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Comparative study of the co-assembly behaviour of 3-chloro-4-hydroxy-phenylazo dyes with DTAB
(2023)
The co-assembly of three one-fold negatively charged 3-chloro-4-hydroxy-phenylazo dyes (Yellow, Blue and Red) with the cationic surfactant dodecyltrimethylammoniumbromide (DTAB) was studied to probe dye–DTAB binding stoichiometry and assembly morphology. For each dye, phase separation was observed above a given dye : DTAB ratio with the ratio depending on the dye. While Yellow and DTAB showed liquid/liquid phase separation above Yellow : DTAB = 1 : 1.67, crystalline dye–DTAB complexes were observed for Blue–DTAB and Red–DTAB above Blue : DTAB = 1 : 2.56 and Red : DTAB = 1 : 2.94 respecively. In homogeneous solution, UV/vis spectroscopic investigations suggest stochiometries of Yellow : DTAB = 1 : 2, Blue : DTAB = 1 : 3 and Red : DTAB = 1 : 4. It was concluded, that Yellow exhibits the highest dye : DTAB binding stoichiometry in both, dye–surfactant complexes in the 2-phase region and in solution, whereas the lowest dye : DTAB binding stoichiometry was observed for Red–DTAB in both cases. The observed stoichiometries are inversely correlated to the impact dye addition has on the morphology of DTAB micelles. Generally, addition of dye to DTAB micelles leads to a reduction in spontaneous curvature of these micelles and to the formation of triaxial ellipsoidal or cylindrical micelles from oblate ellipsoidal DTAB micelles. At a DTAB concentration of 30 mM and a dye concentration of 5 mM, this effect was most pronounced for Red and least pronounced for Yellow, whilst Blue showed an intermediate effect.
The indication-oriented Dental Bone Graft Substitutes (DBGS) selection, the correct bone defects classification, and appropriate treatment planning are very crucial for obtaining successful clinical results. However, hydrophilic, viscoelastic, and physicochemical properties’ influence on the DBGS regenerative potential has poorly been studied. For that reason, we investigated the dimensional changes and molecular mobility by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) of xenograft (cerabone®), synthetic (maxresorb®), and allograft (maxgraft®, Puros®) blocks in a wet and dry state. While no significant differences could be seen in dry state, cerabone® and maxresorb® blocks showed a slight height decrease in wet state, whereas both maxgraft® and Puros® had an almost identical height increase. In addition, cerabone® and maxresorb® blocks remained highly rigid and their damping behaviour was not influenced by the water. On the other hand, both maxgraft® and Puros® had a strong increase in their molecular mobility with different damping behaviour profiles during the wet state. A high-speed microscopical imaging system was used to analyze the hydrophilicity in several naturally derived (cerabone®, Bio-Oss®, NuOss®, SIC® nature graft) and synthetic DBGS granules (maxresorb®, BoneCeramic®, NanoBone®, Ceros®). The highest level of hydrophilicity was detected in cerabone® and maxresorb®, while Bio-Oss® and BoneCeramic® had the lowest level of hydrophilicity among both naturally derived and synthetic DBGS groups. Deviations among the DBGS were also addressed via physicochemical differences recorded by Micro Computed Tomography, Scanning Electron Microscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, X-ray powder Diffractometry, and Thermogravimetric Analysis. Such DBGS variations could influence the volume stability at the grafting site, handling as well as the speed of vascularization and bone regeneration. Therefore, this study initiates a new insight into the DBGS differences and their importance for successful clinical results.
Several restoration projects of stained-glass windows have been performed in Lower Silesia (Poland) since 2010. The aim of the projects was to protect stained-glass windows against environmental impact of industial pollutants and acid rain by installing a protective glazing. The usefulness of protective glazing has been proved by climate measurements and determination of environmental impact before and after installation.
Deutschland und Polen haben ein gemeinsames Kulturerbe zu bewahren. Dies gilt auch für die niederschlesische Region mit ihren bedeutenden, aber gleichzeitig durch Umweltschadstoffe gefährdeten Kunstdenkmälern. Durch den Einbau von Außenschutzverglasungen wurden farbige Glasmalereifenster in der katholischen Pfarrkirche Niedersteine (Scinawka), der katholischen Kirche zu den Schutzengeln in Waldenburg (Walbrzych) und der Friedenskirche in Jauer (Jawor) modellhaft und nachhaltig vor der Einwirkung von Umwelteinflüssen geschützt. Die Restaurierung dieser Glasmalereifenster erfolgte in enger Abstimmung zwischen der Restaurierungswerkstatt und mit den am Projekt beteiligten Gutachtern und den zuständigen Denkmalbehörden. Die begleitende naturwissenschaftliche Untersuchungen betrafen die Auswahl unbedenklicher und langzeitbeständiger Restaurierungsmaterialien als auch die Auswahl und Überprüfung von geeigneten Schutzsystemen zur langfristigen Vermeidung von Korrosionsschäden insbesondere an den empfindlichen Glasmalereien.
Die evangelische Friedenskirche in Schweidnitz (Polen) ist ein besonderes Zeugnis des deutsch-polnischen und damit europäischen Kulturerbes. Deshalb wurde sie auch 2001 einstimmig vom UNESCO-Komitee in die Liste des Kultur- und Naturerbes der Welt aufgenommen. Sie stellt ein einmaliges Denkmal des hoch entwickelten schlesischen Fachwerk- und Holzbaues aus dem 17. Jahrhundert dar. Im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Fachleuten aus Deutschland und Polen erfolgte die fachgerechte Restaurierung von 39 Fensterverglasungen und Rahmen mit dem Ziel, eine Abdichtung des Kirchenraumes gegen eine zeitweilig zu feuchte und mit Schadstoffen angereicherte Außenluft zu erreichen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin führte Untersuchungen zu den klimatischen Bedingungen im Kirchentraum durch, um für die Kunstschätze nachhaltig verträgliche Bedingungen zu sichern. In der Friedenkirche war, wie auch in vielen anderen Bauwerken, in den 70-er und 80-er Jahren des 20. Jh. das Holzschutzmittel Xylamon verwendet worden. Neben der Gefahr für die sensiblen Materialien der Kunstwerke ist durch Holzschutzmittel auch ein Einfluss auf die Gesundheit von im Kirchenraum befindlichen Personen nicht auszuschließen. Mit Hilfe unterschiedlicher Untersuchungsmethoden konnten Emissionen aus Holzschutzmitteln und ihre Verbreitung im Kircheninneren nachgewiesen werden.
Als wichtigste Konservierungsmaßnahme für mittelalterliche Glasmalereien gilt seit vielen Jahrzehnten die Schutzverglasung. Von den anfänglich unterschiedlichen Konstruktionen hat sich das von innen belüftete System bald durchgesetzt. Umfangreiche Klimamessungen an Schutzverglasungen in insgesamt 11 Kirchen, bei deren Auswertung und Beurteilung vor allem bautechnische Details, räumliche Lagen und Heizvorrichtungen in Betracht gezogen wurden, ergaben große Unterschiede in der klimatischen Situation der Glasmalereien. Obwohl aus den Ergebnissen Schlüsse hinsichtlich positiver und negativer Einflüsse vieler Faktoren ableitbar sind, bleiben manche Fragen weiter offen. Dazu gehört in erster Linie eine bildlich (mikroskopisch/elektronenmikroskopisch) belegte Aussage, inwieweit die Schutzverglasung über längere Zeiträume den Zustand der Glasmalerei tatsächlich zu konservieren vermag. Sicher ist, dass die bauphysikalischen Bedingungen, die Lage des Fensters (Himmelsrichtung) und seine Dimension großen Einfluss auf das Klima im Spalt zwischen Schutzverglasung und Original haben. Sowohl diese Erkenntnisse als auch der Mangel an systematischen Untersuchungen nach der Neuinstallation von Schutzverglasungen waren Anlass für ein Evaluierungsprojekt, bei dem die vor etwa 15 Jahren installierten Schutzverglasungen an Fenstern des Halberstädter Doms, des Havelberger Doms, des Stendaler Doms und der Nikolaikirche Quedlinburg hinsichtlich ihrer konservierenden
Wirksamkeit überprüft wurden. Mit dem Hussitenfenster der Klosterkirche Marienstern in Panschwitz-Kuckau wurde ferner ein Objekt mit einer bereits vor 25 Jahren installierten Schutzverglasung hinzugenommen. An jeweils einem Fenster der fünf Objekte wurden Klimamessungen sowie Staub- und Materialuntersuchungen durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Ziel der Arbeiten war, den allgemeinen Erkenntnisstand über die Wirksamkeit von Schutzverglasungen zu verbessern, die spezifische Situation für die Glasmalereien in den fünf
Objekten zu beurteilen, im Bedarfsfall Maßnahmen zur Verbesserung zu empfehlen und gegebenenfalls weitere Untersuchungen vorzuschlagen. Bisher gibt es keine Erkenntnisse zum Einfluss von Stäuben auf die Korrosionsprozesse.
Das Projekt sollte neben der unmittelbaren Kontrolle der fünf Objekte auch Antworten zu diesen grundlegenden Fragen geben.
An jeweils einem Fenster der Dome zu Stendal, Havelberg und Halberstadt sowie im Zisterzienserkloster Marienstern in Panschwitz-Kuckau und der Nikolaikirche in Quedlinburg wurden Klimamessungen sowie Staub- und Materialuntersuchungen durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Fachgruppe 4.2 durchgeführt. Ziel der Arbeiten war es, den allgemeinen Erkenntnisstand über die Wirksamkeit von Schutzverglasungen zu verbessern, die spezifische Situation für die Glasmalereien in den fünf Objekten zu beurteilen (siehe Faltblatt 6 dieser Reihe: „Kontrollen der Wirksamkeit von Schutzverglasungen"), im Bedarfsfall Maßnahmen zur Verbesserung zu empfehlen und gegebenenfalls weitere Untersuchungen vorzuschlagen. Bisher gibt es keine Erkenntnisse zum Einfluss von Stäuben auf die Korrosionsprozesse von Glasoberflächen. Daher sollte das Projekt neben der unmittelbaren Kontrolle der fünf Objekte auch Antworten zu dieser grundlegenden Frage geben.