14:31 2023-02-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Oamenii de știință dezvoltă o nouă abordare pentru a ajuta la optimizarea conservării marmurei
_ Oamenii de știință dezvoltă o nouă abordare a ajuta la optimizarea conservării marmurei
Oamenii de știință au folosit o abordare nouă care ar putea îmbunătăți modul în care sunt conservate artefactele fabricate din marmură.
În studiu, publicat în Applied Surface Science, o echipă de la UNSW Sydney și Universitatea din Bologna, Italia, a combinat modelarea computațională cu metode experimentale pentru a măsura dacă diferiți solvenți organici, cum ar fi alcoolul, ar putea îmbunătăți un tratament de protecție utilizat pentru conservarea marmurei. Ei au descoperit că, deși gama de solvenți s-a comportat diferit pe suprafața marmurei, toți au îmbunătățit tratamentul în mod similar.
Dintre materialele pe bază de calcit, marmura este râvnită pentru calitățile sale estetice. A fost folosit în multe artefacte de importanță culturală din întreaga lume, de la statuia lui David de Michelangelo din Florența până la celebrele coloane ale Partenonului din Atena. Dar, atunci când sunt expuse în aer liber, lucrările din marmură sunt predispuse la deteriorare din cauza ploii.
„Cele mai mulți dintre noi sunt familiarizați cu unele lucrări de marmură emblematice de mare importanță istorică și culturală. Ne străduim să găsim modalități de a ajuta la conservarea aceste lucrări pentru generațiile viitoare, astfel încât să poată avea șansa de a le bucura și de a aprecia la fel ca noi”, spune dr. Martina Lessio, lector la Școala de Chimie de la UNSW Science și autor principal al studiului.
În ultimii ani, un nou tratament promițător a fost dezvoltat de oamenii de știință în conservare pentru a îmbunătăți rezistența marmurei la ploaie. Acest tratament funcționează prin formarea unui strat protector durabil pe suprafața de marmură compus din fosfat de calciu (CaP) sau hidroxiapatită - un mineral natural care se găsește și în dinții și oasele noastre. Spre deosebire de alte tratamente, nu provoacă decolorare sau modificare estetică a marmurei.
Cercetări anterioare au arătat că adăugarea de solvenți organici, cum ar fi alcoolul, la acest tratament ajută la îmbunătățirea capacității stratului de hidroxiapatită de a proteja marmura, dar motivele pentru îmbunătățirea observată nu au fost tocmai clare.
„Aflarea motivului pentru care se comportă în acest fel este esențială pentru a putea selecta cel mai bun solvent posibil pentru tratament și pentru a maximiza eficacitatea protectoare”, dr. Lessio spune.
„Instrumentele de calcul ne permit să investigăm chimia fundamentală din spatele acestor observații.
„În combinație cu perspective experimentale, putem înțelege mai bine cum funcționează acești solvenți organici la nivel molecular și dezvolta un design rațional pentru tratamentul de conservare a marmurei.”
Pentru studiu, cercetătorii au testat adsorbția etanolului, izopropanolului și acetonei pe suprafața de calcit a unei probe de marmură de Carrara - un tip de marmură utilizat pe scară largă în sculptura si arhitectura. Adsorbția (a nu se confunda cu absorbția) se referă la acumularea de molecule, atomi sau ioni pe suprafețe, cum ar fi în pungi mici de silicagel care ajută la reținerea vaporilor de apă și la menținerea uscată.
Pentru a măsura adecvarea, cercetătorii au simulat mai întâi interacțiunea dintre diferiții solvenți (atât în formă pură, cât și în amestec cu apă) și suprafața de calcit a marmurei folosind modelarea computerizată. În experimentele lor, ei au testat patru condiții diferite - una folosind apa exclusiv ca solvent și celelalte trei folosind aditivi. Probele de marmură au fost tratate prin imersare în pahare separate care conțineau 100 ml dintr-o soluție apoasă de precursor de fosfat, cu și fără aditivi organici.
Diferiții solvenți organici au prezentat comportamente diferite atunci când s-au apropiat de suprafața marmurei în modelarea. Alcoolii au format un strat hidrofug pe calcit, în timp ce acetona a format un strat mixt, dinamic. Dar, interesant, fiecare solvent a îmbunătățit performanța de protecție a tratamentului fără diferențe semnificative între ei în experiment.
„A fost surprinzător și intrigant pentru noi că toți solvenții favorizează formarea unui strat protector de fosfat de calciu, în special acetona, care are proprietăți chimice foarte diferite față de ceilalți solvenți testați”, spune dr. Lessio. „Sugerează că atunci când selectați un solvent pentru a optimiza tratamentul de conservare a marmurei, comportamentul solventului la suprafață nu este un factor critic de luat în considerare așa cum credeam.”
În următoarea etapă a cercetării, echipa planifică. pentru a testa dacă alți factori decât adsorbția sunt responsabili.
„Până acum, am investigat doar un aspect - comportamentul solventului la suprafață. Dar alți factori trebuie investigați, cum ar fi comportamentul solvent în soluție, iar în prezent se desfășoară lucrări de calcul în grupul nostru pentru a descoperi acest lucru”, spune dr. Lessio.
Comentarii:
Adauga Comentariu