Nalazite se na CroRIS probnoj okolini. Ovdje evidentirani podaci neće biti pohranjeni u Informacijskom sustavu znanosti RH. Ako je ovo greška, CroRIS produkcijskoj okolini moguće je pristupi putem poveznice www.croris.hr
izvor podataka: crosbi !

Umjetno stvoreni kalcijev oksalat u zaštiti površine kamenih spomenika kulturne baštine (CROSBI ID 375885)

Ocjenski rad | doktorska disertacija

Mudronja, Domagoj Umjetno stvoreni kalcijev oksalat u zaštiti površine kamenih spomenika kulturne baštine / Tibljaš, Darko (mentor); Zagreb, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb, . 2012

Podaci o odgovornosti

Mudronja, Domagoj

Tibljaš, Darko

hrvatski

Umjetno stvoreni kalcijev oksalat u zaštiti površine kamenih spomenika kulturne baštine

Na brojnim kamenim spomenicima kulture, primjetne su žute do svijetlosmeđe patine koje pokrivaju dijelove površine vapnenca i mramora. Za njih se često koristi talijanski naziv „scialbatura“, odnosno oksalatna patina. Istraživanja su pokazala da se oksalatna patina sastoji, uglavnom, od kalcijevih oksalata (whewellita u nešto većoj mjeri te weddellita) i kalcita. Ispitivanja kamena ispod oksalatnih patina pokazala su da je on bolje očuvan u odnosu na one površine gdje oksalatna patina nije prisutna, radi daleko manje topljivosti kalcijeva oksalata od kalcita, što je dovelo do hipoteze da ti slojevi imaju zaštitnu ulogu. Zbog dokazane zaštitne uloge ujednačenog sloja prirodno stvorenih patina kalcijeva oksalata, krajem 1980-ih počelo se istraživanjima kako bi se najefikasnije stvorio umjetni sloj kalcijeva oksalata na površini karbonatnog kamena, da bi se izbjeglo korištenje sintetskih organskih proizvoda. Nakon različitih istraživanja početkom 1990-ih došlo se do ideje o reakciji dvostruke ionske izmjene s topljivim oksalatom, s mišljenjem da bi pad topljivosti tokom prijelaza kalcijeva karbonata u oksalat bio dovoljan da izazove minimalnu transformaciju. Amonijev oksalat – AmOx ((NH4)2C2O4.H2O) pokazao se kao logičan izbor prema sljedećoj reakciji: CaCO3 + (NH4)2C2O4.H2O → CaC2O4.H2O + (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 → 2NH3 + H2O + CO2 Istraživanje primjene tog sredstva u Europi uglavnom se svelo na istraživanja na mramorima te primjene jednog načina tretmana pulpom koji je ekonomski opravdan samo na manjim kamenim spomenicima (kipovima). Zbog toga je u ovom slučaju odlučeno istražiti primjenu ovog sredstva na tri različite vrste vapnenaca iz Hrvatske, često korištenih kao arhitektonsko-građevni kamen, različitih poroznosti, na kojima primjena amonijeva oksalata nije dosad istražena, s različitim načinima aplikacije (pulpom, uranjanjem te premazivanjem). Uz to napravljena je usporedba djelotvornosti desulfatacije gipsa metodom amonijeva oksalata sa standardnom metodom amonij/barij. Istraživanje je provedeno na vapnencu Vinkuran iz Istre (bioklastični pekston/floutston do grejnston/radston poroznosti 16, 2 % vol.), na vapnencu Veselje iz Dalmacije (bioklastični pekston/vekston do bioklastični floutston (gotovo kokinit) poroznosti 7, 7 % vol.) te litotamnijskom vapnencu iz središnje Hrvatske (bioklastični (litotamnijski) vapnenenac tipa floutston najveće poroznosti). Nakon istraživanja provedenih u laboratorijima napravljene su probe s istim sredstvom na kamenu spomenika (Veselje – peristil Dioklecijanove palače u Splitu, te Vinkuran - amfiteatar u Puli). Analize djelotvornosti primjene amonijeva oksalata radile su se s nekoliko tehnika (SEM, XRD, FT-IR, µFT-IR, SRµFT-IR – su tehnike kojima je analizirana površina tretiranih uzoraka, a pomoću SRµXRD određena je dubina stvaranja whewellita u tretiranim uzorcima). Zbog ograničenog pristupa, odnosno vremena korištenja mikrotehnika, s njima se radilo samo na kamenu Veselje. Istraživanjem je ustanovljeno stvaranje sloja kalcijeva oksalata na površini svih vrsta kamena. Stvoreni sloj nije ujednačen na cijeloj površini, što je u skladu i s literaturnim navodima na drugim vrstama kamena. Intenziteti difrakcijskih maksimuma (proporcionalni koncentraciji) dobiveni metodom rendgenske difrakcije s površine tretiranih uzoraka pokazuju da tretman uranjanjem stvara najviše intenzitete whewellita, nakon čega slijedi tretman pulpom, pa tretman premazivanjem. Intenziteti difrakcijskih maksimuma whewellita tretmana premazivanja variraju od najslabijih do srednje jakih u rangu tretmana pulpom između pet i deset sati te tretmana uranjanjem od pet sati, što je dovoljno za stvaranje zaštitnog sloja. Mjerenjem dubine stvaranja whewellita, određena je debljina zaštitnog sloja te ukupna dubina nastanka whewellita u uzorku. Debljina zaštitnog sloja stvorenog whewellita definirana je kao točka na kojoj intenzitet difrakcijskih maksimuma, odnosno koncentracija iznosi 50% u odnosu na površinski intenzitet, odnosno koncentraciju. Tako definirana debljina zaštitnog sloja u prosjeku iznosi 30 µm, te ovisi o duljini i načinu tretmana te koncentraciji korištene otopine. Premazivanje od jednog sata stvara zaštitni sloj whewellita debljine podjednak desetosatnim tretmanima pulpom te uranjanjem. Najdeblji zaštitni sloj whewellita, od 40 µm, stvara tretman uranjanjem kamena duži od deset sati. Izmjerene ukupne dubine nastanka whewellita kreću se do 180 µm kod tretmana uranjanja, 103 µm kod tretmana pulpe i 113 µm kod tretmana premazivanjem. Premazivanje stvara najviše weddellita do dubine od 20 µm. Probe na spomenicima su također pokazale uspješnost stvaranja kalcijevih oksalata. Usporedba intenziteta dobivenih metodom rendgenske difrakcije s površine, te intenziteta sastruganih uzoraka sa spomenika analiziranim FT-IR spektroskopijom, pokazuju više intenzitete tretmana 24 satne pulpe od tretmana premazivanja na kamenu peristila Dioklecijanove palače u Splitu, a više intenzitete dobivene tretmanom premazivanjem u odnosu na tretman 24 satnom pulpom kod uzorka s amfiteatra u Puli. Usporedba desulfatacije gipsa metodom amonij/barij te metodom amonijeva oksalata pokazala je uspješno uklanjanje, odnosno neutralizaciju gipsa u oba slučaja.

kalcijev oksalat/ amonijev oksalat/ whewellit/ sinkrotron

nije evidentirano

engleski

Artificially created calcium oxalate for surface protection of stone monuments

nije evidentirano

Calcium oxalate/ ammonium oxalate / whewellite/ synchrotron

nije evidentirano

Podaci o izdanju

214

03.07.2012.

obranjeno

Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj

Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Zagreb

Povezanost rada

Geologija