wżery atramentowe”. Nawet dokumenty wyglądające dzisiaj bezpiecznie, mogą być narażone na powstawanie wżerów w niedalekiej przyszłości. Z tego powodu konserwatorzy poszukiwali skutecznego narzędzia diagnozującego potencjalne zagrożenie dokumentów rękopiśmiennych i od 1995 roku wykorzystują do tego celu specjalne papierki wskaźnikowe. Wcześniej uznano, że niebezpieczne atramenty można odróżnić wykrywając Fe(II) w atramentach. Jony te tworzą barwny (czerwony) związek kompleksowy z 4,7-difenylo-1,10-fenantroliną (batofenantrolina) znajdującą się w papierku. Wskaźniki stały się użytecznym narzędziem analitycznym dla konserwatorów, umożliwiając badanie nawet bardzo delikatnych obiektów przy najniższym możliwym poziomie interwencji. Batofenantrolina tworzy związki kompleksowe również z jonami innych metali co może być przyczyną innej barwy i różnej intensywności zabarwienia.
Celem badań przedstawionych na plakacie było zbadanie efektywności przenoszenia informacji pierwiastkowej z atramentu żelazowo-galusowego do papierków wskaźnikowych nasączonych 4,7-difenylo-1,10-fenantroliną wybranymi metodami spektralnymi: spektrometrią fluorescencji rentgenowskiej (XRF) oraz spektrometrią mas z plazmą sprzężoną indukcyjnie oraz mikropróbkowaniem laserowym (LA-ICP-MS). Na potrzeby badania stworzono 5 atramentów modelowych o różnych stosunkach molowych Fe:Cu (od 1:0 do 0:1), którymi zapisano w wierszach literek „m” 7 kartek A5 papieru o różnym składzie włóknistym, dwoma stalówkami o różnych grubościach kreski. Przygotowane układy modelowe przetestowano papierkami wskaźnikowymi uzyskując czytelne wybarwienie miejsc zapisanych atramentem. Wybrane próbki atramentu oraz odpowiadające im próbki zużytych papierków wskaźnikowych poddano badaniom XRF oraz LA-ICP-MS. Zastosowanie metody LA-ICP-MS wydaje się w tych badaniach znacznie bardziej obiecujące, m.in. ze względu na możliwość uzyskania dodatkowych informacji o sposobie rozmieszczenia wybranych pierwiastków w obszarze mikropróbkowania.
Literatura:
[1] Wagner, B.; Czajka, A. Non-invasive approximation of elemental composition of historic inks by LA-ICP-MS measurements of bathophenanthroline indicators. Talanta 2021, 222, 121520.
[2] Szczepaniak, W. Metody instrumentalne w analizie chemicznej; Wydawnictwo Naukowe PWN: Warszawa, 1996.
[3] Díaz Hidalgo, R.J.; Córdoba, R.; Nabais, P.; Silva, V.; Melo, M.J.; Pina, F.; Teixeira, N.; Freitas, V. New insights into iron-gall inks through the use of historically accurate reconstructions. Herit. Sci. 2018, 6, 1–15.
[4] Neevel, J. G., Reibland, B., Bathophenantroline indicator paper. Pap. restaurierung 2005, 6.