Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

Verfall riechen

Die Ausdünstung verrät etwas über den Abbauzustand von Kunstwerken aus Polymerwerkstoffen

08.03.2018

© Wiley-VCH

Die Analyse des Atems findet in der medizinischen Diagnostik zunehmende Verbreitung, und dank einer immer genaueren Analytik können sehr präzise Aussagen über den Gesundheitszustand von Patienten getroffen werden. Was bei Patienten möglich ist, könnte auch bei Kunstobjekten funktionieren. Forscher aus Großbritannien haben jetzt Ausstellungsobjekte aus Plastik auf flüchtige organische Verbindungen hin untersucht. In der Zeitschrift Angewandte Chemie beschreiben sie ein erstes Kalibrierungsschema, um den Verfallszustand von Polymeren in Museumsplastiken festzustellen.

Flüchtige organische Verbindungen („volatile organic compounds“, VOCs) erfasst und analysiert jeder ständig. Nase und Zunge informieren uns über den Zustand eines aussendenden Systems wie: der Rasen ist gemäht, der Käse sehr reif und der Fisch bereits verdorben. Auch Diabetes kann an acetonhaltigem Atem erkennen. Doch nicht nur lebende Systeme dünsten chemische Substanzen aus, die einen bestimmten Zustand anzeigen. Auch Abbauprodukte von Polymeren (Kunststoffen, Plastik) kann man nachweisen. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts gelangen vermehrt Kunstobjekte aus Polymeren in Museen. Ob und inwieweit diese brüchig werden, könnten Analysen klären. Wichtig ist hierbei, dass keine Proben aus den Gegenständen entnommen werden. Katherine Curran und ihre Kollegen vom University College London, der University of Strathclyde in Glasgow haben jetzt mit Unterstützung verschiedener Museen und Archiven ein nichtinvasives Nachweissystem für Marker-VOCs aus musealen Polymeren durch Gaschromatographie und Massenspektrometrie entwickelt. Eine erste grobe Kalibrierung führte zur Einteilung von drei Kunstobjekten aus der Londoner Tate Gallery in zwei klar differenzierte Verfallsstadien.

Jedes Polymer hinterlässt einen eigenen Fingerabdruck von Abbauprodukten. So weist man mit der Zeit Essigsäure als Abbauprodukt von Celluloseacetat nach. Um herauszufinden, welche VOCs und in welcher Menge museale Kunstobjekte gebildet haben, bestimmten die Wissenschaftler zunächst Marker-VOC-Muster für mehrere Cellulosesorten, Polyurethanschaum, Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol und Polyethylen, aus denen moderne Plastiken in Museen häufig bestehen. Als Referenz setzten sie diese Polymere bis zu zehn Wochen lang Hitze aus. Anhand der nachgewiesenen Marker-VOCs wollten sie somit den Zerfallsprozess realer Objekte dokumentieren: „Die nachgewiesenen VOCs erlauben Rückschlüsse auf die Zusammensetzung und den laufenden chemischen Abbauprozess an den untersuchten Objekten“, schreiben die Autoren.

Anhand der VOC-Signaturen entwickelten die Wissenschaftler für die verschiedenen Polymere eine grobe Einteilung in „jungen“ und „fortgeschrittenen Abbauzustand“ – und testeten, in welche der beiden Kategorien reale Ausstellungsobjekte passen. Wenig Verfall fanden sie für zwei Tate-Objekte aus Cellulosewerkstoff, die in den 1920er und 1930er Jahren hergestellt worden waren. Ein Kunstwerk ebenfalls aus cellulosehaltigem Material aus den Jahren 1923-1924 befand sich demnach jedoch bereits in einem fortgeschrittenen Verfallsstadium. Der Befund dürfte Konservatoren besonders interessieren, und Curran und ihre Kollegen wollen nach dieser ersten sorgfältigen Studie ihre Analytik ausbauen. Sie arbeiten an einer Kalibrierung mit natürlich gealterten Proben, um das System zu verfeinern und noch aussagekräftiger zu machen.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über University College London
Mehr über University of Strathclyde
Mehr über Angewandte Chemie
  • News

    Antibakterielles Polymer

    Künstliche Polymere können nur dann antibiotisch wirken, wenn ihr Grundgerüst sowohl wasserabweisende als auch wasserlösliche Regionen enthält. Diese etablierte Modellvorstellung stellt jetzt eine Arbeit von kanadischen Forschern auf den Kopf: In ihrer Publikation in der Zeitschrift Angewan ... mehr

    Überlegene Photokatalysatoren: Kovalente Triazin-Gerüste in kristalliner Form

    Sie sind besonders gute Photokatalysatoren für die solare Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser: kovalente organische Gerüste auf Basis von Triazinen. Dafür sollten die polymeren Gerüste aber in Form regelmäßiger Kristalle vorliegen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen Wissenschaftl ... mehr

    Fingerabdrücke als Doppelbrechungsmuster

    Responsive Materialien können auf externe Kräfte mit einem Phasenübergang reagieren. Auch Biopolymer-Tensid-Mischungen sind dazu fähig, wie eine Studie von deutschen und chinesischen Wissenschaftlern jetzt gezeigt hat. Die neuen Phasen bleiben dauerhaft bestehen und lassen sich durch optisc ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.