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With the implementation of glass casting in France in the second half of the 17th century, larger mirrors could be produced. So-called tin-mercury mirrors were made by coating glass with tin amalgam. Today, many historical mirrors are partly damaged, the image quality is compromised, and the material integrity of the mirror is threatened. The transformation from tin into an oxide starts at the surface of the amalgam and proceeds down to the glass surface. The mercury dissolves as a liquid or gaseous phase. The amalgam layer is destroyed, so that conservation is necessary. Conservators must follow strict safety precautions while handling amalgam mirrors because of possible mercury emissions and corrosion of the amalgam, during which elemental mercury accumulates near the mirror frame in droplets and is emitted into the air.
In a research project, the quantity of the mercury emissions from historical mirrors was examined and a technique to decrease these emissions was developed.
Im Rahmen des Basisprojektes »Sammlungserschließung« wurden im Oktober 2014 Radiographien von 14 Gemälden und zwei Schmuckrahmen aus der Sammlung Modebild – Lipperheidesche Kostümbibliothek (Kunstbibliothek, Staatliche Museen zu Berlin) erzeugt.
Die Aufnahmen wurden von Anja Schönstedt, Bernhard Redmer und Stefan Hohendorf von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM, Fachbereich 8.3 Radiologische Verfahren) angefertigt und uns zur weiteren Bearbeitung bereitgestellt.
Mobile Röntgenfluoreszenzanalyse und begleitende Methoden zur Bestimmung von Bioziden in Artefakten
(2016)
Der Schädlingsbefall durch Insekten stellt eines der großen Probleme in vielen Museen und historischen Bauten dar. Daher wird seit dem 18. Jahrhundert durch Einbringung von toxischen Wirkstoffen versucht, den Schädlingsbefall zu verhindern. Die verwendeten Wirkstoffe umfassen ein weites Spektrum unterschiedlicher Substanzen: Dazu gehören Arsen-, Quecksilber- und Bleiverbindungen; jedoch auch chlororganische Verbindungen, wie DDT, PCP, Lindan, Eulan , Methoxychlor sowie Triphenylmethan, Permethrin, Sulfonamid-Derivate, Diphenyl-Harnstoff-Derivate und Phosphoniumsalze. Wann und welche Mengen tatsächlich eingesetzt wurden, ist selten dokumentiert und daher die Risiken für die Gesundheit der Beschäftigten bzw. eventuelle Beeinträchtigungen für die Kunstwerke nach bisherigem Kenntnisstand nicht abzuschätzen.
Zur Ermittlung des Gefahrenpotentials der Biozide und zur Einschätzung der Wirksamkeit von Auswaschverfahren sind schnelle, effiziente und kostengünstige Methoden notwendig. Da es in vielen Sammlungen nicht möglich ist, Objektproben zu entnehmen, sollen die Nachweisverfahren zudem zerstörungsfrei sein. Aufgrund der der verwendeten unterschiedlichen Biozide und der Vielfältigkeit der damit kontaminierten Objekte existiert bislang keine universelle Methode, die dieses leisten kann.
Da viele Biozide entweder anorganischer Natur sind oder charakteristische Markerelemente wie Brom oder Chlor aufweisen, bietet sich die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) als Nachweismethode an. Allerdings ergeben sich einige Probleme, welche die Aussagekraft des analytischen Verfahrens beeinflussen. Zunächst einmal handelt es sich um eine reine Elementanalyse, d. h. aus dem Vorhandensein eines bestimmten Elementes lässt sich nicht von vorne herein auf ein bestimmtes Biozid zurückschließen. Eine weitere Schwierigkeit liegt in der exakten Quantifizierung des jeweiligen Elementes. Die zu untersuchenden Objekte sind u. U. sehr heterogen zusammengesetzt; es ist nicht bekannt, ob das Biozid nur auf der Oberfläche aufliegt oder ob es tiefer in die Matrix eingedrungen ist und inwieweit es gleichmäßig auf das Objekt aufgetragen wurde. Diese Schwierigkeiten sind bereits in einigen Publikationen allgemein thematisiert worden und sollen anhand eines Fallbeispiels konkreter ausgeführt werden. In dieser Feldstudie soll weiterhin deutlich gemacht werden, dass zusätzliche analytische Verfahren notwendig sind, um exakte Angaben über die Art und die Konzentration der verwendeten Biozide zu machen.
Ein dreijähriges Projekt zwischen dem Deutschen Historischen Museum (DHM) und der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung ermöglichte einen differenzierteren Einblick in die tatsächliche Kontamination der textilen Sammlungen des Museums. Die Benennung des Gefahrenpotenzials und der Personenschutz standen dabei im Vordergrund der Untersuchungen.
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.
The majority of the objects found in the textiles collection at the German Historical Museum in Berlin have been treated with different biocides at various points in the past. Prior to this study, the presence of organochlorinated pesticides in rooms and storage cabinets had already been proven in an analysis of air samples that employed gas chromatography and mass spectroscopy. To estimate the risks these toxins pose to both collections and museum staff, we conducted a field study with the help of a portable X-ray fluorescence spectrometer. In this study, we present an attempt at a reliable quantitative analysis. In addition to chlorine, other potentially hazardous elements such as lead, arsenic, and mercury were found in the majority of the objects. In some cases, however, it has to be taken into account that the detected elements might have originated from manufacturing processes rather than biocide treatments. Such knowledge is a crucial prerequisite to proper risk prediction.
With the implementation of glass casting in France in the second half of the 17th century, larger mirrors could be produced. So-called tin-mercury mirrors were made by coating glass with tin amalgam. Today, many historical mirrors are partly damaged, the image quality is compromised, and the material integrity of the mirror is threatened. The transformation from tin into an oxide starts at the surface of the amalgam and proceeds down to the glass surface. The mercury dissolves as a liquid or gaseous phase. The amalgam layer is destroyed, so that conservation is necessary. Conservators must follow strict safety precautions while handling amalgam mirrors because of possible mercury emissions and corrosion of the amalgam, during which elemental mercury accumulates near the mirror frame in droplets and is emitted into the air.
In a research project, the quantity of the mercury emissions from historical mirrors was examined and a technique to decrease these emissions was developed.
Mit der Erfindung des Glas-Guß-Walzverfahrens eröffnete sich die Möglichkeit, größere Spiegelflächen als zuvor herzustellen. Diese sogenannten Quecksilberspiegel sind mit Zinnamalgam beschichtet. Wenn Restauratoren mit Zinnamalgamspiegeln arbeiten, müssen sie strenge Sicherheitsvorkehrungen einhalten. Häufig finden sich im Spiegelrahmen Quecksilberkugeln, die beim Öffnen herausfallen und damit gesundheitsschädliches Quecksilber freisetzen können. In einem Forschungsprojekt wurden die Quecksilberemissionen aus Zinnamalgamspiegeln gemessen und Möglichkeiten entwickelt, diese zu verringern.
Digital Image Analysis
(2012)
Digital image analysis
(2011)
Comparatiye digital analysis was performed on the five moon drawings from the New York copy of the Sidereus Nuncius and the copperplate etchings printed in the Graz and Florence copies. The sequences of figures for the drawings on pages 8r, 9v and lOv demonstrate the process of digitally enhancing the black material on the drawings, isolating that material and then overlaying it on the etchings. Using an image editing program (Image Pro® Plus by Media Cybernetics) the black material on the drawings and the letterpress-printed text were isolated and segmented from the brown drawing media. As shown in Figs. 4, 6 and 8, the isolation was possible and the black material clearly overlaps the demarcation line in the drawings. To compare the drawn and printed images of each moon, the images were laid on top of each other with Adobe Photoshop® (Adobe Systems). In these images, the printed text was used for alignment and scale. By decreasing the opacity of the image on top, the lines of each image were compared. This technique revealed an almost one-to-one correlation between the demarcation line in the drawing (as indicated by the black material) and that on the etching. In each case, the similarities and concurrences by far outnumbered the minor deviations in line. One precondition of this work was that all the photographs be at the same angle, plane-parallel, so that the drawings could be compared with the etchings. A slight aberration in the plane could distort the geometry of the illustrations. Rectification of the image plane was carried out by means of the program metigo® MAP 2.2 (Fokus GmbH Leipzig). To validate the method, photographs from the same detail of the New York copy taken with different photographic cameras and different Parameters were rectified with metigo® MAP and compared in Adobe Photoshop®. The overlay of these photographs shows a good correlation in the layout of the lettering and moon figures with only small aberrations. The distribution of the black material on the drawings can be followed as clearly in the rectified photographs as in the unrectified photographs, the information is the same.
Biozide & Kulturgüter
(2011)
Durch eine Kombination von naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden war es möglich, mit Holzschutzmittel belastete Materialien in einer zum UNESCO-Weltkulturerbe gehörenden Kirche, der Friedenskirche in Swidnica (Polen), zu identifizieren. Ein screening mit einer mobilen Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) lieferte erste Hinweise auf die Anwendung dieser Mittel an Holzkonstruktionen. Untersuchungen von Holzproben in einer Mikrokammer (µ-CTE) bei unterschiedlichen Temperaturen mit anschließender Gaschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (GC/MS/MS) ermöglichten einen qualitativen und quantitativen Nachweis von Pentachlorphenol (PCP) und Lindan. Weiterhin erfolgte eine aktive Luftprobenahme auf Tenaxröhrchen mit anschließender Thermodesorption und GC/MS-Analyse. In Staubproben aus unterschiedlichen Bereichen der Kirche wurden Wirkstoffe aus Holzschutzmitteln nachgewiesen. Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop mit EDX lieferten Hinweise auf schadstoffbelastete Partikel im Staub.