дома нескучно
Как весело и с пользой пережить самоизоляцию

КОМБИНИРОВАННЫЙ АНАЛИЗ ХОЛСТА.

9 November 2019

Спектроскопический анализ.

Как уже было установлено в пилотном исследовании, места отбора образцов краски были выбраны после идентификации типа связующего и пигментов на основе мульти-технологического подхода, сочетающего оптическую световую микроскопию, рентгеновскую флуоресценцию (XRF), инфракрасное преобразование Фурье (FT-IR) и рамановскую спектроскопию.

Идеальными местами для отбора проб были определены области покраски, не содержащие никаких других источников углерода, кроме естественного органического связующего вещества, поэтому неорганические пигменты являются лучшими образцами краски.

При наличии органических пигментов измеряется смешанный сигнал, объединяющий масло и пигменты, что предотвращает простую интерпретацию данных. В зависимости от источника могут наблюдаться различные случаи: когда пигмент извлекается из растения, он может нести в себе 14C сигнатуру атмосферы, его возраст может быть синхронным с возрастом природного органического вяжущего или несколько старше, что может привести к небольшому смещению. С другой стороны, синтетические пигменты позволят ввести в заблуждение людей старшего возраста.

В конце 19 века стали использоваться так называемые анилиновые красители и синтетические смолы на основе угля. Поскольку они являются производными от исходного геологического материала, они сильно искажают определение возраста. Их отделение от образца на макроскопическом уровне труднодостижимо, поэтому их присутствие должно быть исключено спектроскопическим анализом. Кроме того, следует также исключить использование нефтепродуктивных восков, таких как парафины, которые используются в качестве присадок в современных масляных красках.

Микроскопические наблюдения проводились на световом микроскопе AXIO, установленном на механической руке и оснащенном цифровой камерой (Никон, Токио, Япония). Элементный состав определялся на SIK-ISEA непосредственно на окраске рентгеновским аппаратом с помощью системы Bruker AXS ARTAX 800, оснащенной Rh-мишенью и поликапиллярной линзой (spot\100 µm).

Использовались следующие настройки: напряжение генератора 50 кВ, ток 600 мкА, атмосфера гелия и время сбора 100 с (Bruker, Karlsruhe, Германия). Рамановский и ИК-Фурье - спектроскопический анализы были проведены в художественной технологической лаборатории Университета прикладных наук в Берне.

ИК-Фурье спектры получены на ИК-Фурье системе Perkin Elmer 2000 (Perkin Elmer, MA, USA) в режиме передачи в спектральном диапазоне 4000-580 см-1 и накопления 32 сканов на спектр с разрешением 4 см-1 .

Образцы были подготовлены на CVD алмазном окне. Рамановская спектроскопия проводилась на дисперсионной рамановской системе InVia компании Renishaw. Прибор был оснащен микроскопом Leica DM и источником лазерного излучения 785 нм (диодного типа) Renishaw HP NIR785 (300 мВт) (Renishaw, Глостершир, Великобритания).

Спектры регистрировались с использованием мощности лазера 0,01-1 мВт на образце, микроскопических объективов с увеличением 50× (NA 0,55) и 100× (NA 0,90) и временем измерения от 30 до 200 с. Оценка и интерпретация спектров основывались на справочных базах данных спектра ГКБ, а также опубликованных данных.

Подготовка образцов

Образец холста был очищен Сокслетом, которая включала последовательные экстракции в растворителях с обратным потоком, а именно гексане, ацетоне и этаноле в течение 1 часа каждый, с целью удаления таких потенциальных загрязнителей, как масла, жиры и воски. После высыхания образец очищали с помощью обычных кислотно-щелочных процедур (ABA).

Перед обработкой образцов, собранных с картин, были проведены предварительные исследования некоторых подготовленных пробных красок известной композиции.

В качестве пигмента для анализа датировки масла был выбран неорганический пигмент, представляющий собой смесь окиси железа и марганца, не содержащий углерода. Стандартная процедура АВА не может быть применена, поскольку щелочной раствор может гидролизировать и растворять масло, что приводит к нежелательным реакциям омыления.

Таким образом, пробная краска была обработана 0,5 млн. HCl в течение 10 минут при 65°C, затем промыта водой Milli-Q. В связи с систематическим присутствием карбонатов в окраске Rederer была также подготовлена партия пробной краски из янтаря, смешанной с карбонатом кальция с целью изучения возможности удаления карбонатов, смешанных в образцах краски.

Сравнивали две процедуры: простую обработку 0,5 M HCl при 65°C, в отличие от той же кислотной обработки при 80°C в шейкере в течение различной продолжительности от 15 мин до 5 ч, с последующим измерением в графитовых мишенях.

Образцы краски с краски Rederer's были очищены одной горячей кислотной мойкой с HCl 0,5 M при 80°C в шейкере в течение 1-4 часов, в зависимости от размера образца, а затем промыты водой Milli-Q. Очищенные и высушенные образцы переносили в жестяные капсулы (4 × 4 × 11 мм, Элементар, Германия) и графитизировали для измерения AMS 14C с помощью полностью автоматизированной графитизационной установки AGE.

Радиоуглеродные измерения AMS.

Все измерения 14C, обсуждавшиеся в данной статье, проводились на мини-углеродной системе MICADAS на физическом факультете ETH. Для коррекции фона и изотопной фракционирования были также измерены стандарты NBS щавелевой кислоты II (Стандартные стандартные образцы, Гейтерсбург, США) и фталевого ангидрида (Sigma-Aldrich, Buchs, Швейцария).

Оценка данных проводилась с использованием программы сокращения данных AMS BATS. Календарный возраст был определен с помощью программного обеспечения OxCal v.4.2.4 и калибровочной кривой NH1 атмосферы после взрыва (Bomb13NH1).

Полученные калиброванные временные интервалы соответствуют 95.4% вероятности и выражаются в годах.