Naravoslovne preiskave

Uporaba naravoslovnih preiskav v konservatorstvu-restavratorstvu ima pri nas približno štiridesetletno tradicijo. Potreba po raziskovanju se je pokazala, ko smo konservatorstvo-restavratorstvo začeli obravnavati kot stroko, in ne več kot obrt. Z uporabo sodobnih raziskovalnih metod smo uspešno dopolnjevali tradicionalno obrtniško prakso na tem področju.

Med naravoslovne preiskave, ki jih uporabljamo v konservatorstvu-restavratorstvu, sodijo številne kemijske in fizikalne analize. Nekatere metode so že stalnica in se jih uporablja skoraj rutinsko, druge pa so zahtevne in drage ter se uporabljajo le za izbrane predmete. Različne metode nam podajajo različne informacije o materialni sestavi ali stanju predmeta. Katero metodo bomo uporabili, je odvisno od vprašanj, ki se porajajo konservatorjem-restavratorjem, kustosom, lastnikom ali upravljavcem.

Ločimo neinvazivne in invazivne metode. Pri prvih dobimo želene informacije, ne da bi za to posegali v predmet. Pri drugih je potreben odvzem vzorca. Ta je (odvisno od velikosti in stanja predmeta ter potreb metode) pogosto mikroskopskih velikosti, zato govorimo tudi o mikroinvazivnih metodah. Glede na to, ali se odvzet vzorec med analizo porabi ali pa ga lahko ohranimo za prihodnje analize, lahko invazivne metode ločimo na destruktivne in nedestruktivne. Izbira metode je odvisna od informacij, ki jih lahko dobimo s posamezno metodo, stanja predmeta in dostopnosti instrumentov.

Preberi več

Nekatere najpogosteje uporabljane metode

 

Rentgenska radiografija

Rentgenska (RTG) radiografija je neinvazivna metoda, pri kateri s pomočjo visokoenergijskih RTG žarkov opazujemo notranjo strukturo preiskovanih predmetov, preslikave in predelave. Uporabljamo jo tudi za identificiranje arheoloških najdb v kepah zemlje, ločevanje med kovinskim jedrom predmeta in korozijsko plastjo ter odkrivanje ornamentov ali znakov pod plastjo korozije.

 

Infrardeča fotografija (IRF)

Pri tej neinvazivni metodi uporabljamo digitalno kamero s slikovnim senzorjem, občutljivim na bližnje infrardeče sevanje (700 nm do 1100 nm). Če je risba na svetli podlogi izdelana z materialom na osnovi ogljika in kasneje prekrita s plastmi barve, jo s prirejeno fotografsko kamero in posebnimi filtri, ki odrežejo vidni del svetlobe, lahko vidimo in dokumentiramo. Rezultat je črno-bela podoba, ki je pomembna za prepoznavanje avtentičnosti umetnin in lahko pomaga pri razumevanju umetnikovega načina ustvarjanja.

 

Infrardeča reflektografija (IRR)

Je podobna kot IRF metoda, vendar tehnično mnogo zahtevnejša in dražja. Posebna IR kamera s tipalom InGaAs z bolj občutljivim senzorjem (700 nm do 2500 nm) omogoča boljše rezultate. Nekateri pigmenti v zgornjih plasteh postanejo prozorni šele pri višjih valovnih dolžinah. Zaradi nizke ločljivosti senzorja je potrebno pri delu zajemati majhna področja in posamezne podobe zlepiti v mozaik, da bi dobili večjo ločljivost detajlov.

 

Ultravijolična flourescenčna fotografija (UVF)

Ob pravilni uporabi je to neinvazivna optična metoda. Z digitalno kamero in posebnimi lučmi, ki vsebujejo ultravijolično sevanje v bližnjem UVA področju (320–400 nm), ugotavljamo na predmetih kasneje dodane materiale (retuše, preslikave, lake, sintetične utrjevalce in razne premaze). Ti so drugače obarvani od izvirnih materialov. S to metodo lahko na zelo preprost način ugotovimo, ali je bil preiskani predmet že v konservatorsko-restavratorskem postopku.

 

Optična mikroskopija

Z optičnim mikroskopom opazujemo majhne delce snovi pri do 500-kratnih povečavah, ugotavljamo stratigrafije slikovnih slojev in identificiramo določene materiale (minerale, vlakna, pigmente). Vzorce opazujemo v presevni ali odsevni, vidni ali ultravijolični svetlobi. Za pridobitev dodatnih informacij o morfologiji in bioloških vzorcih pa lahko uporabljamo konfokalne in fluorescenčne mikroskope.

 

Vrstična elektronska mikroskopija z energijskim disperznim spektrometrom

Pri vrstični elektronski mikroskopiji (SEM) z elektronskim disperznim spektrometrom (EDS) s pomočjo rentgenskih žarkov opazujemo morfologijo in elementno sestavo vzorcev. Naprave omogočajo do 300.000-kratne povečave in dobro globinsko resolucijo.

 

Infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo (FTIR)

Z metodo FTIR opazujemo interakcijo infrardeče (IR) svetlobe s snovjo. Določene valovne dolžine IR spektra, s katerim obsevamo vzorec, resonančno vzbudijo nihanje atomov v molekuli, pri čemer vzorec energijo teh valovnih dolžin absorbira. Te opazujemo na spektru. Ker vsaka snov absorbira druge valovne dolžine, lahko na podlagi oblike spektrov identificiramo snovi. Analiziramo tako organske kot tudi anorganske materiale. Večinoma moramo s predmeta odvzeti vzorec.

 

Ramanska spektroskopija

Ramanska spektroskopija poleg molekulske sestave omogoča tudi identificiranje zgradbe materialov, zato lahko z njo identificiramo tudi različne kristalne strukture snovi, ki imajo enako kemijsko sestavo (npr. različne oblike titanovega dioksida). Vzorec obsevamo z laserskim žarkom v vidnem delu svetlobnega spektra. Večina žarkov se od vzorca odbije elastično, le manjši delež pa neelastično (ramanski efekt). Razlika v energiji med vpadno in odbito svetlobo poda informacije o materialu. Metodo uporabljamo predvsem za analizo anorganskih snovi, lahko tudi nekaterih organskih. Uporabimo jo lahko neposredno na predmetu ali na odvzetem vzorcu.

 

Rentgenska fluorescenčna spektrometrija

Rentgenska fluorescenčna spektrometrija (XRF) je neinvazivna metoda, s katero določamo elementno sestavo površine predmeta. Vzorec obsevamo z rentgenskimi žarki, ki vzbudijo atome na obsevanem mestu, ti pa nato presežno energijo oddajo v obliki fluorescence. Oddana energija je značilna za natančno določen kemijski element v vzorcu, njena intenziteta pa pove, koliko je tega elementa. Metoda zaznava kemijske elemente, težje od natrija, zato je zelo uporabna za analizo kovin in kovinskih zlitin, pa tudi drugih anorganskih materialov (steklo, keramika, nekateri pigmenti, pozlata …).

 

Kromatografske metode

Kromatografija je metoda za ločevanje zmesi na posamezne kemijske komponente. V instrumentu (kromatografu) se raztopina vzorca (pri tekočinski kromatografiji) ali uplinjeni vzorec (pri plinski kromatografiji) giblje skozi mirujočo snov (stacionarna faza), ki posamezne komponente različno privlači, zato potujejo različno hitro in se med seboj ločijo. Na podlagi časa, ki ga spojina potrebuje za celotno pot, lahko določimo posamezne dele zmesi. Kromatografske metode uporabljamo za analizo organskih snovi. Pogosto je v uporabi plinska kromatografija v povezavi z masno spektrometrijo, ki omogoča bolj natančno identificiranje  posameznih komponent zmesi.

 

Poleg opisanih se za analize predmetov kulturne dediščine uporabljajo še številne druge preiskovalne metode. Izbira metod je odvisna od problematike in lastnosti predmeta.

Povezava do osnovne literature o naravoslovnih preiskavah

dr. Katja Kavkler (ZVKDS RC), dr. Eva Menart (NMS), mag. Andrej Hirci (NG)

Januar 2020

 

 

vir fotografij: arhiva ZVKDS RC in NMS