chapter07.jpg

Godine 1966. u sklopu Restauratorskog zavoda Hrvatske osnovan je i Laboratorij za konzervatorska istraživanja. Laboratorij je formiran zbog potrebe za istraživačkim odjelom u kojem bi se kemijskim, mineraloškim i fizikalnim analizama istraživalo stanje te uzroci propadanja spomenika. Osim dijagnostike stanja spomenika, zadaci laboratorija su kontrola procesa sanacijskih postupaka te istraživanje primjene novih materijala i konzervatorsko-restauratorskih metoda na nepokretnim spomenicima kulturne baštine. Godine 1998. formiranjem Hrvatskog restauratorskog zavoda, Laboratorij za konzervatorska istraživanja preimenovan je u Prirodoslovni laboratorij.

mikropresjek_s

Od analitičkih metoda danas Prirodoslovni laboratorij samostalno izvodi mikroskopsku, mikrokemijsku i rendgensku fluorescentnu analizu pigmenata slikanog sloja, kemijsku i IR spektroskopsku analizu veziva slikanog sloja, kemijsku, fizikalnu i mikroskopsku analizu sastava žbuke, mineralošku analizu kamena, kemijsku analizu vodotopivih soli, mikroskopsku i mikrokemijsku analizu tekstila i rendgensku fluorescentnu analizu metala te mikroskopsku analizu drva. Uz nabrojene analitičke metode, laboratorij provodi i mjerenje vlage građevnih elemenata spomenika te mikroklimatskih parametara vezanih uz kristalizacijski ciklus soli, prije svega na zidnim slikama.

Laboratorij nije mogao uvijek izvoditi sve potrebne vrste ekspertiza, jer neke nisu bile u sklopu redovitog rada, zbog pomanjkanja posebne opreme i specijaliziranog stručnog kadra. U takvim slučajevima angažirani su stručnjaci iz specijaliziranih instituta iz Hrvatske i inozemstva. Dobra suradnja uspostavljena je sa zagrebačkim Sveučilištem:  Fakultetom kemijskog inženjerstva i tehnologije, Šumarskim fakultetom, Prirodoslovno-matematičkim fakultetom, Fakultetom strojarstva i brodogradnje te Institutom »Ruđer Bošković«. Posljednjih desetak godina posebno je važna suradnja s Mineraloško-petrografskim zavodom Geološkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, a posebno s Laboratorijem za interakcije ionskih snopova Zavoda za eksperimentalnu fiziku Instituta »Ruđer Bošković«.

Analitički rad

Analiza mikropresjeka

Uzorci za izradu mikropresjeka oblažu se smolom te se nakon stvrdnjavanja bruse i poliraju okomito na slojeve. Dobiveni mikropresjeci potom se stratigrafski analiziraju te fotografiraju na polarizacijsko-fluorescentnom mikroskopu.

Fotoalbum 1/2

Pigmenti

Pigmenti slikanih slojeva analiziraju se metodom RTG fluorescencije te mikroskopskom analizom uz usporedbu sa standardima.

XRF fluorescentna spektroskopija temelji se na ozračivanju uzorka X (RTG) zrakama, čime dolazi do tzv. fotoelektričnog efekta, pri čemu nastaju karakteristične rendgenske zrake za svaki element uzorka. Te novonastale rendgenske zrake nazivaju se rendgenska fluorescencija ili XRF (X-ray fluorescence), a njihovom detekcijom i analizom može se ustanoviti prisutnost elemenata između kalija i urana.

Analiza veziva

Organska veziva slikanih slojeva, punila i lakovi analiziraju se mikrokemijskom analizom, tankoslojnom kromatografijom i infracrvenom spektroskopijom.

Mikrokemijska analiza uključuje podvrgavanje istog uzorka testu topivosti nizom otapala. Testovi su temeljeni na kvalitativnim analitičkim mikrokemijskim analizama. Na temelju topivosti uzorka moguće je utvrditi skupinu veziva ili, ako je dovoljna količina uzorka, koje je točno vezivo prisutno.

Tankoslojna kromatografija je kromatografska tehnika kojom se sastojci smjese (uzorka) odjeljuju ovisno o brzini kojom ih mobilna faza nosi kroz stacionarnu fazu.

Kako se mobilna faza (razvijač) kapilarnim silama »penje« po stacionarnoj fazi (silika-gel ploča), sastojci smjese odvajaju se ovisno o razlikama u topivosti u mobilnoj fazi. Komponenta smjese koja je bolje otopljena u mobilnoj fazi »putuje« brže od komponente koja je slabo otopljena. Dobivene mrlje na ploči određuju se usporedbom položaja mrlje uzorka s položajem mrlja niza poznatih čistih spojeva (standarda).

Fotoalbum 2/2

Infracrvena (IR) spektroskopija je mjerna tehnika koja proučava interakciju infracrvenog zračenja i tvari. Analiza IR spektroskopijom temelji se na činjenici da molekule i atomske grupe vibriraju na specifičnim frekvencijama koje su u području IR djela elektromagnetnog spektra (~ 400-4000 nm). Rezultat mjerenja je spektar koji pokazuje ovisnost postotka transmitancije (dio upadnog svjetla pri određenoj valnoj duljini koji prolazi kroz uzorak) o valnoj duljini IR zračenja. Svaka supstancija ima različitu kemijsku strukturu i daje jedinstven IR spektar. Analiza spektra obuhvaća očitavanje vrpci (frekvencija), usporedbu s literaturom i usporedbu sa spektrima standarda (čistih spojeva), što omogućava identifikaciju prisutnog veziva, ali i ostalih prisutnih supstancija.

Analiza žbuka

Žbuke su kompozitni materijali, tj. mješavine zrna, pijeska, veziva (vapno, gips, cement) i vode. Makroskopskim i mikroskopskim pregledom uzorka žbuke može se odrediti boja veziva, tip agregata te veličina zrna agregata. Kemijskom analizom – otapanjem uzorka žbuke u kiselini (HCl; CH3COOH) odvaja se vezivo i agregat, čime je moguće dobiti omjer karbonatnog veziva i nekarbonatnog agregata u uzorku žbuke.

Granulometrijska analiza izdvojenog agregata (raspodjela veličine zrna agregata u žbuci) radi se nakon ispiranja agregata i prosijavanjem kroz sita različite veličine otvora.

Identifikacija tekstilnih niti

Tekstilne niti analiziraju se u polariziranom prolaznom i reflektiranom svjetlu te otapanjem niti u različitim otapalima.

Određivanje roda drveta

Rod drveta određuje se mikroskopskom analizom u prolaznom svjetlu poprečnog, tangentnog i radijalnog presjeka uzorka drveta.

Analiza papira

U uzorku papira mogu se odrediti vrste vlakana (npr. pamuk, lan…), a može se dokazati i prisutnost lignina. Dokaz lignina ukazao bi na prisutnost drvenjače korištene za izradu papira. Vlakna se određuju mikroskopskom analizom u prolaznom polariziranom svjetlu preko izrađenih preparata, a lignin se dokazuje mikrokemijski, reagensom fluoroglucinola koji lignin oboji crveno ili ljubičasto.

Dijagnoza stanja nepokretnih spomenika

Osim određivanja sastava materijala te slikanih slojeva na nepokretnim spomenicima, u laboratoriju se određuju i uzročnici propadanja građevinskog materijala uz izradu preporuke te kontrolu sanacijskih postupaka.

U tu svrhu određuje se prisutnost štetnih vodotopivih soli u materijalima spektroskopskim i kemijskim metodama. Da bi se provelo odsoljavanje ili neutralizacija soli, također se određuje količina vlage materijala, mikroklima okoliša, higroskopna vlaga te vodoupojnost materijala.

Kontakt

dr. sc. Domagoj Mudronja, voditelj Prirodoslovnog laboratorija
Zagreb, Zmajevac 8
Telefon: 01 4683 515; telefaks: 01 4683 517

Go to top