V namen testiranja odstranjevanja plesni in micelija gliv z laboratorijskih vzorcev smo pripravili vajenice iz pak papirja, velikosti 5 x 5 cm. Polovico vajenice smo obarvali z jajčno tempero, in pri tem uporabili podobne materiale kot umetnik. Poskusili smo različne načine dekontaminacije papirja, saj je bil namen testirati različne glivne kontaminante s slike Atelje. Vajenice smo obsevali z UV C svetlobo (254 nm) 15 minut z vsake strani in tako zmanjšali kontaminacijo na površini papirja.

Na podlagi predhodne analize smo v namen testiranja odstranjevanja gliv kontaminant s papirnatih vajenic izbrali tri seve gliv, ki smo jih izolirali s sedme papirnate figurice umetniškega dela Atelje Gabrijela Stupice, in sev, ki je okuževal pripravljene vajenice in je na papirju izgledal podobno kot okužba omenjene figure. Sevi so izkazovali potencialno nevarnost papirju in barvam, saj so imeli različne celulazne in proteazno aktivnost, en sev je sproščal kislino. Izbrani so bili naslednji sevi: EXF-18874 (Aspergillus pseudoglaucus), EXF-18865 (Penicillium tardochrysogenum), EXF-18849 (Bjerkandera adusta) in EXF-19032 (A. hiratsukae).

Na vajenicah smo testirali čiščenje z različnimi sredstvi vključenimi bodisi v agar (3 ali 5%), klucel (5%) ali komercialen gel nanorestore HWR. Čiščenje je potekalo po postopku prikazanem na Sliki 1. Uporabili smo naslednja sredstva za čiščenje/odstranjevanje oz. inaktivacijo gliv:

• etanol (50%),
• supernatant tekoče kulture glive Aureobasidium pullulans,
• bakterije rodu Bacillus (sevi L-6437, L-6485, L-6468, L-6489) ter supernatante tekočih kultur,
• komercialni encim hitinazo.

Glede na vizualno podobo vajenic po čiščenju (količina odstranjenega micelija) ter glede na ponovno razrast gliv po tretiranju in inkubaciji je najbolj primerna metoda več-urno tretiranje vajenic z etanolom, hitinazo, ali z bakterijskimi sevi in njihovimi supernatanti (seva L-6468, L-6489), posamič vključenimi v 5% agar (Slika 2). Močno zamrežen agar omogoča omejen vnos vode na površino in daljši čas delovanja sredstev na glive kontaminante.

Za dokončno odločitev o najprimernejšem sredstvu za obdelavo plesnive površine poslikanega pak papirja bi bilo potrebno izvesti mikroskopske analize površine in prerezov vajenic, analizo barv, analizo papirja s FTIR-om, določiti pH in mehanske lastnosti papirja (natezna, prepogibna trdnost).

Uporabnik: Galerija Božidar Jakac in Akademija za likovno umetnost in oblikovanje (zanj študentka Anamarija Babič)

Ponudnik: BF, Oddelek za biologijo, Infrastrukturni center Mycosmo, doc. dr. Polona Zalar

Avtor: Polona Zalar (UL BF, Odd. za biologijo) in Anamarija Babič (UL ALUO)

Na sulfidno patinirane bronaste vzorce iz dveh zgodovinskih bronov je bilo izvedeno laboratorijsko staranje. Spremljanje sprememb omočitvenga kota je pokazalo izrazit porast hidrofobnosti v prvem tednu izpostavitve. Elektrokemijske meritve niso pokazale signifikantnih sprememb korozijske odpornosti. SEM in XRD analizne tehnike niso zaznale strukturnih ali morfoloških sprememb. ToF-SIMS je zaznal povečanje intenzitet fragmentov CHx v pozitivni polariteti in zmanjšanje signalov oksidnih ter hidroksidnih zvrsti v negativni polariteti, kar nakazuje obogatitev zunanje plasti s hidrofobnimi ogljik vsebujočimi komponentami. Tako hidrofobnost pogojuje kemijska preureditev v zgolj nekaj monoplasteh.

Uporabnik: Zavod za gradbeništvo Slovenije, Laboratorij za kovine, korozijo in protikorozijsko zaščito
Tadeja Kosec

Ponudnik: Univerza v Mariboru, fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo (ToF-SIMS)
Matjaž Finšgar

Avtor: Tadeja Kosec, Erika Švara Fabjan, Marjan Bele, Matjaž Finšgar

The use of climate chambers in the study of the effects of weighting and buffering on the degradation of silk fabric

Silk fabrics, renowned for their luxurious qualities, are unfortunately susceptible to degradation over time. Historically, a common practice to enhance the weight and texture of silk involved weighting, a process that added metal salts to the fabric. In a previous experiment Silk fabric samples have been subjected to accelerated degradation for 42 days examining the effect of elevated humidity and temperature on the degradation of Silk. In this experiment which run in parallel with three more accelerated degradation experiments with varying parameters and extended periods, it aims to investigate the impact of different weighting techniques and buffering agents on silk degradation through accelerated aging in controlled climate chambers.

Experimental Design

To simulate the effects of long-term aging, we prepared silk fabric mock-ups in three categories:

1. Non-Weighted (NW): Silk fabric without weighting process.
2. tin-Phosphate-Weighted (1P): Silk fabric weighted with 1 bath of tin phosphate.
3. tin-Phosphate-Weighted (4P): Silk fabric weighted with 4 baths of tin phosphate.

Each category was further divided into three groups based on buffering conditions:

• Non-Buffered (NB): Not treated with any buffering solution.
• pH 2 Buffer: Buffered with a phosphate buffer at pH 2.
• pH 4 Buffer: Buffered with a phosphate buffer at pH 4.

A total of 36 samples were prepared, with each condition represented by four silk sheet samples, measuring 30×25 cm. These samples were subjected to accelerated degradation in a climate chamber at 60 °C and 80 % relative humidity for a period of 12 months.

Accelerated Degradation

The European Research Infrastructure for Heritage Science E-RIHS supported this research using the climate chamber (Vötsch VC 4018) at the National and University Library (Narodna in univerzitetna knjižnica) (NUK) in Slovenia which provided a controlled environment to accelerate the degradation process.

Analytical Techniques

Periodically throughout the 12-month period, silk sheets have been extracted from each category to analyse changes in the silk fibres and fabric structure. A range of analytical techniques will be employed to assess:

• Changes in the silk polymer structure
• Alterations in mechanical properties, such as tensile strength and elongation
• Modifications in chemical composition and degradation products
• The influence of weighting agents and buffering conditions on the overall degradation process

• Expected Outcomes

  By comparing the degradation rates of weighted and non-weighted, buffered and non-buffered samples, this study aims to give deeper understandings on the pathways underlying silk degradation. The findings will provide insights into the factors that contribute to the deterioration of silk textiles, enabling the development of effective conservation strategies and help in taking better informed decisions regarding the storage, handling, and display of silk artifacts.

Uporabnik: FKKT UL Ibrahim Elrefaey 

Ponudnik: NUK, Jasna Malešič

Avtor: Ibrahim Elrefaey

V opravljeni raziskavi smo ugotovili, da freske v cerkvi sv. Trojice v  Hrastovljah aktivno naseljujejo glive, med najpogostejšimi izolati s fresk so glive rodu Cladosporium, vrsta C. halotolerans, ter številne še neopisane vrste t. i. črnih meristematskih gliv, rodov Verrucocladosporium, Neodevriesia, Parateratosphaeria in Knufia in reda Capnodiales. Izolati s so halotolerantni (tolerirajo večinoma do 10% NaCl), mezofilni (optimum pri 15 in 20°C), preferenčno rastoči na gojišču s CaCO₃ (pH 8). Nekaj izolatov razgraja kazein, ki je bil določen v ometu, večina ne sprošča kislin. Rastejo globoko v CaCO₃ agar in večinoma oblikujejo melaniziran micelij. Na pet najpogosteje izoliranih mikroorganizmov s poslikav smo proučili vpliv konvencionalnega biocida (BFA), nekonvencionalnih biocidov (borova kislina in drugi), ter drugih tekočin, ki se uporabljajo pri tretiranju in čiščenju stenskih poslikav. Ugotovili smo, da: (i) BFA (Remmers) inhibira vse testirane mikroorganizme; (ii) Nanorestore malenkost inhibira le testno bakterijo; (iii) 10% amonijev hidrogenkarbonat vzpodbudi rast in pigmentacijo vseh testiranih gliv; (iv) kationska smola inhibira le eno glivo in bakterijo; (v) 2% borova kislina učinkuje na vse testne organizme, razen na najpogostejšo glivo. Za proučitev najuspešnejšega protimikrobnega tretmaja smo pripravili laboratorijske vzorce ometa glede na analize ometa v cerkvi, jih starali in glive inokulirali na vzorce v čisti in mešani kulturi. Vzorci se inkubirajo za nadaljnja testiranja protimikrobnih sredstev.

Uporabnik: ZVKDS, Katja Kavkler

Ponudnik: Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, Infrastrukturni Center Mycosmo; Polona Zalar

Avtor: Polona Zalar

Analizirali smo 41 zapestnic iz bizantinskih mest Morava in Braničevo, datiranih v  11.-12. stoletje. Meritve so bile opravljene s kombinirano metodo PIXE-PIGE. Med stekli smo prepoznali tri vrste talil: natron, rastlinski pepel in mineralno sodo iz evaporitskih izvirov. Natronsko steklo je imelo značilnosti levantinskega stekla, vendar zaradi intenzivne reciklaže ni bilo mogoče prepoznati posameznih tipov. Halofitno steklo je bilo podobno steklu iz levantinskega rastlinskega pepela, vendar je v veliki meri kazalo znake reciklaže z natronskim steklom. Steklo iz evaporitske mineralne sode je nakazovala dva različna izvora, ki se razlikujeta po koncentraciji bora in stroncija, verjetno pa sta oba v Anatoliji. Turkizne zapestnice iz Braničevega so podobne zapestnicam iz najdišča Ḥiṣn al-Tināt v vzhodni Anatoliji, kjer so pridobivali alkalije iz termalnih izvirov. Črne zapestnice so obarvane z železom. Izdelovali so jih iz vseh treh vrst alkalij, črno barvo pa so ustvarili z majhnimi koncentracijami železa ob žganju v redukcijski atmosferi. Kobaltno modre zapestnice so bile obarvane s kombinacijo bakrovih in kobaltovih oksidov in so dveh vrst. Za eno je značilna velika primes cinka, podobno kot v pigmentih v sočasnem islamskem halofitnem steklu. V drugi je koncentracija cinka majhna, kar kaže na rabo drugačne kobaltove rude. Raznolikost surovin kaže na zapleteno, vendar živahno trgovino z bizantinskim steklom v 11. in 12. stoletju.

Objava: Roman Balvanović, Žiga Šmit, Milica Marić Stojanović, Dragana Spasić-Đurić, Teodora Branković, Coloured glass bracelets from Middle Byzantine (11th–12th century CE) Morava and Braničevo (Serbia), Journal of Archaeological Science: Reports 61 (2025) 104950, https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2024.104950.

Uporabnik: Institut za nuklearne nauke Vinča, Roman Balvanović

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Eva Menart, Žiga Šmit

Avtor: Eva Menart

Raziskava vključuje analizo steklenih jagod različnih tipov in barv s poznobronastodobnih in starejšeželeznodobnih grobišč v Sloveniji (Libna, Križna gora pri Ložu, Vratno in Ljubljana – Kongresni trg, Ljubljana – Dvorišče SAZU). V analizo je bilo vključenih 23 predmetov. S to raziskavo smo želeli ugotoviti sestavo oz. vrste teh različnih steklenih jagod (LMHK, HMG, HMLK in LMG).

Pri sodčasti stekleni jagodi s Križne gore gre za poseben tip jagode (t. i. Pfahlbauperlen), ki značilna za pozno bronasto dobo, v Sloveniji pa je izredno redka. Tovrstne jagode so poznane le z najdišč Dobova in Medvode-Svetje (Šmit et al. 2020; Leghissa et al. 2023). Analiza PIXE/PIGE je pokazala, da sodi jagoda s Križne gore najverjetneje v skupino LMHK, kar je delno presenetljivo, saj sodi skeletni grob, v katerem je bila odkrita, v 9. stol. pr. n. št., torej v čas, ko se sodčaste jagode skorajda ne pojavljajo več (npr. Bellintani, Angelini 2020).

HMG in HMLK jagode iz Ljubljane – Dvorišče SAZU in Križne gore, Libna.

LMG ali natronsko steklo predvsem jagode z Libne (starejša železna doba), tudi Križna gora in Ljubljana. Izjemno zanimivo, da je med temi tudi jagoda iz groba 316, ki sodi v pozno bronasto dobo (konec 10. – ½ 9. stol. pr. n. št.), torej v čas, ko je bilo natronsko steklo novo.

Pri meritvah je sodelovala tudi Kaja Lipoglavšek.

Uporabnik: ZRC SAZU, Inštitut za arheologijo, dr. doc. Brina Škvor Jernejčič

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Eva Menart, Žiga Šmit

Avtor: Eva Menart

Vrednosti stabilnih izotopov (δ¹³C in δ¹⁵N) so bile določene iz dentina zob ter kolagena dolgih kosti, reber in slušnih koščic perinatalnih in neonatalnih posameznikov ter dojenčkov z arheoloških najdišč v Sloveniji, od latenske dobe (Škocjan) in zgodnjerimskega obdobja (Kongresni trg) do 17.–19. stoletja (Čemšenik, Vrazov trg, Polje).

V analizo je bilo vključenih 21 posameznikov iz perinatalne in neonatalne skupine ter 6 dojenčkov, starih približno 1,5–4,5 meseca. Vsak posameznik je bil zastopan z vsaj enim zobom (mlečni sekalec ali kočnik) in eno kostjo (rebro ali dolga kost), osem jih je imelo tudi slušne koščice (nakovalce ali kladivce). Razmerja izotopov lahkih elementov ¹³C/¹²C in ¹⁵N/¹⁴N v liofiliziranih vzorcih kolagena so bila določena z masnim spektrometrom za analizo stabilnih izotopov (IRMS), sklopljenim s preparativnim nastavkom za trdne vzorce IsoPrime 100 – Vario PYRO Cube (OH/CNS Pyrolyser/Elemental Analyser).

Vpliv prehrane na izotopsko sestavo vzorcev: Nekateri posamezniki so imeli manj negativne vrednosti δ¹³C, kar nakazuje večji delež hrane rastlinskega izvora tipa C₄ v materini prehrani. Posameznik iz Čemšenika je imel nenavadno nizko vrednost δ¹⁵N, kar lahko kaže na prehrano matere z manjšim deležem živalskih beljakovin. Nasprotno je posameznik z Vrazovega trga kazal zelo visoke vrednosti δ¹⁵N, kar lahko kaže na fiziološki stres ali presnovne motnje v zgodnjem življenju.

Perinatalni/neonatalni posamezniki v primerjavi z dojenčki: Čeprav je bila starost dojenčkov ocenjena na približno 1,5 meseca, ne kažejo povišanih vrednosti δ¹³C ali δ¹⁵N, ki so običajno povezane z dojenjem. Odsotnost takšnega signala lahko nakazuje, da so posamezniki umrli, preden je bilo dojenje vzpostavljeno, ali kmalu zatem, preden se je izotopski signal lahko v celoti odrazil v kostnem tkivu.

Vrednosti δ¹⁵N v različnih tkivih: Vrednosti δ¹⁵N kažejo značilen vzorec pri vseh starostnih skupinah, naraščajo od slušne koščice proti zobu in nato upadajo od zoba proti kosti (Slika 1). Razlike ni mogoče pripisati spremembam v prehrani, saj je večina analiziranih posameznikov umrla v maternici ali kmalu po rojstvu. Vzorec verjetno odraža fiziološke procese, povezane z razvojem ploda, tvorbo kolagena v posameznih tkivih in presnovo dušika.

Vrednosti δ¹³C v različnih tkivih: δ¹³C vrednosti kažejo povečanje od slušne koščice proti zobu pri vseh starostnih skupinah (Slika 1). To povečanje lahko odraža kombinacijo fizioloških dejavnikov, časovnega poteka razvoja posameznika ali presnovnih sprememb v pozni nosečnosti matere, zlasti sprememb v presnovi ogljikovih hidratov in lipidov.

Uporabnik: Filozofska fakulteta, Oddelek za arheologijo, izr. prof. dr. Matija Črešnar

Ponudnik: Institut “Jožef Stefan”, Odsek za znanosti o okolju, prof. dr. Nives Ogrinc

Avtor: Nives Ogrinc

V raziskavo je bilo vključenih 35 steklenih predmetov z večfaznega urbano zasnovanega gradišča Ig-Pungrt, od tega: a) 6 večjih okroglo-ploščatih jagod različnih barv z okrasom (valovnica, očesca, izrastki), b) 14 majhnih jagod različnih barv, c) 10 amforičasto oblikovanih jagod, d) 4 odlomki zapestnic in e) staljeno steklo (surovec?).

– Raziskava je potrdila, da se sestava skozi II. In III. fazo (železna doba) ni spreminjala. Zaznano je bilo klasično natron steklo z rahlimi variacijami.  Občutnejše spremembe izjemno visokih PbO in Sb2O3 je bilo moč opaziti v IV. fazi (rimske obdobju), kar kaže na namerno dodajanje svinca in antimona za barvne/neprosojne učinke. To nakazuje na tehnološki prehod, morda uvedbo svinčenih stekel ali uvoz novih surovin / receptur. 

– Raziskava amforičasto oblikovanih jagod, ki so značilne za 5.-3. st. pr. n. št. je prav tako potrdila klasično natron steklo, z izjemo obd. 170, ki je imela nižjo vsebnost Na20, visoko K20+Mg0, zelo visoko vsebnost Al2O3, nižji CaO ter zelo visok Fe203, kar bi lahko nakazovalo na uporabo rastlinskega pepela kot talila oz. uvoza iz druge proizvodne tradicije (V Sredozemlje oz. Črnomorskega območja).

Uporabnik: Oddelek za arheologijo, FF, UL, Petra Vojaković

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Žiga Šmit & Eva Menart

Avtor: Eva Menart

Z metodo PIXE, PIGE smo analizirali 22 stekel z najdišča Kapucinski vrt v Kopru, datiranih v obdobje od 5. do 17. stoletja. Za analizo smo izbrali kozarce z nogo, v izvirni publikaciji datirane med 6. in 9. stoletjem, čaše, steklenice, svetilke in nekatere druge steklene oblike. Z meritvami smo želeli odkriti trende v produkciji in porabi stekla od pozne antike do srednjega veka, posebno prehod od natronskega do halofitnega stekla, obenem pa dobavo sveže narejenega stekla. Med 22 vzorci sta bili zastopani obe vrsti stekla. Za podrobnejšo klasifikacijo smo razvili matematični model, ki temelji na evklidski razdalji koncentracij devetih glavnih elementov glede na znane tipe stekla. Tako smo med natronskim steklo prepoznali 9 vzorcev vrste Foy 2.1, dva vrste Magby in dva vrste levantinsko I. Dva vzorca sta bila podrobneje neopredeljiva, vendar blizu egiptovskemu steklu. Večina natronskega stekla je kazala znake reciklaže; nereciklirano je bilo levantinsko steklo (približno petina celotnega števila), kar kaže na skromno dobavo svežega stekla v tem obdobju.  Halofitsko steklo (ali steklo iz rastlinskega pepela, bogatega z natrijem) je bilo narejeno iz prečiščenih alkalij z levantinskih obal (kasneje znano kot alume catino v beneškem steklarstvu), medtem ko vrsta in količina primesi v silicijevi komponenti kaže na steklo, ki so ga izdelovali in z njim trgovali v vzhodnem Sredozemlju od 10. stoletja dalje. 

Objava: Žiga Šmit, Tina Milavec, Analysis of Late Antique and Medieval Glass from Koper (Capodistria, SI): Insights into Glass Consumption and Production at the Turn of the First Millennium CE, Materials 2025, 18, 2135, https://doi.org/10.3390/ma18092135.

Uporabnik: Univerza v Ljubljani, Filozofska fakulteta, Tina Milavec

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Žiga Šmit & Eva Menart

Avtor: Eva Menart

Analiza je obsegala 35 fragmentov bronastih predmetov, nabranih med terenskimi pregledi na Madžarskem.  Za analizo je naročnik odvzel s predmetov vzorce v velikost nekaj mm, ki pa jih dal  zaliti v smolo. Meritve smo opravili z metodo PIXE v zraku, pri čemer je bil žarek sfokusiran do velikosti približno 0,1 mm. Med meritvijo so bili vzorci pritrjeni tako, da so bili vtisnjeni v plastičen material s polirano merilno površino pravokotno na žarek. Z meritvami smo zaznali elemente Fe, Ni, Cu, Zn, As, Pb Ag, Sn in Sb. Sledni element Zn je bil zaznan le pri enem predmetu. Večina vzorcev je predstavljala mehansko odporen bron s 5-10 % kositra in majhnimi koncentracijami svinca, z največjo vrednostjo 0,83 %, vendar pod mejo detekcije pri večini predmetov, kar izključuje namerno dodajanje svinca v zlitino. Vsi vzorci so vsebovali nikelj v razponu 0,12-0,69 %. Podrobnejša analiza izvora kovinske rude še ni končana.

Uporabnik: Gabor Santa, neodvisni raziskovalec

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Žiga Šmit & Eva Menart

Avtor: Eva Menart

V raziskavo je bilo vključenih 22 predmetov; 10 iz zbirke Narodnega muzeja Slovenija, 7 iz Muzeja in galerij mesta Ljubljane in 5 iz Pokrajinskega muzeja Ptuj-Ormož. Šlo je za luske oklepov iz bakrovih zlitin, glavno vprašanje pa je bilo, če so luske prevlečene še s kakšno kovino (npr. pokositrene), saj je ostanke kovinskih prevlek na arheoloških predmetih zaradi debelejših plasti korozijskih produktov pogosto težko opaziti.

Zanimivo vprašanje glede pokositrenja se je porajalo pri delu oklepa s Hrušice, ki je iz bakrove zlitine, ki vizualno deluje pokositrena, vendar pokositrenja ni bilo mogoče zaznati z XRF analizo. S PIXE analizo smo ugotovili, da je pokositrenje tako tanko in torej količina kositra na površini tako majhna, da ne predstavlja opazne spremembe od same bakrove zlitine, ki prav tako vsebuje kositer.

Od predmetov iz NMS sta dva bronasta, 7 je medeninastih oz. iz bakrov zlitin s cinkom ter malo kositra in svinca, en pa je bakren. Slednji je tudi pozlačen. Štirje predmeti iz PMPO so medeninasti, en pa je iz kvartarne bakrove zlitine. Razen enega so vsi pokositreni. Pri predmetih MGML prav tako prevladuje medenina, sledove pokositrenja pa je mogoče zaznati samo v enem primeru.

Med konserviranjem-restavriranjem nabožne slike Emavs (slika 1), ki jo je Ivan Grohar (1867–1911) naslikal na začetku svoje slikarske poti, se je izkazalo, da odziv barve na testirana topila in temperaturo ni značilen za polimerizirano oljno barvo. Zaradi suma prisotnosti voska v barvi je bila na Restavratorskem centru, Zavoda za varstvo kulturne dediščine proučena materialna sestava slike na odvzetih vzorcih slikovnih plasti. Sliki je bila namreč pripisana izvedba v oljni tehniki, kar smo želeli preveriti. S preiskavo vzorcev v infrardeči spektroskopiji s Fourierjevo transformacijo (FTIR) v transmisijski tehniki smo ugotovili, da je tako v barvni plasti kot tudi podlogi poleg olja res prisoten vosek. Slika je torej naslikana v voščeno-oljni tehniki, ki do sedaj še ni bila obravnavana pri slikah na platnih in tako odpira nova spoznanja o slikarjevi tehnologiji.

S FTIR analizo vrste olja in voska na odvzetih vzorcih ni bilo možno določiti. Da bi preverili domnevo o uporabi čebeljega voska in lanenega olja, smo drobce slikovnih plasti izbranega vzorca z oznako IGE 9 (slika 2) dodatno proučili z metodo plinske kromatografije sklopljene z masno spektrometrijo (GC-MS) na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo.

GC-MS metoda omogoča analizo in karakterizacijo veziva v odvzetem vzorcu. Identificirali smo posamezne maščobne kisline, na podlagi njihovega razmerja pa določili izvor – pripadajo olju ali vosku. Razmerje med deležem palmitinske in stearinske kisline (P/S), ki se uporablja za identifikacijo posameznih sušljivih olj, je pokazalo, da so identificirani estri maščobnih kislin značilni za naravna sušljiva olja.

Na podlagi dobljenega razmerja (1,25) med palmitinsko in stearinsko kislino in literaturnih podatkov smo sklepali, da je bilo za vezivo uporabljeno laneno olje. Na kromatogramu so bili opazni vrhovi z višjimi retencijskimi časi pripadajoči metilnim estrom daljših maščobnih kislin. Ti nakazujejo tudi prisotnost voska, vendar pa njegove vrste nismo mogli določiti. Poleg tega se je na kromatogramu po injiciranju obdelanega vzorca pojavil pri 7,1 minute visok vrh azelainske kisline, ki je produkt oksidacije nenasičenih maščobnih kislin. Njena prisotnost kaže, da je olje v vzorcu staro, oksidirano in polimerizirano, kar je posledica dolgotrajne izpostavljenosti oljnega veziva zraku in svetlobi. Slika je bila namreč naslikana za odprto kapelico v slikarjevi rojstni Sorici in tako izpostavljena neposrednim vremenskim vplivom, dokler je niso prestavili v župnišče.

Cilj raziskave je bila karakterizacija veziv v sliki Ivana Groharja Emavs. Na osnovi rezultatov GS-MC preiskave vzorca smo tako potrdili prisotnost lanenega olja in voska, za katerega nismo mogli določiti vrste. Ugotovitve naj služijo konservatorjem-restavratorjem, da se pri Groharjevih delih lahko srečajo tudi z voščeno-oljno tehniko, ki zahteva drugačen pristop konservatorsko-restavratorskega dela kot na slikah, naslikanih v oljni tehniki.

Rezultati preiskav so podani v internem poročilu:

KRALJ CIGIĆ, Irena, ŠTUHEC Barbara. Ivan Grohar, Emavs : Karakterizacija veziv z GC-MS v vzorcu IGE_9. Ljubljana: Heritage Science Lab Ljubljana, University of Ljubljana, Faculty of Chemistry and Chemical Technology, 13. str, 2025.

Uporabnik: Zavod za varstvo kulturne dediščine, Restavratorski center, Zoja Bajdè in Petra Bešlagić

Ponudnik: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Laboratorij za dediščinsko znanost, prof. dr. Irena Kralj Cigić in Barbara Štuhec

Avtor: Zoja Bajdè, Petra Bešlagić, Irena Kralj Cigić, Barbara Štuhec

V okviru dediščinskih raziskav smo preučevali sliko na platnu Ivana Groharja z naslovom Emavs, naslikano leta 1894 za kapelico pred župnijsko cerkvijo sv. Nikolaja v Sorici. Namen raziskave je bil a) potrditi prisotnost voska na površini slike ter določiti njegov tip, saj so tovrstne informacije ključne za razumevanje preteklih restavratorskih posegov, b) neinvazivno določiti elementno sestavo različnih barvnih področij slikovnega polja in okvirno podati možne variante prisotnih anorganskih barvnih sredstev, ki jih zaradi omejitev pri vzorčenju barvne plasti (zgolj na robovih ali mestih poškodb slike) ni bilo mogoče identificirati z drugimi analitskimi tehnikami.

Analiza voska in drugih snovi:

Analize smo izvedli z infrardečo spektroskopijo s Fourierovo transformacijo (FTIR), pri čemer smo uporabili tako neinvazivno kot mikroinvazivno metodo. Dodatne meritve s prenosnim spektrometrom FTIR v refleksijski tehniki so omogočile natančno detekcijo voska na površini slike. Prisotnost voska je bila potrjena na vseh štirinajstih preiskanih lokacijah. Rezultati kažejo, da gre najverjetneje za naravni vosek, vendar popolna identifikacija ni mogoča zaradi prisotnosti lanenega olja, ki vpliva na spektralne značilnosti in otežuje zanesljivo razlikovanje med posameznimi vrstami voskov.

Poleg voska smo v vzorcih identificirali še pigment svinčevo belo, svinčev sulfat, različne kovinske karboksilate in oksalate, prusko modro, gline ter kremen. Takšna sestava je značilna za slikarsko tehniko in materiale, ki jih je Grohar uporabljal v svojem ustvarjalnem obdobju.

Rezultati raziskave prispevajo k boljšemu razumevanju slikarskih materialov in postopkov Ivana Groharja ter hkrati nudijo pomembno podlago za nadaljnje konservatorsko-restavratorske posege, s katerimi bo zagotovljeno dolgoročno ohranjanje te pomembne umetnine slovenske kulturne dediščine.

Elementna sestava različnih barvnih področij slikovnega polja:

Elementno sestavo lica slike smo določili z rentgensko fluorescenčno spektroskopijo (XRF) in uporabo prenosnega in brezkontaktnega spektrometra XRF Elio (XGLab, Italija / Bruker, Nemčija). Izvedli smo 37 točkovnih meritev na različnih barvnih področjih slikovnega polja. V vseh spektrih vseh barvnih področij prednjačijo vrhovi karakterističnih linij svinca (Pb), v vseh oz. večini spektrov so prisotni tudi elementi silicij (Si), kalcij (Ca), železo (Fe), cink (Zn) in barij (Ba). Na območjih rdeče barve Kristusovega plašča in inkarnatov smo poleg omenjenih in drugih elementov določili še prisotnost živega srebra (Hg), na določenih področjih zelene oz. zelenorumene barve (krajina v ozadju) tudi kadmij (Cd) in antimon (Sb). Glede na določene kemijske elemente v posameznih spektrih XRF, intenziteto njihovih karakterističnih vrhov, medsebojno primerjavo spektrov  ter primerjavo analiz s karakteristikami poslikane površine in specifikami slikarske tehnologije v zgodovinskem obdobju nastanka slike trenutno sumimo na uporabo barvnih sredstev oz. pigmentov vsebujočih svinec (npr. svinčeva bela), cink (npr. cinkova bela), železo (npr. pruska modra in zemeljski pigmenti), kadmij (npr. kadmijeva rumena/zelena), antimon (npr. neapeljska rumena) itd. ter na polnila/aditive/primesi,  vsebujoče kalcij (npr. sadra, kalcit), barij (npr. barit) in silicij (npr. kremen).

Ponudnik: RI CK ZVKDS, Legan Lea in Maša Kavčič

Avtor: Lea Legan in Maša Kavčič, RI CK ZVKDS

Na izbranih tobačnih pipah in tobačnicah iz »Zbirke pribora za kajenje« Narodnega muzeja Slovenije smo izvedli raziskavo z namenom neinvazivnega določanja materialne sestave predmetov. Cilj raziskave je bil pridobiti vpogled v strukturo, stanje ohranjenosti ter načine izdelave teh kulturnih predmetov.

Analize so bile izvedene z infrardečo spektroskopijo s Fourierovo transformacijo (FTIR) v refleksijski tehniki in ramansko spektroskopijo.

Rezultati infrardeče in ramanske analize so pokazali da je večdelna pipa (N 2777) najverjetneje iz različnih materialov. Na omenjeni pipi smo na različnih lokacijah določili prisotnost silikatov, proteinske komponente, fosfatov ter celuloze, ki nakazuje na prisotnost lesa. Pipa N 2779 je v celoti obložena z različnimi svetlikajočimi motivi, pri čemer sta FTIR in ramanska analiza potrdili prisotnost aragonita, kar kaže, da so motivi najverjetneje izdelani iz biserne matice. Pri pipi N 2808 smo v ustniku določili jantar, v glavi pipe pa morsko peno (sepiolit). Na tobačnicah N 423 in N 27623 smo zaznali proteinske trakove, značilne za roževino. Na pipi N 2814 so bili identificirani silikati, proteini in celulozna vlakna, medtem ko je bila pri pipi N 35384 potrjena prisotnost silicijevega dioksida (SiO₂).

Ugotovitve potrjujejo, da so bili predmeti izdelani iz različnih materialov, kot so roževina, morska pena, jantar, les, keramika in biserna matica, pri čemer so se v nekaterih primerih uporabljali tudi različni zaščitni premazi. Raziskava prispeva k boljšemu razumevanju uporabljenih materialov in tehnologij izdelave tobačnih predmetov ter bo služila kot osnova za nadaljnje konservatorsko-restavratorske posege, ki bodo zagotovili dolgoročno ohranitev predmetov v muzejski zbirki.

Uporabnik: Nataša Nemeček (NMS)

Ponudnik: ZVKDS RI, Legan Lea in dr. Retko Klara

Avtor: Lea Legan, ZVKDS RI

V okviru raziskave stanja ohranjenosti poznosrednjeveškega dvoreznega meča iz zbirke Narodnega muzeja Slovenije (inv. št. N 40037) smo preverjali prisotnost organskih in anorganskih komponent na površini kovine ter morebitne sledi preteklih konservatorsko-restavratorskih posegov. Z diamantnimi palčkami sta bila odvzeta dva mikro vzorca, označena kot X1 in X2, ki smo ju analizirali z infrardečo spektroskopijo s Fourierovo transformacijo (FTIR) in ramansko spektroskopijo. Namen analiz je bil pridobiti vpogled v pretekle postopke obdelave in v trenutno stanje korozijskih produktov na površini predmeta.

Analiza vzorca X1 je pokazala prisotnost naravne smole, najverjetneje triterpenoidnega izvora, z dodatkom olja, kar nakazuje uporabo zaščitnega premaza na kovinski površini. Zaznani so bili tudi proteinski trakovi, ki kažejo na prisotnost živalskega lepila (kleja), verjetno uporabljenega kot vezivo ali kot del zaščitnega sloja. V manjših količinah je bila prisotna sadra (CaSO₄·2H₂O), ki jo pripisujemo kontaminaciji ali pa ostankom preteklih restavratorskih postopkov.

V vzorcu X2 so rezultati FTIR spektroskopije razkrili prisotnost oksalatov, ki pogosto nastajajo kot produkt biološke aktivnosti ali razgradnje organskih snovi. Določena je bila tudi prisotnost chukanovita (Fe₂(OH)₂CO₃), železovega hidroksikarbonata, ki nastaja kot korozijski produkt v okoljih z nizko vsebnostjo kisika in prisotnostjo ogljikovega dioksida. Prisotni silikati so verjetno posledica kontaminacije iz okolja, proteinski trakovi pa potrjujejo prisotnost dodatnega organskega materiala, morda veziv ali ostankov zaščitnih slojev. Ramanska spektroskopija je potrdila prisotnost železovega oksida (Fe₂O₃), enega najpogostejših produktov korozije železnih predmetov v oksidativnem okolju. Razlike v ramanskih spektrih med posameznimi območji kažejo na heterogenost površinskih plasti, kar odraža različne stopnje degradacije, primesi ali vplive mikrookoljskih dejavnikov.

Analize so potrdile prisotnost organskih zaščitnih premazov, kot sta klej in naravne smole z dodatkom olj, kar podpira domnevo, da je bil meč v preteklosti že konserviran ali restavriran. Ugotovljeni korozijski produkti (Fe₂O₃, chukanovite) in oksalati kažejo na nadaljevanje razgradnih procesov po restavratorskih posegih ter na dolgotrajen vpliv okolja na dvorezen meč.

Pridobljeni podatki so dragocen prispevek k razumevanju stanja ohranjenosti predmeta in bodo pomembno vplivali na načrtovanje nadaljnjih stabilizacijskih ter konservatorsko-restavratorskih postopkov, prilagojenih dejanski sestavi in stanju materialov. Raziskava je tako razkrila kompleksno sestavo površinskih plasti in potrdila pretekle konservatorske posege na dvoreznem meču.

VIRI in LITERATURA:

LEGAN, Lea, RETKO, Klara. Dvorezni poznosrednjeveški meč : N40037, Narodni muzej Slovenije : poročilo dediščinskih raziskav. Ljubljana: Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut, 2025. 24 str., ilustr. [COBISS.SI-ID 248576771]

Uporabnik: Nataša Nemeček (NMS)

Ponudnik: ZVKDS RI, Legan Lea in dr. Retko Klara

Avtor: Lea Legan, ZVKDS RI

Atelje (slika 1) je monumentalno delo Gabrijela Stupice, kjer je med leti 1979-85 na poslikano platno postavljal 7 papirnatih figur (avtoportretov), vendar dela žal ni zaključil. Na zadnji razstavi leta 2023 v Moderni galeriji se je izkazalo, da so papirne figure zaradi naravne razgradnje materiala in neugodnih okoljskih pogojev postale izredno krhke (hitro nastajanje raztrganin) in prišlo je do vizualne spremembe barve papirja (rumenenje). Tako se je pokazala potreba po analizah papirja, saj bo ocena stanja papirja nujna za celotno razumevanje in prezentacijo umetniškega dela. 

Predmet raziskave je določiti stopnjo razgradnje odvzetih vzorcev papirja iz papirnih figur. Po vizualni oceni že predvidevamo, da gre za zelo kisel lesovinski papir, z višjo stopnjo razgradnje. Rezultati (stopnja razgradnje) nas bodo usmerili k nadaljnjemu delu, kako in s čem zmanjšati oz. upočasniti razgradnjo papirja in podaljšati njegovo življenjsko dobo.

Raziskave so obsegale:

SEC analiza papirja

Na odvzetih vzorcih papirja smo izvedli SEC analize in določili stopnjo razgradnje papirja (DP), ki so zbrane v Tabeli 1. Večina analiziranih vzorcev ima relativno visoko stopnjo razgradnje in na osnovi določenih DP papirja lahko naredimo sledeče zaključke:

• Pri vseh treh analiziranih odpadlih koščkih papirja, ki so bili v mapah, kjer so shranjene figure, gre za visoko stopnjo razgradnje papirja, saj je DP med 300 in 460. Rezultat se sklada z opaženim razpadom figur.
• Pri analizi papirja iz Figure 4 je košček papirja, ki je odpadel iz zgornjega dela trupa je dosti bolj razgrajen (DP=190), kot košček iz roke, ki je vizualno iz druge vrste papirja (DP=740). Rezultati znova potrjujejo, da je papir iz katerega nastajajo koščki zelo razgrajen.
• Vzorca odvzeta iz Figure 5 in Figure 6 sta primerljivo razgrajena (DP=420 za Figuro 5 in DP=540 za Figuro 6). Gre za relativno visoko stopnjo razgradnje, ki je primerljiva z odpadlimi koščki, kar pomeni, da lahko pride do razpada figur.
• Modelni papir ima najvišjo vrednost DP (805), kar pomeni, da se ga lahko uporabi za pripravo modelnih vzorcev.

Tabela 1: Opis in fotografije vzorcev papirja in stopnja razgradnje papirja (DP)

Uporabnik: Galerija Božidar Jakac in Akademija za likovno umetnost in oblikovanje (zanj študentka Nika Mlakar)

Ponudnik: UL FKKT, Katedra za analizno kemijo, prof. dr. Irena Kralj Ciglić

Avtor: Irena Kralj Cigić in Nika Mlakar

Vnuk je našel vojaško knjižico pokojnega starega očeta Vinka Albrehta iz obdobja po drugi svetovni vojni. Del teksta v vojaški knjižici, ki se je nanašal na mesto, kjer se mora zglasiti v primeru vpoklica je bil prekrit z debelim nanosom črnila, ki je povsem prekril zapisano. G. Janez Mulec je menil, da bi tekst lahko prebrali s hiperspektralnim oslikovanjem. Prekrito stran smo oslikali s SVIR in VNIR kamero CLYDE HSI, a zapisanega nismo uspeli razbrati. Besedilo smo analizirali s sprednje in zadnje strani. Črni pigmenti so učinkovito prekrili celotno besedilo. Zatem smo prekrito besedilo preiskali še z Laserskim konfokalnim mikroskopom OLYMPUS Lext OLS 5000 in Digitalnim mikroskopom OLYMPUS DSX 1000. Uporabili smo različne osvetlitve (temno polje, svetlo polje, mešana osvetlitev, polarizirana svetloba, osvetlitev s spodnje strani, kot pri presevni tehniki …).  Kot najbolj učinkovita se je izkazala osvetlitev s kombinacijo svetlega in temnega polja, ki omogoča da preberemo vsaj del zapisanega.

Uporabnik: Janez Mulec

Ponudnik: Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta

Avtor: Miha Humar (UL BF)

Rudarska kolonija v Trbovljah, zgodovinsko stanovanjsko območje zgrajeno konec 19. in v začetku 20. stoletja, je bila predmet pregleda in ocene stanja dveh ohranjenih stanovanj. Kolonija je zaščitena kot kulturna dediščina. Ocena stanja je vključevala meritve razkrojenosti lesa z rezistografom, analizo vlažnosti lesa in IR analiza za odkrivanje toplotnih mostov. Rezistografske meritve so pokazale razkroj lesenih podnic in podkonstrukcije v enem izmed stanovanj. V drugem stanovanju les ni bil poškodovan. Meritve vlažnosti lesa so pokazale visoke vrednosti v podnicah prvega stanovanja, ponekod celo do 90 %, kar ustvarja pogoje za razvoj gliv rjave trohnobe. Poleg gliv je bila ugotovljena prisotnost navadnega trdoglavca, kar kaže na biološko aktivnost insektov in nadaljevanje poškodovanja lesa. IR analiza je pokazala prisotnost toplotnih mostov in povišane vlažnosti ob stikih sten in tal. Glede na rezultate je priporočena celovita obnova starejšega stanovanja. Predlagana je zamenjava lesenih podnic in podkonstrukcije z elementi iz impregnirane smrekovine ter zaščita z biocidnimi pripravki. Za pohištvo, ki je deloma napadeno z insekti, je priporočena toplotna represivna zaščita s segrevanjem. Ključnega pomena je, da se ukrepi izvedejo celovito, saj bi delna obnova omogočila prenos škodljivcev med posameznimi elementi. Nujna je tudi odstranitev ene podnice za preverjanje stanja pod konstrukcijo in oceno morebitnega zastajanja vode. Poročilo opozarja, da lahko brez ukrepanja v naslednjih nekaj letih pride do lokalnih porušitev lesenih elementov. Skupno je bilo izvedenih 30 rezistografskih in 20 meritev vlažnosti lesa, podatki pa so shranjeni na Biotehniški fakulteti.

Uporabnik: Zasavski muzej Trbovlje, Katarina Rus Krušelj

Ponudnik: Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta

Avtor: Miha Humar (BF), Boštjan Lesar (BF)

Atelje (slika 1) je monumentalno delo Gabrijela Stupice, kjer je med leti 1979-85 na poslikano platno postavljal 7 papirnatih figuric (avtoportretov), vendar dela žal ni zaključil. Na zadnji razstavi leta 2023 v Moderni galeriji se je izkazalo, da so papirne figurice zaradi naravne razgradnje materiala in neugodnih okolijskih pogojev postale izredno krhke (hitro nastajanje raztrganin) in prišlo je do vizualne spremembe barve papirja. Njihova ohranitev je nujna za celotno razumevanje in prezentacijo umetniškega dela.

Predmet raziskave je bila karakterizacija pigmentov, ki jih je avtor uporabljal pri slikanje na papirne figurice. Te informacije bodo lahko služile kot usmeritev za izdelavo testnih vajenic. Te so ključne za določanje najboljše kons.-rest. metode razkislinjenja in utrjevanja originalnih papirnih figuric.

Prav tako se originalne figurice domnevno ne bodo več razstavljale na platnu, zaradi njihove vizualne stopnje razgradnje. Pri razstavljanju se bodo najverjetneje zamenjale s kopijami, zato je inforamcija o vrsti pigmentov ključna.

Raziskave  so obsegale:

1. ramansko analizo z ramansko mikroskopijo (Senterra, Bruker).

Materialno karakterizacijo smo izvedli nedestruktivno na odvzetih vzorcih, določili smo prisotnost ultramarina, pigmenta na osnovi ftalocianina (npr. PB15 ali PB16), črne na osnovi ogljika, cinkov oksid (cinkova bela).

Več informacij je zbrano v poročilu: RETKO, Klara, NIKOLIĆ, Nik. Gabrijel Stupica, Atelje, slika na platnu in papirju, 1979-1985 : Galerija Božidar Jakac : poročilo dediščinskih raziskav. Ljubljana: Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut, 2025. 19 str., ilustr. [COBISS.SI-ID 236636675]

Uporabnik: Galerija Božidar Jakac in Akademija za likovno umetnost in oblikovanje (zanj študentka Nika Mlakar)

Ponudnik: ZVKDS, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut: dr. Klara Retko

Avtor: Klara Retko in Nika Mlakar

Characterization of Decorative Inlay from a Baroque Chair at the National Museum of Slovenia-NMS

Problem Description:

The National Museum of Slovenia holds a Baroque chair formerly belonging to the Szapáry family collection at Murska Sobota Castle. Ahead of a September exhibition, the museum aims to loan the chair and include it in a scholarly publication accompanying The Opulence of the Szapáry Counts. One key question is whether the decorative inlays on the chair are made of ivory—a material of high historical and economic value—or a more affordable substitute, which may suggest the chair is a later reproduction. Several similar chairs existed in the castle, and stylistic and technical assessments indicate that some were 19th-century copies. A sample has already been taken from a newer chair that, based on style and workmanship, is likely from the 19th century.
The goal is to determine whether the material is ivory (of animal origin) or a more affordable substitute, as might have been used in later reproductions. The findings will be part of a scholarly article prepared for the exhibition The Opulence of the Szapáry Counts and will contribute to understanding the historical material value of the chair’s owners.

Methodology:

The inlay was sampled by a conservator-restorer from the museum. The sample, approximately 7 × 5 mm, was analysed in collaboration with the Faculty of Chemistry and Chemical Technology, Heritage Science Laboratory, Ljubljana, Slovenia.

FTIR-ATR Spectroscopy:

Bruker Alpha II FTIR spectrometer using ATR sampling technique was used to collect spectral information of inlay sample in the mid-infrared region in the range 4000-400 cm-1 with the aid of OPUS software in the absorbance mode. No preparation of the samples was required.

Microscopy:

Hirox HRX-01 (HR-2500E) digital microscope was used to investigate the sample under a high resolution to check the presence of any patterns or structural features related to ivory under different lighting conditions (polarized and UV).

Results:

IR Spectral measurements were collected in the absorbance mode and compared to reference spectra from similar samples representing Ivory and bone from IRUG database and literature. The spectrum of the inlay sample displayed clear amide I and II bands, confirming an organic origin. However, key phosphate bands (~1030 cm⁻¹ and ~560 cm⁻¹), characteristic of hydroxyapatite in ivory or bone, were absent. This ruled out ivory and bone as primary components. Thus, the spectra were compared to other potential material that was used as affordable replacement of Ivory and from organic origin that suggested a strong match with casein formaldehyde plastic, a semi-synthetic plastic developed in Germany in the late 19th century. Casein, a milk-derived protein, is treated with formaldehyde to produce a hard, ivory-like material often used in decorative arts and small objects as a cost-effective alternative to ivory.

Average IR spectra based on three measurements of the sample from the two sides

The high-resolution imaging revealed no visible Schreger lines or other structural features associated with ivory. Surface texture and response to light were consistent with molded or machined plastic rather than organic dentine.

Microscopic images of the sample

Conclusion:

Based on the results, the decorative inlay on the sampled chair is of organic origin, but spectral and microscopic evidence does not support identification as ivory or bone. Instead, the material closely resembles casein formaldehyde plastic, a protein-based polymer widely used in the late 19th and early 20th centuries as a substitute for ivory.
Given the historical timeline of casein plastic production (post-1897), this result supports the hypothesis that the analyzed chair is a later reproduction. Further confirmatory analysis may be considered to strengthen material identification.

IR Spectrum of Casein Formaldehyde/Casein Plastic (cameo.mfa.org/wiki/Casein_plastic)

IR spectra from samples of Ivory and bone

Uporabnik: Magdalena Mezeg, National Museum of Slovenia

Ponudnik: Dr. Hend Mahgoub & Ibrahim Elrefaey, Heritage Science Laboratory (HSLL), Faculty of Chemistry and Chemical Technology (FKKT), University of Ljubljana.

Avtor: Dr. Hend Mahgoub

The Determination of The Tensile Properties of Silk Fibers

Silk degradation is governed by a range of internal and external factors. To investigate how different environmental conditions affect the chemical, structural, and mechanical properties of silk, a comprehensive, multi-analytical approach is essential. As part of an ongoing study on silk degradation, mock-up silk fabrics were treated with buffer solutions at pH 2, pH 4, pH 6, and pH 8, alongside a non-buffered (NB) control group. The samples were then subjected to accelerated aging to simulate long-term degradation effects. Samples were periodically extracted at multiple timepoints of accelerated degradation under controlled conditions (80 °C, 60% relative humidity). This approach enabled monitoring of progressive degradation and the kinetics of mechanical property loss over time. Among other analysis, testing the mechanical properties of fibers was essential to understand the extent of the mechanical damage induced by different stressors.

Due to the small size of the silk fabric sheets, tensile testing was carried out on single fibers. From each of the 24 silk samples that were included in the research, threads were carefully separated, and at least ten individual fibers were extracted and confirmed under microscopic observation to ensure that only single fibers were tested. This method enables a precise evaluation of degradation effects at the fiber level.

Mechanical testing was conducted using a Vibroskop and Vibrodyn 400 system (Lenzing Instruments, Austria), designed to measure the fineness and tensile properties of both staple and monofilament fibres under dry and wet conditions. The analysis followed ASTM D3822,  Standard Test Method for Tensile Properties of Single Textile Fibers. Parameters assessed included fibre titer, breaking force, elongation at break, tenacity (tensile strength), and Young’s modulus.

The European Research Infrastructure for Heritage Science E-RIHS supported this research using the mechanical testing device (Lenzing Instruments) from the Faculty of Mechanical Engineering, University of Maribor, Slovenia.

Results demonstrated that the degree of degradation strongly correlated with buffer pH and exposure duration. Fibers treated with the acidic pH 2 buffer exhibited the most severe decline in mechanical performance, particularly in elongation at break, which dropped significantly within the first few weeks. For instance, the average elongation at break for pH 2 samples declined from 24.9% to 5.8% in only 2 weeks, indicating rapid embrittlement. In contrast, non-buffered (NB) silk showed a slower deterioration under the same conditions, with elongation values decreasing from 27.3% to 11.9% after 10 weeks. Silk samples which were not buffered, pH 6 or at pH 8 show more resistance and demonstrated better stability over time, suggesting a protective effect under near-neutral to mildly alkaline conditions.

These findings underscore the critical influence of pH on the degradation behavior of silk. Acidic environments accelerate fiber breakdown and embrittlement, while neutral and slightly alkaline buffers appear to mitigate some of these effects.

Uporabnik: Ibrahim Elrefaey, Heritage Science Laboratory (HSLL), Faculty of Chemistry and Chemical Technology (FKKT), University of Ljubljana.

Ponudnik: Prof. Lidija Fras, Tanja Kos, Faculty of Mechanical Engineering, University of Maribor (FS-UM)

Avtor: Ibrahim Elrefaey

Silk Physical Properties Investigation Using Contact Angle Analysis

Silk fabric samples were prepared for contact angle measurements to evaluate the effect of tin-phosphate weighting on hydrophilicity. The fabric was cut into approximately 3 cm × 1 cm pieces and mounted on microscope glass slides using tape to ensure a flat surface for analysis. Three sample types were tested: NW (non-weighted, used as a control), 1P, and 4P.

Contact angle measurements were conducted using an Attension Theta optical goniometer (Biolin Scientific Oy, Espoo, Finland) with OneAttension software. The sessile drop method was employed to assess wettability by measuring the static contact angle between a distilled water droplet (5 μL) and the silk surface. Images were captured at 2.8 frames per second, enabling real-time tracking of contact angle, droplet volume, and baseline. Each sample type was tested in triplicate (denoted as #1, #2, and #3) to ensure reproducibility. Data collection was carried out for up to 70 seconds when possible; however, rapid water absorption in some samples limited the duration.

The European Research Infrastructure for Heritage Science (E-RIHS) supported this work using a Theta optical goniometer (Biolin Scientific Oy, Espoo, Finland) with OneAttension version software (Biolin Scientific). This equipment was provided by the Biotechnical Faculty, University of Ljubljana.

The measurements revealed immediate and marked changes in surface properties due to weighting. NW samples exhibited a gradual decline in contact angle over time, with initial averages ranging from 32.09° to 39.41°, eventually decreasing to between 10.32° and 18.51°. In contrast, 1P and 4P samples demonstrated extreme hydrophilicity: in most cases, water droplets were absorbed within a single frame (<0.36 s), preventing angle quantification. Only one 4P sample permitted an initial reading, showing a mean contact angle of 12.12° before rapid absorption.

These results indicate that tin-phosphate weighting significantly alters silk’s surface characteristics, converting it from moderately hydrophobic to highly hydrophilic even after a single treatment. It is worth noting that silk’s intrinsic hydrophobicity can vary considerably depending on the type and processing conditions. Although NW samples were less hydrophilic than the weighted ones, they still fall within the moderate-to-low hydrophobic range typical of silk materials.

Uporabnik: Ibrahim Elrefaey, Heritage Science Laboratory (HSLL), Faculty of Chemistry and Chemical Technology (FKKT), University of Ljubljana.

Ponudnik: Prof. Miha Humar and Dr. Jaka Levanič, The Biotechnical Faculty, University of Ljubljana

Avtor: Ibrahim Elrefaey

V okviru spektroskopskih raziskav so bili analizirani štirje materialni fragmenti risanice s kolesnim netilnim mehanizmom (EŠD N 5178) iz zbirke Narodnega muzeja Slovenije. Cilj raziskave je bil določitev osnovnih materialov, identifikacija prisotnih zaščitnih slojev ter adhezivnih sredstev. Analize so bile izvedene z invazivno infrardečo spektroskopijo v transmisijski tehniki (FTIR), dopolnjeno z mikroskopskim opazovanjem.

Pri enem izmed fragmentov je bila s spektroskopijo FTIR potrjena prisotnost celuloze in lignina, kar jasno kaže na leseno osnovo. Na površini je bil identificiran parafinski vosek, uporabljen kot zaščitni premaz. Dodatno je bila na posameznem drobcu prepoznana nitasta, prozorna struktura, pri kateri je analiza FTIR razkrila kloropren, kalcijev karbonat ter druge nedoločene komponente, kar nakazuje uporabo modificiranega lepila na osnovi polikloroprena.

Preiskava drugega fragmenta je bila usmerjena v ugotavljanje biogenega izvora materiala. Spektralni podatki so pokazali značilne absorpcijske trakove za amide I, II in III, ki so značilni za proteinske materiale. Glede na odsotnost fosfatnih IR trakov, ki so tipični za mineralizirana tkiva (kost ali slonovina), je bilo ugotovljeno, da gre najverjetneje za roževino – keratinski material, prisoten v živalskih rogovih ali kopitih.

Pri tretjem vzorcu je bila raziskava osredotočena na identifikacijo voska. Spektroskopska analiza je potrdila prisotnost parafinskega voska, ki sodi med sintetične voske na osnovi naftnih derivatov.

Zadnji analizirani vzorec je vseboval dve različni adhezivni komponenti: epoksidno smolo in modificirano lepilo na osnovi polikloroprena, kar kaže na uporabo različnih vrst lepil pri konstrukciji ali obnovi predmeta.

Rezultati raziskave pomembno prispevajo k razumevanju uporabljenih materialov in tehnologij ter predstavljajo strokovno podlago za načrtovanje nadaljnjih konservatorsko-restavratorskih ukrepov, skladnih z zahtevami trajnostnega varovanja premične kulturne dediščine.

Raziskave in rezultati analiz so natančneje opisani v poročilu (LEGAN, Lea. Risanica s kolesnim netilnim mehanizmom : N 5178, Narodni muzej Slovenije : poročilo dediščinskih raziskav. Ljubljana: Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut, 2025. 26 str., ilustr. [COBISS.SI-ID 235342339]).

Uporabnik: Mag. Nataša Nemeček, Zala Uršič (Narodni muzej Slovenije)

Ponudnik: ZVKDS RI CK

Avtor: Lea Legan (RI CK ZVKDS)

Evaluation of conservation treatments for copper green pigments on paper

Problem description (from the application):

Evaluation of conservation treatments for copper green pigments on paper: Do solutions of tetrabutylammoniumbromide (TBAB) and benzotriazole (BTA) in ethanol, alone and in combination, stabilize copper green pigments on paper and can their protective action also be achieved by applying Japanese papers doped with TBAB and BTA?
The research objects are sample papers prepared according to historic recipes. The results expected from this research will benefit the decision-making for, e.g., historical maps degraded by copper green pigments.

1. Paper samples

Sized and non-sized paper samples with and without Verdigris pigment application before and after accelerated aging for measurement of Mw of paper using SEC of cellulose tricarbanilate derivatives.
Paper samples used were 60g/m² made by Gangolf Ulbricht from rag paper around 1848 (“recycled rag paper”).
Always the same paper used, either as delivered (non-sized) or manually surface sized (gelatine food grade, 3.173g in 100ml H20 with 0.094g alum dissolved in it). A, B, and C indicate different sheets of the same type of paper used.
Always the same Verdigris (Kremer art.no. 444450, recrystallized from acetic acid) used, prepared in one batch with the same amount of binding agent (gum Arabic Kremer, art.no. 63330, 10.077g in 50 ml H2O): 1g of recrystallized Verdigris in 2ml gum Arabic.
Applied by brush (three strokes per application area).
Pre-aging: individually in closed vessels, with NaCl(sat.) to maintain high relative humidity, at 60°C for 10 days (marked as _pa).
Post-aging: stacked, separated by thick cotton blotting papers, 70°C and 50% r.h. for 8 days.
Those samples that were used to determine the DP of unaged (sized and unsized), pre-aged (sized and unsized, marked as _u and _s), and pre-aged and post-aged (sized and unsized) pure paper without pigment were highlighted in yellow.
A, B, and C indicate different sheets of the same type of paper used.

The paper was also measured; Whatman No. 1 filter paper served as a reference

1 whatman
2 whatman
3 B_u
4 B_s
5 C_u_pa
6 C_s_pa
7 A_u_pa-BTA 3%
8 A_s_pa_BTA 3%

2. Determination of weight-average molecular mass

The average molecular mass of cellulose tricarbanilates (CTC) [1,2] was determined using size exclusion chromatography. To prepare cellulose tricarbanilate, ca. 3 mg of the material was removed using drive punch. The sample was dried at 105 ⁰C for two hours, after which 1 mL of pyridine and 0.1 mL of phenyl isocyanate were added. After 48 hours at 80 ⁰C, the reaction was terminated with the addition of 0.1 mL of methanol. Prior to injection into the chromatographic system, the reaction mixtures were filtered and diluted to 0.27 g L−1 (with respect to cellulose) with tetrahydrofuran (THF). Typical RSD of duplicate determinations is 5%.
The size-exclusion chromatography (SEC) measurements were performed on 1100 Series HPLC system 1100 (Agilent technologies, USA) equipped with a degasser, a binary pump, an auto-sampler and a UV-VIS detector set at 235 nm for determination of cellulose carbanilates and 210 nm for the determination of polystyrene standards. The separation was achieved on two Jordi Gel DVB mixed bed 250 x 10 mm columns, preceded by a 50 x 10 mm Jordi gel DVB precolumn (Jodi Associates L.L.C, USA) at 35 oC using tetrahydrofuran (THF) as a mobile phase at a flow rate of 1 mL·min-1. The
injection volume was 50 μL. The chromatographic data were processed with Cirrus software. The polystyrene standards (PS, Polymer Standards Service) were prepared as mixed standards in three separate solutions containing in total 0.1 g·L-1 of standards in THF. The first standard solution contained PS of the following molecular masses (Mw): 226,000 g·mol-1, 64,000 g·mol-1, 8,210 g·mol-1 and 1620 g·mol-1, the second standard solution contained 2,530,000 g·mol-1, 226,000 g·mol-1, 34,000 g·mol-1 and the third 564,000 g·mol-1, 125,000 g·mol-1 and 17,500 g·mol-1.
DP was calculated from Mw by dividing the weight or number average molar mass by molar mass of the carbanilated glucosidic monomeric unit (519 g·mol−1).

3. Results

Table 2: Mw and DP data of paper samples with and without pigment, including information about solubilityThe average molecular mass of cellulose tricarbanilates (CTC) [1,2] was determined using size exclusion chromatography. To prepare cellulose tricarbanilate, ca. 3 mg of the material was removed using drive punch. The sample was dried at 105 ⁰C for two hours, after which 1 mL of pyridine and 0.1 mL of phenyl isocyanate were added. After 48 hours at 80 ⁰C, the reaction was terminated with the addition of 0.1 mL of methanol. Prior to injection into the chromatographic system, the reaction mixtures were filtered and diluted to 0.27 g L−1 (with respect to cellulose) with tetrahydrofuran (THF). Typical RSD of duplicate determinations is 5%.
The size-exclusion chromatography (SEC) measurements were performed on 1100 Series HPLC system 1100 (Agilent technologies, USA) equipped with a degasser, a binary pump, an auto-sampler and a UV-VIS detector set at 235 nm for determination of cellulose carbanilates and 210 nm for the determination of polystyrene standards. The separation was achieved on two Jordi Gel DVB mixed bed 250 x 10 mm columns, preceded by a 50 x 10 mm Jordi gel DVB precolumn (Jodi Associates L.L.C, USA) at 35 oC using tetrahydrofuran (THF) as a mobile phase at a flow rate of 1 mL·min-1. The
injection volume was 50 μL. The chromatographic data were processed with Cirrus software. The polystyrene standards (PS, Polymer Standards Service) were prepared as mixed standards in three separate solutions containing in total 0.1 g·L-1 of standards in THF. The first standard solution contained PS of the following molecular masses (Mw): 226,000 g·mol-1, 64,000 g·mol-1, 8,210 g·mol-1 and 1620 g·mol-1, the second standard solution contained 2,530,000 g·mol-1, 226,000 g·mol-1, 34,000 g·mol-1 and the third 564,000 g·mol-1, 125,000 g·mol-1 and 17,500 g·mol-1.
DP was calculated from Mw by dividing the weight or number average molar mass by molar mass of the carbanilated glucosidic monomeric unit (519 g·mol−1).

The papers containing Verdigris pigment were sampled from pigmented areas of the paper. Most of the paper samples with applied pigment did not dissolve well during the derivatization process. Only a few samples with pigment application could be successfully measured (table 3).

Table 3: DP data of paper samples with and without pigment, only soluble samples

Prior to aging, both papers have a DP of around 800 (3/4: 794; 5/6: 801). After pre-aging, this value decreases to approximately 760 (7/8: 759; 9/10: 760), which remains within the margin of error for determination (typically around 5%). Additional post-aging (samples 11/12 and 23/24) results in a further minor decrease in DP to 746, still within the margin of error.
We cannot assess the effect of Verdigris pigment application on untreated paper, as samples 3–10, which had Verdigris applied but were not yet treated, did not dissolve.
The results from the paper samples with Verdigris lines indicate that the application of TBAB effectively prevents the degradation of paper containing Verdigris pigment, as the DP values remain close to those of the untreated samples (sample 25; DP 753). This protective effect is also observed when remoistenable tissue with BTA is applied (sample 31; DP 831).
In contrast, the combination of BTA with TBAB-doped remoistenable tissue does not slow down paper degradation (sample 19; DP 529). Based on the current data, this combination cannot be recommended. Similarly, the use of BTA-doped remoistenable tissue alone (sample 27; DP 592) results in a significantly lower DP, with an 11% difference, which suggests a notable decrease in DP.
The available data do not allow any conclusions regarding the effect of BTA applied individually, as samples 11 and 23 did not dissolve.

Uporabnik: Ute Henniges, Stuttgart State Academy of Art and Design

Ponudnik: National and university library and Faculty of chemistry and chemical technology UL, Jasna Malešič

Avtor: Ute Henniges, Stuttgart State Academy of Art and Design

V okviru dostopa smo analizirali les Plečnikovega lesenega zastavnega jambora, ki se nahaja pred stavbo Peglezen v Ljubljani. Jambor, delo slovenskega arhitekta Jožeta Plečnika, je bil obnovljen leta 1989 in je registriran kot kulturni spomenik. Izpostavljen je biotskim in abiotskim dejavnikom razkroja, kar pomeni, da je podvržen različnim procesom razpadanja zaradi gliv, insektov in okoljskih vplivov, kot so vlaga in temperature.

Na začetku smo dokumentirali stanje jamborja. Posneli smo več fotografij in zajeli tridimenzionalni posnetek spodnjega dela jamborja z aplikacijo Scaniverse. 3d posnetek jamborja je dostopen na naslednji povezavi: https://scaniverse.com/scan/xkoud3bhldaslxbd.  Analiza vključuje oceno trenutnega stanja lesa jambora, zlasti njegove vlažnosti in razkroja. Uporabljene so bile različne metode merjenja, vključno z merilnikom vlažnosti GANN in rezistografskimi meritvami, ki omogočajo zaznavanje razkrojenih delov zabeleženim uporom pri vrtanju. Odkrit je bil visok delež vlažnosti, še posebej na spodnjih delih jambora, ki so bolj izpostavljeni padavinam. Rezultati kažejo, da je na nekaterih delih vlažnost presegla 25 %, kar je kritična meja za razvoj glivnega razkroja.

Analizirana je bila tudi gostota lesa, kjer so različne metode pokazale, da razkroj močno vpliva na mehanske lastnosti lesa, zmanjšuje njegovo trdnost in vpliva na njegovo strukturo. Na lesu so bili odkriti tudi trosnjaki glive tramovke, ki so znane po svoji sposobnosti za hitro razgradnjo lesnih materialov. Poleg tega so bili na površini lesa zaznani miceliji gliv modrivk, ki povzročajo obarvanje lesa, vendar ne vplivajo na njegove mehanske lastnosti.

Zaradi ugotovitev analize so predlagani ukrepi za podaljšanje življenjske dobe jambora, vključno z dvigom jambora od podstavka za boljše sušenje, redno obnovo premaza, da se prepreči nadaljnji razkroj, in uporabo biocidnih proizvodov za zaščito lesa. V primeru potrebe po zamenjavi jambora so podani predlogi za izdelavo novega jambora iz macesnovega ali impregniranega borovega lesa, ob upoštevanju standardov za biocidno obdelavo in odpornost lesa.

Uporabnik: Mestna občina Ljubljana

Ponudnik: Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta

Avtor: Miha Humar (UL BF), Boštjan Lesar (UL BF), Luka Kopač (UL BF)

Predmet dediščinskih raziskav sta dve sliki na platnu, ki upodabljata 13. in 14. postajo Križevega pota, trenutno datiranega v 19. stoletje, neznanega avtorja, iz cerkve sv. Volbenka iz Leš pri Prevaljah. Analizirali smo štiri vzorce slikovnih plasti (dva odvzeta iz 13. (TTM1, TTM2) in dva iz 14. postaje(TTM3, TTM4)), ki smo jih prejeli s strani uporabnika. Na odvzetih vzorcih naj bi se identificiralo stanje laka in lazur, določila stratigrafija slikovnih plasti in potrdila prisotnost plesni. Specifično je uporabnika zanimalo, ali je v primeru vzorca TTM1 pod kopreno prisotna barvna plast vsebujoča moder pigment, ali je v primeru TTM2 na površini ostanek laka ali lazure in ali je v primeru TTM4 v slikarski podlogi uporabljen bolus. Uporabnika tudi zanima (domnevno zaradi vodotopnosti določenih barvnih področij), ali so na vzorcih prisotni  znaki navzočnosti retuš.

Raziskave  so obsegale:

a) pripravo odvzetih vzorcev v obruse in mikroskopijo presekov slikovnih plasti (Olympus BX-60),

b) spektroskopske analize odvzetih vzorcev s stacionarno opremo (FTIR-spektroskopija v transmisijski tehniki in FTIR-ATR (Tensor II/Hyperion 3000, Bruker) ter ramanska spektroskopija (Senterra, Bruker)),

c) mikrobiološke raziskave.

Večina obrusov odvzetih vzorcev ni bila reprezentativna za raziskave stratigrafije slikovnih plasti in njihove materialne sestave. Posledično smo jih uporabili za mikrobiološke analize, specifično za obarvanje vzorcev z barvilom  kalkofluor belo (CFW) in detekcijo domnevno prisotnih plesni. Preraščenost vzorcev s plesnijo je bila potrjena na večini vzorcev. Na enem izmed obrusov vzorcev s 14. postaje smo lahko določili tri slikovne plasti – podlogo oranžne oz. opečnato rdeče barve, rjavo-črno, verjetno transparentno oz. manj pokrivno naneseno barvno plast ter plast, ki najverjetneje predstavlja transparenten zaključni premaz. Tipa veziv in uporabljenih barvnih sredstev v tem primeru nismo mogli nesporno določiti, smo pa na surovcih drugih vzorcev določili komponente proteinov v pretežno spodnjih plasteh in triterpenoidno smolo v pretežno zgornjih plasteh. Trenutno domnevamo, da bi lahko bil uporabljen zaključni lak na osnovi ali vsebujoč naravne smole tipa mastiks ali damar, čeprav bi slednje lahko bile uporabljene tudi v barvnih plasteh in morebitno prisotnih zaključnih lazurah. Prisotnosti slednjih na vzorcih nismo mogli potrditi. Vezivo podloge je morda proteinsko, vendar trenutno nimamo dovolj reprezentativnih rezultatov za takšno trditev, saj bi detektirani proteini lahko izvirali tudi iz morebitne impregnacije slikarskega platna itd. Sama podloga ima karakateristike uporabe barvnih sredstev na osnovi železovih oksidov in oksidov hidroksidov, trenutno sklepamo na uporabo rdečih/rumenih/rjavih oker naravnega izvora, čeprav tega spektroskopsko nismo nedvoumno potrdili. Ali bi lahko šlo za uporabo pozlatarskega bolusa, trenutno ne moremo določiti. Zdi se, da je enaka podloga oranžne/opečnato rdeče barve prisotna na vseh oz. večini vzorcev. V barvnih plasteh modrih barv, tako na 13. kot tudi 14. postaji, smo določili prisotnost pruske modre. Morebitno prisotnih retuš na obrusih vzorcev ne moremo določiti oz. jih ni opaziti. O vzroku vodotopnosti posameznih lokacij slikovne površine prav tako ne moremo sklepati, saj v raziskavah nismo določili tipa in pojavnosti materialov, na podlagi katerih bi lahko natančneje sklepali o uporabljenih vezivih in posledično slikarski tehniki ali kombinacijah več slikarskih tehnik oz. stopnji degradacije le-teh.

Uporabnik: Tadeja Kajzar Trajkovski (za RKC in ZVKDS OE Maribor)

Ponudnik: ZVKDS, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut: dr. Klara Retko, Maša Kavčič, Lea Legan, dr. Janko Kosel

Avtor: Maša Kavčič in Klara Retko

Predmet dediščinskih raziskav je slika na platnu Križanje slovenskega slikarja Jožeta Tisnikarja (*1928 – †1998), datirana z letnico 1983. Izvedli smo raziskave, in sicer na dveh vzorcih, odvzetih s slikovne površine, z namenom določiti slikarsko tehniko in sosledje slikovnih plasti s poudarkom na ugotavljanju prisotnosti zaključnih plasti oz. laka.

Raziskave  so obsegale: a) pripravo odvzetih vzorcev v obruse in mikroskopijo presekov slikovnih plasti (Olympus BX-60), b) spektroskopske analize odvzetih vzorcev s stacionarno opremo (FTIR-spektroskopija v transmisijski tehniki in FTIR-ATR (Tensor II/Hyperion 3000, Bruker) ter ramanska spektroskopija (Senterra, Bruker)).

Na obeh vzorcih smo na podlagi optične mikroskopije določili prisotnost šestih slikovnih plasti, pri čemer pa ne opazimo očitnih znakov, ki bi kazali na prisotnost zaključnega premaza oz. laka. Na enem izmed neobdelanih vzorcev (surovcev) smo na površini sicer določili prisotnost voska, vendar ni nujno, da gre za sestavino oz. material zaključnega premaza. Interpretacija slikarske tehnike trenutno ni mogoča, saj nismo detektirali oz. identificirali reprezentativnih organskih komponent, na podlagi katerih bi lahko objektivno sklepali o uporabljenem vezivu oz. kombinacijah veziv slikarskih barv. V določenih plasteh enega od dveh vzorcev smo sicer detektirali proteine; ker trenutno domnevamo, da je bila uporabljena v ateljeju izdelana hitrosušeča slikarska barva, gre morda za eno izmed tempera oz. emulzijskih tehnik, ki se jih je Tisnikar rad posluževal. Hipotezo bi morali raziskati z dodatnimi analitskimi tehnikami. V vzorcih smo določili tudi prisotnost posameznih barvnih sredstev in drugih komponent:  prusko modro, ki se zdi v obeh vzorcih najbolj reprezentativen pigment, saj je prisotna v večini barvnih plasti; kromovo rumeno; železove okside hidrokside tipa getit, pri katerih gre morda za uporabo naravnih zemeljskih pigmentov, saj smo vzporedno detektirali tudi prisotnost glinenih mineralov, ponekod specifično kaolinit; kalcijev sulfat dihidrat oz. sadro, ki morda predstavlja polnilo slikarske podloge, titanov dioksid tipa rutil, ki se pojavlja v večini plasti svetlega tona in je najverjetneje uporabljen kot pigment titanova bela; cinkove karboksilate, ki so najverjetneje degradacijski produkt oz. posledica kemijske reakcije pigmentov/snovi na osnovi cinka  s slikarskim vezivom; oksalate. Določenih detektiranih komponet nismo uspeli identificirati. Za točno in objektivno identifikacijo oz. interpretacijo bi bile potrebne nadaljnje raziskave na večjem številu lokacij slike.

Uporabnik: Aleksandra Čas, Koroški pokrajinski muzej

Ponudnik: ZVKDS, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut: dr. Klara Retko, Maša Kavčič, Lea Legan

Avtor: Maša Kavčič in Klara Retko

Raziskava predmetov z najdišča Gutenwerd. Gre za dva predmeta: i) srebrni preplet in ii) kamniti predmet, ki bi lahko bil kalup za vlivanje kovine.

– Raziskava srebrnega prepleta iz srednjeveškega groba iz Gutenwerda. Ugotovili smo, da gre za kvalitetno srebrovo zlitino z bakrom z >90% Ag. Ker je predmet zelo delikaten – gre namreč za tanek srebrn trak, ovit okrog niti, da tvori »srebrno nit«, ki je nato spletena v preplet, ki je krasil oblačilo – je neinvazivna narava metode PIXE  nujna za analizo sestave.

– Raziskava morebitnega kalupa za vlivanje kovine iz Gutenwerda. Šlo je za kamnit predmet, za katerega so arheologi domnevali, da je del kalupa. Domnevo smo s PIXE analizo lahko potrdili, saj smo v utorih in luknjicah potrdili prisotnost kositra in svinca. V tem primeru sta poleg neinvazivnosti pomembno vlogo igrala tudi geometrija izvedbe meritev in preciznost protonskega žarka, s katerim smo zlahka posebej analizirali utor in ostalo površino.

Analiza PIXE je v vseh utorih potrdila prisotnost kositra in svinca (zgornja slika), sicer razširjene zlitine, medtem ko ju na ravnih površinah predmeta ni bilo (spodnja slika).

Uporabnik: Narodni muzej Slovenije, Tomaž Nabergoj

Ponudnik: Institut Jožef Stefan, Žiga Šmit & Eva Menart

Avtor: Eva Menart

Analysis of Copper (Cu) and Iron (Fe) Content in Paper Samples Containing Iron Gall Ink

Samples of papers treated with iron gall inks, prepared according to various recipes, were provided by Ekaterina Pasnak. The iron and copper ion concentrations were measured using AAS (Atomic Absorption Spectrometry).

The samples underwent the following preparation process: Approximately 10 mg of paper samples containing iron gall ink (extracted from the middle of the ink application) were mixed with 10 mL of 6M HCl and heated over a water bath at 100°C. After the paper had dissolved in the acid, the solution was filtered and then diluted to 50 mL. Calibration was conducted using known standard concentrations of copper and iron (0.3, 0.5, and 1 mg/L). For copper determination, the prepared solution was utilized, while for iron determination, the samples were diluted tenfold prior to measurement on the AAS Varian 240 Atomic Absorption Spectrometer with hollow cathode lamp.

The measurements were performed in duplicates.

As evident from the results in Table 1 and 2, first sample (recipe 1) was contaminated with small amount of copper. Samples 2 and 3 (recipe 2 and 3) did not contain homogeneous application of the ink, while the application of ink was more homogenous (up to 10% RSD of copper and iron) in paper samples 4 and 5.

Solutions for preparation of samples:

1,2- receipe 1 (100% FeSO₄)

3,4- receipe 2 (60% Fe, 20% Cu, 20% Zn)

5,6- receipe 3 (96% Fe, 2% Cu, 2% Zn)

7,8- receipe 4 (99.6% Fe, 0.2% Cu, 0.2% Zn)

9,10 – receipe 5 (99.96% Fe, 0.02% Cu, 0.02% Zn)

Uporabnik: Ekaterina Pasnak, Phd student at department of Conservation and Restoration, Faculty of Science and Technology, Nova University of Lisbon

Ponudnik: NUK (dr Jasna Malešič), FKKT UL (Žan Tomšič)

Avtor: NUK (dr Jasna Malešič)

Kvantitativna karakterizacija kemične sestave kovinskih zlitin v arheoloških bronastih artefaktih s fizikalno-kemijskimi tehnikami je izrednega pomena za identifikacijo starodavnih proizvodnih tehnologij, zgodovinskih trgovskih poti, virov surovin (Cu, Sn, Pb) in natančnejše datiranje predmete, ki se preiskujejo. Z razvojem miniaturiziranih rentgenskih detektorjev in cevi, ki omogočajo proizvodnjo ročnih prenosnih spektrometrov in insitu hitre in cenovno dostopne meritve, je rentgensko fluorescenčna spektroskopija postala rutinska tehnika pri nedestruktivni analizi arheoloških zlitin in kovinskih umetniških predmetov.

V okviru opisanega projekta je bila slednja uporabljena za določitev osnove vzorcev, ki so bili nadalje analizirani oziroma se je analiziralo prisotnost izotopov kositra v bronih. Izvedeni sta bili dve seriji meritev – meritve površine patiniranega predmeta ter material pridobljen z vrtanjem predmeta, kjer je bila odstranjena patina.

V Pomurskem muzeju v Murski Soboti smo analizirali bronaste predmete iz zakladne najdbe z najdišča Pod Kotom – jug (Šavel 2009) ter iz izbranih grobov bronastodobnega grobišča Tišina.

Iz zakladne najdbe Pod Kotom – jug smo analizirali vzorce iz odlomkov plavutastih sekir in srpov, nismo pa analizirali surovce, ker niso vsebovali kositra.

Šavel, I. 2009 Pod Kotom – jug pri Krogu. Arheologija na avtocestah Slovenije 7, Ljubljana.

Uporabnik: dr. Branko Kerman, Samo Sankovič, Pomurski muzej Murska Sobota

Ponudnik: Univerza na Primorskem, Fakulteta za humanistične študije (izr. prof. dr. Boris Kavur, izr. prof. dr. Martina Blečić Kavur)

Avtor: Univerza na Primorskem, Fakulteta za humanistične študije (izr. prof. dr. Boris Kavur, izr. prof. dr. Martina Blečić Kavur)

Kvantitativna karakterizacija kemične sestave kovinskih zlitin v arheoloških bronastih artefaktih s fizikalno-kemijskimi tehnikami je izrednega pomena za identifikacijo starodavnih proizvodnih tehnologij, zgodovinskih trgovskih poti, virov surovin (Cu, Sn, Pb) in natančnejše datiranje predmete, ki se preiskujejo. Z razvojem miniaturiziranih rentgenskih detektorjev in cevi, ki omogočajo proizvodnjo ročnih prenosnih spektrometrov in insitu hitre in cenovno dostopne meritve, je rentgensko fluorescenčna spektroskopija postala rutinska tehnika pri nedestruktivni analizi arheoloških zlitin in kovinskih umetniških predmetov.

V okviru opisanega projekta je bila slednja uporabljena za določitev osnove vzorcev, ki so bili nadalje analizirani oziroma se je analiziralo prisotnost izotopov kositra v bronih. Izvedeni sta bili dve seriji meritev – meritve površine patiniranega predmeta ter material pridobljen z vrtanjem predmeta, kjer je bila odstranjena patina.

Analizirani so bili bronasti predmeti – grobni pridatki z bronastodobnega grobišča v Zavrču (Blečić Kavur 2020).

Blečić Kavur, M. 2020 Življenje ob meji je nevarno in težko! Skupnosti mrtvih, družbe živih: poznobronastodobno grobišče v Zavrču. V: Lazar, I., Panjek, A., Vinkler, J. (ur.) Mikro in makro. Prostop in prispevki k humanističnim vedam ob dvajsetletnici UP FHŠ. Založba Univerze na Primorskem, Koper, 49 –

Uporabnik: Marija Lubšina Tušek, Center za preventivno arheologijo

Ponudnik: Univerza na Primorskem, Fakulteta za humanistične študije (izr. prof. dr. Boris Kavur, izr. prof. dr. Martina Blečić Kavur)

Avtor: Univerza na Primorskem, Fakulteta za humanistične študije (izr. prof. dr. Boris Kavur, izr. prof. dr. Martina Blečić Kavur)

Degree of polymerisation measurements of treated and aged copper green samples

Evaluation of conservation treatments for copper green pigments on paper: Do solutions of Tetrabutylammoniumbromide and Benzotriazole in Isopropanol, alone and in combination, stabilize copper green pigments on paper?

1. Paper samples
   Various paper samples with Verdigris pigment application were sent to the Library to measure Mw of paper using SEC of cellulose tricarbanilate derivatives.

Description of the samples, provided by the users:

1. Historical rag paper, non-sized, non-treated, non-aged (control)* (marked in figure as Control: untreated, unaged)
2. Historical rag paper, non-sized, non-treated, aged (70°C, 50% r.h.) (untreated, aged)
3. Historical rag paper, non-sized, 1% TBAB, remoistenable tissue 3% BTA (aged) (aged, AO)
4. Historical rag paper, non-sized, 3% BTA, remoistenable tissue 1% TBAB (aged) (aged, AO2) aged, thin app)
5. Historical rag paper, sized, non-treated, aged** (untreated, sized)
6. Historical rag paper, sized, 1% TBAB, remoistenable tissue 3% BTA (aged) (aged, AO, sized)
7. Historical rag paper, sized, 3% BTA, remoistenable tissue 1% TBAB (aged) (aged, AO2, sized)

* on this sample, there is no verdigris applied. However, probably with the unaged version, with or without verdigris will not make such a big difference.
** no non-aged sample available

2. Determination of weight-average molecular mass

The average molecular mass of cellulose tricarbanilates (CTC) [1,2] was determined using size exclusion chromatography. To prepare cellulose tricarbanilate, ca. 3 mg of the material was removed using drive punch. The sample was dried at 105 ⁰C for two hours, after which 1 mL of pyridine and 0.1 mL of phenyl isocyanate were added. After 48 hours at 80 ⁰C, the reaction was terminated with the addition of 0.1 mL of methanol. Prior to injection into the chromatographic system, the reaction mixtures were filtered and diluted to 0.27 g L−1 (with respect to cellulose) with tetrahydrofuran (THF). Typical RSD of duplicate determinations is 5%.
The size-exclusion chromatography (SEC) measurements were performed on 1100 Series HPLC system 1100 (Agilent technologies, USA) equipped with a degasser, a binary pump, an auto-sampler and a UV-VIS detector set at 235 nm for determination of cellulose carbanilates and 210 nm for the determination of polystyrene standards. The separation was achieved on two Jordi Gel DVB mixed bed 250 x 10 mm columns, preceded by a 50 x 10 mm Jordi gel DVB precolumn (Jodi Associates L.L.C, USA) at 35 oC using tetrahydrofuran (THF) as a mobile phase at a flow rate of 1 mL·min-1. The injection volume was 50 μL. The chromatographic data were processed with Cirrus software. The polystyrene standards (PS, Polymer Standards Service) were prepared as mixed standards in three separate solutions containing in total 0.1 g·L-1 of standards in THF. The first standard solution contained PS of the following molecular masses (Mw): 226,000 g·mol-1, 64,000 g·mol-1, 8,210 g·mol-1 and 1620 g·mol-1, the second standard solution contained 2,530,000 g·mol-1, 226,000 g·mol-1, 34,000 g·mol-1 and the third 564,000 g·mol-1, 125,000 g·mol-1 and 17,500 g·mol-1.
DP was calculated from Mw by dividing the weight or number average molar mass by molar mass of the carbanilated glucosidic monomeric unit (519 g·mol−1).

3. Results

The papers containing Verdigris pigment were sampled from areas with pigment. Only the sample without application (unaged) was measured in duplicate due to the low amount of sample material. The relative standard deviation (RSD) of the two determinations was 0.2%. The typical RSD of size exclusion chromatography (SEC) determinations of cellulose carbamate derivatives, calculated during our previous experiments, is 5%.
The untreated paper sample has a relatively low degree of polymerization (DP), calculated from the weight-average molecular mass, of 802.6±0.2. Application and thermal degradation of the untreated sample led to a decrease in DP, with a higher decrease observed in the case of thick application (DP=251) and slightly lower decreases in the case of thin and printed application (DP=353 and DP=345, respectively).
Treatment with antioxidants stabilized the documents, resulting in a lower decrease in DP, but there was no statistical difference between the DP values of thick, thin, and printed pigment application (DP values around 400).
Sized paper samples exhibited better aging stability (DP values of untreated paper samples were around 600). Neither treatment types nor application types led to statistically different measurements of DP.

4. Literature

1. Stol, R.; Pedersoli, J. L. Jr,; Poppe, H.; Kok, W.Th. Application of size exclusion electrochromatography to the microanalytical determination of the molecular mass from objects of cultural and historical value. Anal Chem. 2002, 74: 2314-2320, doi: 10.1021/ac0111309.
2. Kolar, J.; Malešič, J.; Kočar, D.; Strlič, M.; de Bruin, G.;, Koleša, D. Characterisation of paper containing iron gall ink using size exclusion chromatography. Polym Degrad Stab. 2012, 97: 2212-2216, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2012.08.005.

Uporabnik: Christa Hofman, Austrian national library

Ponudnik: NUK (Jasna Malešič)

Avtor: Christa Hofman 

Composition of the grounded paper matter

Two historic original paper samples of grounded paper matter (Figure 1; N4 4 96 and N4 105) were analysed with Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (LA-ICP-MS) to investigate their composition.

Figure 1 Selected paper samples and approximate positions of line scan (black lines) for LA-ICP-MS analysis.

LA-ICP-MS is a micro-analytical method for direct sampling of solid materials and allow the spatial analysis of majority of elements. Experiments were performed with an Analyte G2 193 nm ArF* excimer laser ablation system (Teledyne Photon Machines Inc., Bozeman, MT) equipped with a standard two-volume ablation cell (HelEx II). The LA system was connected to a quadrupole ICP-MS instrument (Agilent 7900x, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) with a total aerosol particle washout time of approximately 500 ms. The LA-ICP-MS analysis was performed in line scan mode and the operating parameters were optimized for paper samples. NIST SRM 610 glass standard was measured before and after every experiment to monitor for instrumental drift during analysis and potentially use it as a calibration standard if quantitative data is required.

For the set of N4 96 and N4 105 paper samples – ²⁴Mg, ⁴³Ca, ⁴⁷Ti, ⁶⁶Zn and ²⁰⁸Pb were analysed. For each sample line scans (35 mm round beam size, dosage 10) were performed measuring the aforementioned elements with proportionally distributed dwell times among the element nuclides. Line scans were repeated in replicas of three and the final results were taken as an average of the three measurements. Raw data were processed with ImageJ software (Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA,).

Uporabnik: Narodna galerija (Tina Buh), NUK (Jasna Malešič)

Ponudnik: KI (Martin Šala)

Avtor: Martin Šala 

Investigation of compositional changes of 17th Century glass shards as a result of chemical deterioration

Three deteriorated 17^th – 18^th Century glass samples (Figure 1) were analysed with with Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (LA-ICP-MS) to investigate their composition. In previous experiments the composition of the glass was determined using LA-ICP-MS depth profiling, through pseudo cross-sectional analyses. The results showed a clear depletion behaviour of in particular sodium and potassium, as expected (Figure 2, ref [1]). New analyses of these samples using X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) illustrated the necessity of getting a higher resolution depth profile than was possible in the pseudo cross-section mode. Therefore, fragments of the glass were embedded in an acrylic resin and polished to create a flat surface of the cross-section of the samples. This flat surface allowed for the creation of a high resolution elemental map for some key elements: Na, K, Ca, Si, Li, Mn, Mg. These analysis will shed light on the process of glass deterioration, and thus the history of these objects. There is a lack of knowledge in the understanding of the chemical decay of historic glass in museum collections and the analysis of these samples may provide valuable insights into what is happening to the structure of glass as a result of the interaction with water.

LA-ICP-MS is a micro-analytical method for direct sampling of solid materials and allow the spatial analysis of majority of elements. Experiments were performed with an Analyte G2 193 nm ArF* excimer laser ablation system (Teledyne Photon Machines Inc., Bozeman, MT) equipped with a standard two-volume ablation cell (HelEx II). The LA system was connected to a quadrupole ICP-MS instrument (Agilent 7900x, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) with a total aerosol particle washout time of approximately 500 ms. The LA-ICP-MS analysis was performed in surface scan mode and the operating parameters were optimized for glass samples. NIST SRM 610 glass standard was measured before and after every experiment to monitor for instrumental drift during analysis and potentially use it as a calibration standard if quantitative data is required.

Figure 1. Three glass samples included in the study.

Figure 2. LA-ICP-MS pseudo cross-sectional element maps of Li, Na, K, and Ca, with log concentration values for samples CMG 449, 1050, and 4011 [1].

Results

Figure 3. High resolution LA-ICP-MS cross-sectional elemental maps of Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Mn, Fe, Zn and Pb with signal values (cps) for sample CMG 449 obtained using 10 mm square beam size and dosage 10.

Figure 4. High resolution LA-ICP-MS cross-sectional elemental maps of Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Mn, Fe, Zn and Pb with signal values (cps) for sample CMG 1050 obtained using 10 mm square beam size and dosage 10.

Figure 5. High resolution LA-ICP-MS cross-sectional elemental maps of Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Mn, Fe, Zn and Pb with signal values (cps) for sample CMG 4011 obtained using 10 mm square beam size and dosage 10.

Uporabnik: Delft University of Technology, Faculty of Applied Sciences, Department of Radioation Science and Technology (Guus Verhaar)

Ponudnik: KI (Martin Šala, Kristina Mervič)

Avtor: Martin Šala 

Analysis of Late-Roman glass bowls from Kozolec site, Ljubljana

Early and late Roman glass from the Kozolec 2 archaeological site in Ljubljana was analysed (Figure 1). The 13 samples were selected to cover glass of different shapes, colours, ages, and manufacturing techniques in order to obtain the most accurate results possible.

Detailed geochemical composition was performed using LA-ICP-MS on all but two samples. Two samples were not sent for further analysis as both artefacts were fully preserved and therefore there was a significant risk of potential damage from the removal of a small piece. This analytical technique is considered to be one of the most effective for glass composition analysis as it allows microinvasive quantitative elemental analysis of major, minor and trace elements in glass with virtually no visible damage.

LA-ICP-MS is a micro-analytical method for direct sampling of solid materials and allow the spatial analysis of majority of elements. Experiments were performed with with an Analyte G2 193 nm ArF* excimer laser ablation system (Teledyne Photon Machines Inc., Bozeman, MT) equipped with a standard two-volume ablation cell (HelEx II). The LA system was connected to a quadrupole ICP-MS instrument (Agilent 7900x, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) with a total aerosol particle washout time of approximately 500 ms. The LA-ICP-MS analysis was performed in line scan mode and the operating parameters were optimized for paper samples. NIST SRM 610 glass standard was measured before and after every experiment to monitor for instrumental drift during analysis and potentially use it as a calibration standard if quantitative data is required.

Figure 1. One fully preserved glass sample (left) and one reconstructed glass sample (right). We were able to take small glas shards from the later.

Using a combined approach involving both archaeometric methods and archaeological data, we set the following objectives: (1) Identify the glass composition and place the analysed glass samples in other Roman and Late Antique reference groups, (2) Obtain information on the production and technology of manufacturing glass samples from the Kozolec site, (3) Identify the origin or provenance of the primary glass and consequently the trade routes, (4) The extent, if any, of cullet recycling practises as an alternative to the import of fresh raw glass, (5) Better understanding of the production and distribution of Mediterranean glass in the Roman period.

So far, few archaeometric studies on Roman glass have been carried out in Slovenia, and none in ancient Emona. Archaeologists are limited in their work when it comes to what they can learn from a particular glass artefact, and therefore the use of archaeometric methods is quite welcome. This is particularly evident when we are dealing with small (sometimes unidentifiable) glass fragments, as few products are fully preserved.

All samples analyzed belong to the composition of sodium-calcium glasses, with values for silicon from 65.35% to 72.24%, sodium from 14.57% to 22.37% and calcium from 5.35% to 7.94%. The low levels of potassium (0.47–0.79%) and magnesium (0.66–0.81%), both below 1.5%, indicate the use of sodium bicarbonate as the main flux in glass production.

Comparing the concentrations of calcium oxide with aluminum oxide is considered a fundamental comparison when studying the chemical composition of glass, as they are usually used to obtain initial information about the glass manufacturing process and the origin of the primary raw materials. The content of Ca and Al oxides in glass is particularly related to the minerals present in the sand that makes up the glass mixture. For this reason, this ratio can also be used for the initial identification of the primary glass groups. Figure 2 shows a diagram for the initial characterization of the samples, indicating the division of the samples into several groups, with a positive linear correlation between Al₂O₃ and CaO. This indicates that the samples were made with sand from the same source or from recycled glass.

Figure 2. Ratio of calcium to aluminum oxide (wt.%). Early Roman patterns are marked in blue, and late Roman ones in red.

Minor and trace elements can provide additional useful information to distinguish the quality of sand used in primary production and to estimate the degree of recycling. As can be seen from Table 1, all analyzed samples contain low amounts of trace elements, indicating so-called “clean” sands with a low content of impurities.

Table 1. Values of trace elements, expressed in ppm, for glass samples from the Kozolec site.

A more detailed analysis of the trace elements provides the information about the origin of the primary raw materials and the extent to which used glass was recycled. The low levels of certain trace elements (in the range of 1–100 ppm) such as Co, Cu and Pb indicate that recycling was limited and that these glasses were produced exclusively from primary raw materials. In our case, this applies to three samples from the Kozolec site: JC7 (K4), JC9 (K3) and JC12 (K2) (Table 1). A special feature is sample JC10, which is also characterized by a low concentration of trace elements, but with the difference that it contains both decolourizing agents in its composition, which is the result of selective recycling of waste glass (cullet), consisting mainly of glass samples obtained through strict control of primary raw materials and decolourization processes.

Uporabnik: UL NTF (Dr Mirijam Vrabec)

Ponudnik: KI (Dr Martin Šala, Dr Kristina Mervič)

Avtor: Martin Šala 

V sklopu magistrske naloge se je en delovni teden preučevala mikroklima na Osnovni šoli Boštanj. S pomočjo izposojene opreme so bile opravljene praktične meritve na lokaciji.

Meritve, ki so se izvajale v učilnicah, jedilnici in telovadnici Osnovne šole Boštanj, so vključevale merjenje temperature, vlage, hrupa, svetlobe, pretoka zraka ter trenutni koncentraciji CO in CO₂.

Rezultati meritev so pokazali, v kakšni mikroklimi poteka delo na Osnovni šoli Boštanj. Na podlagi rezultatov smo skušali ugotoviti, ali so mikroklimatski pogoji ugodni ali bi bile potrebne prilagoditve in za izboljšavo trenutnih razmer.

Slika 1: Data logger za merjenje temperature in vlage

Uporabnik: UL FKKT (Andraž Šinkovec)

Ponudnik: UL FKKT (Matija Strlič)

Avtor: Marko Krivec

Poli(vinil klorid) (PVC) lahko v zbirkah sodobne umetnosti in oblikovanja predstavlja do 13 % vseh plastičnih predmetov in je z vidika ohranjanja eden od treh najbolj težavnih polimerov. Del njegove problematike predstavljajo tudi emisije vodikovega klorida (HCl), kar je opazno predvsem v spremembi barve materiala. Zaradi eliminacije HCl nastane namreč polienski segment, čigar vrh se po nastanku 7-11 konjugiranih vezi premakne iz UV v vidno območje. Razgrajeni PVC predmeti so tako postopoma rumeni, oranžni, rdeči do temno rjavi in črni. Sama emisija HCl je dobro raziskana pri temperaturah nad 100 °C, pri nižjih, bolj relevantnih za muzejske zbirke, pa še ni bila potrjena.

V svojih poskusih preučujemo različno stare vzorce PVC in ugotavljamo signifikantnost nastalega HCl pri temperaturah bližje sobnim. Na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani smo v eksperimentih z rentgensko fluorescenco (XRF) primerjali dve različni seriji umetno staranih vzorcev (pet in osem tednov na 80 °C s 50 % relativne vlažnosti) z nestaranimi. Zanimala so nas razlike v vsebnosti klora znotraj skupine, ki pa jih analize z XRF niso pokazale. V nadaljnjih poskusih planiramo še daljše staranje PVC, s katerim želimo doseči večji padec v koncentraciji omenjenega elementa.

Uporabnik: UL FKKT (Špela Pok)

Ponudnik: UL BF (prof. dr. Miha Humar)

Avtor: Špela Pok

Razkislinjenje materialov celulozne kulturne dediščine, predvsem knjig natisnjenih na papirju izdelanem v drugi polovici 19. stoletja, je izrednega pomena, saj kislinska razgradnja celuloze povzroča izgubo pomembnih informacij in dediščine kot take. Namen širših raziskav na področju razkislinjenja je razvoj novih zelenih sredstev z razkislinjenje, ki temeljijo na zelenih topilih in alkalnih spojinah. V raziskavi smo preučevali vpliv sredstva za razkislinjenje izdelanega iz alkalnih delcev kalcijevega karbonata dispergiranega v etilacetatu z uporabo etilceluloze kot stabilizatorja na mehanske lastnosti obdelanih listov papirja iz knjig natisnjenih v omenjenem obdobju in na nosilcu s pH vrednostjo v kislinskem območju. Rezultate smo primerjali z listi papirja, ki so bili obdelani z komercialno dostopnim postopkom za razkislinjenje BookKeeper. Listi so bili odvzeti iz 5 različnih knjig z začetnimi pH vrednostmi 4.34 < pH < 5.44 in različno vsebnostjo vhodnih surovin. Vsebnost lesovine je nihal med 55 in 70 % in vsebnost iglavcev med 29 in 45 %. Sredstvo za razkislinjenje je bilo pripravljeno tako, da so se v raztopini etilceluloze v etilacetatu z masno koncentracijo 1% dispergirali alkalni delci kalcijevega karbonata v masni koncentraciji 1 %. Homogenost disperzije smo zagotovili s 5 minutno ultrazvočno obdelavo. Papir smo namakali v sredstvu za razkislinjenje 1 uro in ga nato posušili na zraku. Količino delcev in celuloze vezanih na papir smo določili gravimetrično. Z opisanim postopkom smo uspeli nanesti od 1 do 30% sredstva glede na začetno maso papirja. Večjo maso (nad 15 %) sredstva smo uspeli nanesti na papirje, ki vsebujejo večji odstotek lesovine (nad 60 %). Rezultati mehanskih lastnosti (Slika 1) so pokazali, da sredstvo za razkislinjenje izboljša mehanske lastnosti neobdelanega papirja (U) in da je izboljšanje mehanskih lastnosti izrazitejše pri obdelavi s testnim sredstvom (MB) kot pri komercialno dostopnem (BK). Mehanske lastnosti so izboljšane takoj po obdelavi papirja kot tudi po umetnem staranju papirja (80°C, 65% RH, 1 mesec), kar kaže na boljšo dolgotrajno mehansko obstojnost obdelanega papirja v primerjavi z neobdelanim.

Slika 1: : Mehanske lastnosti papirja v odvisnosti od obdelave papirja pred in po termični pospešeni razgradnji 

Uporabnik: NUK, dr. Jasna Malešič

Ponudnik: UM FS, dr. Matej Bračič

Avtor: dr. Matej Bračič

Namen obdelave je pridobiti čim več informacij glede načina obdelave kosti, namena izdelanih predmetov in njihove funkcije. Omenjeno gradivo je izredno občutljivo. Zaradi omogočanja dostopa omenjenih predmetov čim širši javnosti lahko na podlagi skeniranja pripravimo in izdelamo kopije, in tako zaščitimo originalne predmete. Izbrano gradivo pripada grobnim celotam iz časa pozne bronaste dobe (konec 9. in začetek 8. stoletja pred našim štetjem). Izbrane grobne celote predstavljajo izjemne grobove, ki pomembno prispevajo k razumevanje omenjenega časa.

Slika 1: vzorci kosti uporabljeni v raziskavi

Gradivo, ki je bilo v obdelavi:

– koščene psalije (trije kosi predmeta), grob 33, Novo mesto, Kapiteljska njiva

1. dolžina 7 cm, največji premer 1,3 cm 
2. dolžina 2 cm, premer 1,1 cm
3. dolžina 1,6 cm, premer 0,8 cm

– dva kosa okrašene kosti, grob 291, Novo mesto, Kapiteljska njiva

1. dolžina 1,6 cm, premer 1,4 cm
2. dolžina 1,4 cm, premer 1,1 cm.

-okrašen predmet, dolžina 1,5 cm, del zaključka bronaste igle, grob 85, Novo mesto, Mestne njive

-preluknjana kost, dolžina 0,6 cm, grob 284, Novo mesto, Kapiteljska njiva.

Slika 2: Slika ujeta z Mikrografom microXCT400

Analize so bile izvedene z opremo: Mikrotomograf microXCT400 (XRadia) z napetostjo vira od 80 kV. Vsi vzorci so bili dani na snemanje skupaj kot ena enota, fiksirani z vato ter posneti v sistemu stiching. Uporabljen je bil makro objektiv z resolucijo 42 mikronov.

Uporabnik: Dolenski muzej Novo mesto (Petra Stipančić)

Ponudnik: ZAG (dr. Lidija Korat)

Avtor: dr. Lidija Korat

Several historical samples were analysed as part of this E-RIHS.si access. The historical samples were selected to gain a better understanding of the materials and techniques used in 19th century Norwegian bookkeeping practise. The project was submitted by Ekaterina Pasnak (Department of Conservation and Restoration, NOVA School of Sciences and Technology, NOVA University of Lisbon). Another aim was to identify the red ink used in the account books before 1870 and to possibly confirm the use of logwood in the copy books after 1880s. The samples have already been subjected to EDS-XRF analysis (Arttax XRF).

In total, 9 historical samples of paper conitaing ink, red stains from inks used to mark column divisions and one sample of copy paper were analysed. For comparison, a modern ink based on a 15th century recipe, produced as a dry ink and applied to Whatman paper, was also included in the analysis.

The analysis was carried out non-invasively on the samples. In a first step, a portable Raman spectrometer (BRAVO handheld Raman spectrometer (Bruker Optics GmbH, Germany) equipped with Duo LASER^TM excitation (785 and 852 nm) and patented fluorescence mitigation SSE^TM (Sequentially Shifted Excitation) was used. The analysis was further complemented by Raman microscopy using excitation lines at 785 and 532 nm (Bruker’s SENTERA II dispersive Raman microspectrometer). Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) was also used to analyse a sample. A hydroxypropylcellulose (HPC)-based was used as a substrate. The characterisation was carried out also using the spectral database created as part of the ARIS project (Z1-4404).

It was found that in most of the selected real samples iron gall ink was used most frequently, but logwood ink was also found. The latter was found on a sample belonging to an archive of a private company. It is an account book from the years 1798-1810 and the sample was taken from a gutter from which some pages had been torn out and some letters were still visible. As the presence of Cr-loogwood ink is indicated (the presence of chrome was confimed also by XRF), which came onto the market in the second half of the 19th century, it could be concluded that this part was a later addition. In addition, the presence of eosin-based dye was detected using SERS on a sample in the red lines.

Table 1: Examples of samples with brief description and analysis results.

Acknowledgment: This work was also made possible by the support of the Slovenian Research and Innovation Agency(ARIS), research project Z1-4404.

Uporabnik: Ekaterina Pasnak (Department of Conservation and Restoration, NOVA School of Sciences and Technology, NOVA University of Lisbon)

Ponudnik: ZVKDS RI (dr. Klara Retko), NUK (dr. Jasna Malešič)

Avtor: dr. Klara Retko

Evaluation of ageing behaviour of some historical maps containing green and blue pigments

Three disposable historic original paper documents (Figure 1; K1 to K5) were analysed with Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (LA-ICP-MS) to additionally investigate their pigment composition.

LA-ICP-MS is a micro-analytical method for direct sampling of solid materials and allow the spatial analysis of majority of elements. Experiments were performed with with an Analyte G2 193 nm ArF* excimer laser ablation system (Teledyne Photon Machines Inc., Bozeman, MT) equipped with a standard two-volume ablation cell (HelEx II). The LA system was connected to a quadrupole ICP-MS instrument (Agilent 7900x, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) with a total aerosol particle washout time of approximately 500 ms. The LA-ICP-MS analysis was performed in line scan mode and the operating parameters were optimized for paper samples. NIST SRM 610 glass standard was measured before and after every experiment to monitor for instrumental drift during analysis and potentially use it as a calibration standard if quantitative data is required.

In first set of samples (K1, K4, K5) the following nuclides were measured ⁵⁶Fe, ⁶³Cu and ⁷⁵As, while for paper samples – N4 96 and N4 105 ²⁴Mg, ⁴³Ca, ⁴⁷Ti, ⁶⁶Zn and ²⁰⁸Pb were analysed. For each sample line scans (35 mm round beam size, dosage 10) were performed measuring the aforementioned elements with proportionally distributed dwell times among the element nuclides (Figure 1 to 4). Furthermore, the experiments on K samples were repeated in order to analyse additional elements (⁵²Cr, ⁵⁶Fe, ⁵⁹Co, ⁶³Cu, ⁷⁵As and ²⁰⁸Pb) to gain an even better understanding of papers’ composition (Figure 5). Line scans were repeated in replicas of three and the final results were taken as an average of the three measurements. Raw data were processed with ImageJ software (Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA,).

Figure 1: Selected paper samples and approximate positions of line scan (black and blue lines) for LA-ICP-MS analysis.

Figure 2: Content of iron in paper samples measured as marked on Figure 1 (sample K1: K1 A and K1 B, K1 C is replaced by K1 paper; sample K4 A, K4 B is replaced with  K1 paper; K5 B is replaced by K5 colored, K5 A is replaced by K5 paper). Error bars represent standard deviation of three measurements.

Figure 3: Content of copper in paper samples measured as marked on Figure 1 (sample K1: K1 A and K1 B, K1 C is replaced by K1 paper; sample K4 A, K4 B is replaced with K1 paper; K5 B is replaced by K5 colored, K5 A is replaced by K5 paper). Error bars represent standard deviation of three measurements.

Figure 4: Content of arsenic in paper samples measured as marked on Figure 1 (sample K1: K1 A and K1 B, K1 C is replaced by K1 paper; sample K4 A, K4 B is replaced with K1 paper; K5 B is replaced by K5 colored, K5 A is replaced by K5 paper). Error bars represent standard deviation of three measurements.

Figure 5: Content of Cr, Fe, Co, Cu and Pb in sample K4 on pigment areas (K4 coloured, repeated measurements) and areas without pigment (K4 paper and additional paper sample paper2).

Uporabnik: Department of conservation and restoration, Faculty of cultural sciences, University of Applied Sciences Cologne, Germany (Andrea Pataki-Hundt)

Ponudnik: NUK (dr. Jasna Malešič), KI (dr. Martina Šala)

Avtor: NUK (dr. Jasna Malešič), KI (dr. Martina Šala)

Since 2019, a preventive conservation project is underway at the Specola Museum of Museum. The scientific heritage preserved here belongs to the University of Palermo and its management, conservation and enhancement are entrusted to the INAF (National Institute for Astrophysics) Astron omical Observatory of Palermo.

As part of the project, we are dealing with the monitoring of the microclimate of the exhibition rooms and of periodic sampling of polluting substances inside a selection of the display cases of the Museum.

In 2022 , it was activated a Ph.D. course at the Department of Physics and Chemistry of the University of Palermo, specifically focused on the conservation and enhancem ent of the scientific heritage of astronomical interest. The Ph.D. research project aims to de velop green adsorbing materials for reducing the concentration of acid pollutants inside display cases in museum environments. The Specola Museum has been identified as an ideal laboratory to test the se materials in the next months since survey campaigns carried out in past years highlighted dangerous concentration levels of acetic acid and formic acid inside some display cases.

At the end of February 2022, the first sampling campaign of formaldehyde and acetaldehyde in side 4 different historical display cases of the Specola Museum started, using SKC UMEx 100 passive samplers.

The aim of this sampling was to collect information on the presence of formaldehyde in display cases before starting in house testing with absorbers.

The University of Palermo and INAF Astronomical Observatory of Palermo requested help to Dr. Ida Kraševec HSLL for aldehyde analysis.

From comparison with the data recommended in the literature (Grzywacz, C., 2006), the recorded values of formaldehyde fall within the safe range for the conservation of exhibited objects.

The data provided by E RIHS.SI is not yet published.

Figure 1: SKC-UMEx 100 passive samplers placed inside showcases in the Specola Museum of Palermo for the aldehyde sampling

Uporabnik: University of Palermo, PhD student (Maria Rosalia Carotenuto)

Ponudnik: UL FKKT (dr. Ida Kraševec) 

Avtor: UL FKKT (Maria Rosalia Carotenuto)

Za preprečevanje korozije objektov kulturne dediščine, osnovanih iz kovinskih materialov, je razvijanje učinkovitih zaščitnih prevlek bistvenega pomena. Osnovne zahteve zaščitnih prevlek so ohranitev videza predmeta, obstojnost in enostavnost za nanos. V tej raziskavi se je preučevala učinkovitost prevlek iz fosfonske kisline (16-fosfonoheksadekanojske kisline, COOH-PA) na bronih različnih sestav (CuSn6, CuSn12, kvartarnem bronu), kot tudi na čistem bakru, kositru in cinku, ki so prisotni kot legirni elementi v bronu.

Karakterizacija je potekala z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo (XPS) in masno spektrometrijo sekundarnih ionov z analizatorjem na čas preleta (ToF-SIMS). Omenjeni tehniki sta služili za preiskovanje vezave, strukture in stabilnosti plasti COOH-PA na kovinskih podlagah, kot tudi za preiskovanje vpliva kemijske sestave kovinskih podlag na stopnjo korozijske zaščite fosfonske kisline. Rezultati so pokazali, da sta bili najboljša korozijska zaščita in stabilnost COOH-PA doseženi na vzorcih kvartarnega brona z najkompleksnejšo kemijsko sestavo izmed preiskovanih bronov.

S tehniko XPS smo izmerili visokoločljive C 1s, O 1s, Cu 2p, Zn 2p_3/2, Sn 3d, P 2s in P 2p spektre za skupno 19 neprevlečenih, oksidiranih ali s COOH-PA prevlečenih kovinskih vzorcev. Pridobili smo podatke o elementni sestavi in okolju elementov (vezi) na površini kovinskih vzorcev. Na neprevlečenih vzorcih smo dokazali prisotnost kovinskih oksidov, na oksidiranih vzorcih pa dodatno tudi prisotnost kovinskih hidroksidov. Pri prevlečenih vzorcih smo potrdili uspešen nanos COOH-PA prevlek in pridobili informacije o interakcijah prevleke s kovinskim substratom. S tehniko ToF-SIMS smo določili pokritost COOH-PA na kovinskih vzorcih (primer na sliki).

Slika 1: Razporeditev COOH-PA na površini oksidirane zlitine.

Uporabnik: Fakulteta za kemijsko inženirstvo in tehnologijo, Univerza v Zagrebu (Helena Otmačić Ćurković)

Ponudnik: UM FKKT (dr. Matjaž Finšgar) 

Avtor: UM FKKT (dr. Matjaž Finšgar) 

Bronasta patina je gladka homogena plast, ki nastane pod vplivom atmosferskih pogojev na površini brona. Za namen zagotavljanja vizualne ohranjenosti bronastih umetnin je razvoj patine zaželen pojav (sprememba je pričakovana), kljub temu pa lahko dež povzroči izpiranje na površini, kar vodi v prekomerno raztapljanje ali kopičenje patine. Kadar patina ni oblikovana homogeno in ne ohrani teksture ali videza, ki ga je predvidel umetnik, govorimo o koroziji. Slednje zahteva obnovo umetnine.

Raziskava je bila posvečena primerjavi morfoloških, strukturnih in degradacijskih lastnosti umetno  (kemijsko) zasnovanih ter naravnih vzorcev bronaste patine po devetih letih izpostavljenosti urbanemu okolju. Karakterizacija je bila izvedena s pomočjo tehnik rentgenske fotoelektronske spektroskopije (XPS) in masne spektrometrije sekundarnih ionov z analizatorjem na čas preleta (ToF-SIMS).

Na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru smo izvedli meritve XPS za določitev elementne sestave patin in okolja elementov. Izmerjeni so bili pregledni in visokoločljivi C 1s, Zn 2p, Sn 3d, S 2p, O 1s, Cu 2p, Cl 2p in XPS-induciran Augerjev Cu LMM vrh na površini vzorcev. Visokoločljivi spektri so bili izmerjeni pri energiji prehoda skozi analizator 20 eV. Izvedlo se je tudi globinsko profiliranje z uporabo Ar⁺ žarka za jedkanje, za določitev spremembe atomskih koncentracij elementov z globino analizirane površine. Dodatno smo uporabili tehniko ToF-SIMS za pridobitev molekulsko specifične informacije na površini vzorcev. Izvedli smo meritve spektrov in angl. imaging. Z izdelavo 2D‑slik smo na preiskovani površini vzorcev določevali homogenost razporeditve ionov, specifičnih za naravne in umetno zasnovane bronaste patine.

Slika 1: Primer ToF-SIMS slike porazdelitve S^– na površini patine

Uporabnik: ZAG (Tadeja Kosec)

Ponudnik: UM FKKT (dr. Matjaž Finšgar) 

Avtor: UM FKKT (dr. Matjaž Finšgar) 

Non-destructive analysis of the book collection of the National and University Library of Slovenia

Near-infrared (NIR) spectroscopy combined with machine learning has been used to characterise several heritage materials. However, the uncertainty of such methods has not been systematically investigated, which is what the EU-funded UNCERTIR project addressed. To this end, about 100 books from the monographic book collection of the National and University Library of Slovenia (NUK) dated from 1851 and 2000, when the largest compositional changes in paper technology occurred, have been randomly selected. A stratified random sampling, with the decade of publication as the criterion for stratification, was followed to have a representative sample set. Measurements were conducted in a repository room of the NUK Library.

Figure 1: Collecting books for analysis in the NUK repository

NIR spectra were measured on different pages of the book and on different points in each page to explore if there is an influence of paper variability within the book block and degradation.

Figure 2: Dr. Floriana Coppola during NIR spectrascopic analysis

NIR spectroscopic data generated from these measurements and the publication dates of the analysed books were used to develop dating methods through machine learning methods, and investigate the associated uncertainties. It was shown that an accuracy of up to 2 years is achievable. Moreover, common spectral features of cellulose and protein structures, are of importance for the predictions rather than degradation that does not meaningfully influence the prediction accuracy. The results were published in the journal article “Near-Infrared Spectroscopy and Machine Learning for Accurate Dating of Historical Books” (DOI: 10.1021/jacs.3c02835).

The aforementioned UNCERTIR project, within which this research was carried out, has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska Curie grant agreement No 101032212.

Uporabnik: UL FKKT (dr. Floriana Coppola)

Ponudnik: NUK (dr. Jasna Malešič) 

Avtor: UL FKKT (dr. Floriana Coppola)

V okviru doktorske naloge smo preučevali obstojnost betona z vsebujočo alkalno karbonatno reakcijo ob prisotnosti talilnih soli in ciklom zmrzovanja tajanja. Vzorce smo pospešeno starali 6 mesecev v alkalnem okolju, tako da smo dosegli napredovanje dedolomitizacije.

Mehanske preiskave (sprememba mase, dolžine, dinamičnega E-Modula, tlačne in upogibne trdnosti) vzorcev so pokazale slabšo obstojnost cementnih kompozitov z apnenčevim agregatom. Preiskave z optično mikroskopijo so na slednjih vzorcih pokazale močno karbonatizacijo veziva. Z ramansko spektroskopijo (v okviru dostopa E-RIHS.si) smo želeli določiti kemijsko sestavo karbonatiziranega veziva, kar bi nam omogočilo poznavanje procesov propadanja. Kemijske analize z ramansko spektroskopijo so pokazale, da ob prisotnosti kloridov prihaja do rekristalizacije apnenčevega agregata iz kalcita v vaterit in aragonit. Takšna rekristalizacija je lahko posledica reakcije apnenčevega agregata v alkalnem okolju ter tvorbo novih karbonatizacijskih produktov. Zaradi nepopolne podatkovne zbirke spektrov  je bila identifikacija novonastalih faz nemogoča. Iz literature tako lahko sklepamo, da je prišlo do nastanka monokarboaluminata, katerega smo lahko potrdili tudi z rentgensko praškovno difrakcijo (XRD). V okviru nadaljnjih raziskav se bomo osredotočili na dodatno spektralno analizo ramanskih spektrov in dopolnitev spektralne baze za boljše razumevanje omenjenega propadanja.

Slika 1: Razpokan apnenčev agregat, pri katerem z ramansko spektroskopijo določimo različne izotrope kalcita (zgoraj) in močno karbonatizirano cementno vezivo (spodaj).

Uporabnik: UL FGG, Tilen Turk

Ponudnik: ZVKDS RI, dr. Retko Klara

Avtor: dr. Klara Retko, Tilen Turk

Predmet raziskave je lesena polikromirana obredna afriška ptičja maska (Burkina Faso, ljudstvo Bobo), neznanega časovnega nastanka, domnevno pa novejše izdelave. Masko hrani kustodiat za zbirke iz Afrike in Amerike Slovenskega etnografskega muzeja. Maska je poslikana z geometrijskimi motivi v treh barvnih tonih (črn, rdeč in oker), geometrija poslikave pa sledi reliefnemu oblikovanju površine. Na površini maske so jasno vidni znaki okužbe z mikroorganizmi (domnevno plesen).

Slika 1: Stranski (levo) in frontalni pogled (sredina, desno) na afriško ptičjo masko. Fotografija v vidni svetlobi (levo, sredina) in fotografija UV-inducirane vidne fluorescence (desno) (foto: M. Kavčič).

S konservatorsko-restavratorskega vidika se porajajo vprašanja o vzrokih, izvoru in tipu okužbe, pa tudi o materialnih lastnostih maske, predvsem sestavi slikarskih barv, ki bi lahko vsebovale naravne materialne komponente, specifične za Podsaharsko Afriko. Slednje se na standardne okoljske parametre muzejskega okolja morda odzivajo drugače od materialov, tradicionalno uporabljenih v evropskem prostoru, poleg tega okužba z mikroorganizmi ni nujno posledica okoljskih parametrov muzejskega depoja temveč bi lahko šlo tudi za okužbo, ki ima izvor v primarnem okolju izdelave in uporabe maske. V okviru raziskave smo zato poskusili identificirati tako materialne komponente poslikave kot tudi tip biološke okužbe.

Raziskava je obsegala: a) pregled skulpture v vidni (VIS) in ultravijolični (UV) svetlobi, b) izvedbo neinvazivnih spektroskopskih analiz s prenosno raziskovalno opremo (rentgenska fluorescenčna spektroskopija (XRF) (Elio, XGLab/Bruker), ramanska spektroskopija (Bravo, Bruker) in FTIR-spektroskopija v refleksijski tehniki (Alpha, Bruker)), c) odvzem vzorcev barvnih plasti, priprava obrusov in mikroskopija stratigrafije odvzetih vzorcev (Olympus BX-60), d) spektroskopske analize stratigrafije barvnih plasti nekaj odvzetih vzorcev s stacionarno opremo (FTIR-spektroskopija v transmisijski tehniki (Perkin Elmer Spectrum 100, Bruker) in ramanska spektroskopija (Senterra, Bruker)), e) izvedbo površinsko ojačane ramanske spektroskopije (SERS) ter f) mikrobiološke analize (mikroskopski pregled vzorcev odvzetih na lepilni trak (Zeiss LSM 800), gojenje mikrobov iz brisov in identifikacija rodov mikroorganizmov).

Analize smo izvedli na dvajsetih izbranih točkah afriške maske.Slika 2:Med raziskavami afriške maske s prenosnimi spektrometri (zgoraj) ter med mikrobiološkimi analizami (sredina, spodaj) (foto: M. Kavčič in J. Kosel).

Stratigrafske analize so pokazale na prisotnost bele podloge pod barvno plastjo. Ugotovili smo, da sta tako podloga kot tudi barvna plast najverjetneje novejšega izvora, saj smo detektirali materiale (tako vezivo podloge kot tudi eno izmed barvnih sredstev oz. polnil v barvni plasti), ki so se zgodovinsko pričela uporabljati šele v 20. stoletju. Tako v podlogi kot tudi v barvni plasti smo določili različne anorganske materiale, ki po večini najverjetneje predstavljajo polnila in/ali naravne primesi oz. nečistoče, hkrati pa tudi organske, pri katerih pa izvor zaenkrat ni jasno

določljiv (površinski premaz/komponenta barvne plasti/nečistoče). Barvnih sredstev ključnih barvnih tonov (črnega, rdečega in oker) zaenkrat še nismo uspeli določiti oz. se rezultati ne skladajo z referencami tradicionalnih materialov, uporabljenih v evropskem prostoru. Detektirali smo tudi prisotnost štirih različnih rodov gliv, katerih izvora pa trenutno ne moremo določiti, saj niso okoljsko specifični.  Raziskave in rezultati analiz so natančneje opisani v poročilu (Kavčič, M., Retko, K., Legan L., Kosel, J. (2023). Poročilo dediščinskih raziskav : Ljubljana, Slovenski etnografski muzej, EŠD 9667, neznan avtor, Afriška obredna ptičja maska, lesena polikromirana plastika. Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut).

Uporabnik: Slovenski etnografski muzej (SEM), Žiga Rehar

Ponudnik: ZVKDS RI CK 

Avtor: Maša Kavčič, dr. Klara Retko, Lea Legan, dr. Janez Kosel, dr. Polonca Ropret (RI CK ZVKDS)

Predmet raziskave je doprsna kovinska skulptura (votli odlitek) beninskega obe oz. kralja (Nigerija,  zvezna država Edo (ljudstvo Edo), mesto Benin (nekdanje kraljestvo Benin)), najverjetneje novejše izdelave (domnevno iz 20. stol.), ki jo hrani Slovenski etnografski muzej v okviru kustodiata za zbirke iz Afrike in Amerike. Površina skulpture ni enotna, razlikuje se glede na posamezna lokalna področja: obraz skulpture ima videz sijajne, temnejše kovinske površine z lokalnimi lisami svetlejšega (bolj zlatega) kovinskega tona, na preostalih področjih pa prevladuje kovina brez leska, z bolj ali manj izrazito belo oblogo (izrazita na nižje ležečih predelih oblikovanja); lokalno so na področjih izven obraza prisotna tudi manjša področja z zeleno patino.

Posledično se porajajo vprašanja o materialni sestavi skulpture  in možni dekorativni površinski obdelavi (tip kovine, morebitni površinski premazi (zaščitni, dekorativni itd.) in tipu domnevno prisotnih korozijskih produktov. Bolj poglobljeno razumevanje materialnih lastnosti skulpture bi namreč  lahko pripomoglo k zagotavljanju najprimernejših pogojev za njeno hrambo, poleg tega pa bi prispevalo tudi k splošnemu poznavanju materialov in tehnik umetnosti drugih kultur.

Trenutne raziskave so obsegale: a) pregled skulpture v vidni (VIS) in ultravijolični (UV) svetlobi, b) izvedbo neinvazivnih spektroskopskih analiz s prenosno raziskovalno opremo (rentgenska fluorescenčna spektroskopija (XRF) (Elio, XGLab/Bruker), ramanska spektroskopija (Bravo, Bruker) in FTIR-spektroskopija v refleksijski tehniki (Alpha, Bruker)) ter c) spektroskopskih analiz s stacionarno opremo na nekaj odvzetih vzorcih snovi,prisotnih na površini skulpture (FTIR-spektroskopija v transmisijski tehniki (Perkin Elmer Spectrum 100, Bruker) in ramanska spektroskopija (Senterra, Bruker)). Spektroskopske analize smo izvedli na enaindvajsetih izbranih točkah skulpture.

Glede na vizualni pregled skulpture ter rezultate spektroskopskih analiz trenutno sklepamo, da je skulptura ulita iz medenine z dodatkom svinca in kositra. Razen na obrazu smo na površini skulpture detektirali prisotnost svinčevega karbonata (ceruzit in/ali hidroceruzit), ki najverjetneje predstavlja korozijski produkt, na obrazu pa halkozit (bakrov (I) sulfid), ki je domnevno posledica namernega patiniranja obraza z rjavo sulfidno patino. Skulptura je bila najverjetneje tudi impregnirana z voskom ali vosek vsebujočim premazom. Določili smo tudi prisotnost drugih korozijskih produktov in snovi (bakrovi (npr. tenorit) in cinkovi oksidi, bakrovi in cinkovi karboksilati, sadra, glineni minerali, boraks, triterpenoida smola ter lipidi). Raziskave in rezultati analiz so natančneje opisani v poročilu (Kavčič, M., Legan L., Retko, K. (2023). Poročilo dediščinskih raziskav : Ljubljana, Slovenski etnografski muzej, EŠD 9667, neznan avtor, Beninski kralj, kovinska doprsna skulptura. Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Center za konservatorstvo, Raziskovalni inštitut).

Priloga:

Rezultati analiz na posameznih specifičnih področjih skulpture so predstavljeni v tabeli 1.

Tabela 1: Zbrani rezultati analiz na specifičnih izbranih področjih skulpture.

Uporabnik: Slovenski etnografski muzej (SEM), Žiga Rehar

Ponudnik: ZVKDS RI CK 

Avtor: Maša Kavčič, dr. Klara Retko, Lea Legan, dr. Janez Kosel, dr. Polonca Ropret (RI CK ZVKDS)

The use of climate chambers in the accelerated aging of silk fabric

Silk fabrics possess many favorable qualities like luxurious sheen, texture, drape, and strength. Unfortunately, silk is susceptible to degradation from various factors over time. One possible degradation factor could be the historical practice of silk weighting – the addition of metal salts to increase the weight lost during degumming.

Historically, silk fabrics were weighted using diverse procedures and compounds containing metals such as tin, iron, copper, aluminum, phosphorus, and silicon. A research study conducted at the Faculty of Chemistry and Chemical Technology, University of Ljubljana aims to study the possible effects of different weighting techniques on silk degradation. We are utilizing specially prepared silk fabric mockups – test fabrics made to mimic historically weighted silks – and artificial aging in climate chambers.

Figure 1: Silk Samples in the Climate Chamber

Figure 2: Climate Chamber Vötsch VC 4018

The European Research Infrastructure for Heritage Science E-RIHS supported this research using the climate chamber at the National and University Library (Narodna in univerzitetna knjižnica) (NUK) in Slovenia to age samples at 80°C and 30% humidity for 42 days. During aging, small swatches were removed periodically per a planned schedule. This allowed us to study changes in silk fibers and fabrics as artificial aging progressed. The climate chamber was used to enable careful control and replication of environmental factors like heat and moisture – critical for comparative testing.These artificially aged samples could now undergo analysis using a range of analytical techniques. Comparing results for weighted and unweighted samples at different aging timepoints may provide insights into metal salt-induced degradation mechanisms. We could identify changes in silk polymer structure, strength, and chemical properties related to the presence of weighting agents.

The data generated from these accelerated aged samples may be invaluable in guiding conservation of silk textile heritage. Understanding the possible vulnerabilities of weighted silks could help museums and collectors prioritize at-risk items. It may also inform recommendations for ideal storage, handling, and display to potentially slow degradation. Our climate chamber aging studies could efficiently simulate decades of natural deterioration, allowing detailed investigation of degradation processes impossible to study directly in historic textiles. The use of mockups eliminates uncertainties inherent in examining antique fabrics. Overall, this research aims to uncover the potential effects of weighting on silk degradation pathways to better preserve these important cultural artifacts.

Uporabnik: UL FKKT (Ibrahim Elrefaey)

Ponudnik: NUK (Jasna Malešeč)

Avtor: UL FKKT (Ibrahim Elrefaey)

Predmet širše raziskave je vzpostavitev optimalne analitične metodologije za ustrezno karakterizacijo in razvrščanje črnil na papirju (s poudarkom na železo-galnih črnilih, črnilih modrega lesa in sepije). V ta namen smo pripravili vrsto različnih črnil (na primer: železo-galno črnilo, črnilo modrega lesa z različnimi solmi (Al-, Cr-, Fe-, Cu-), mešanice železo-galnih črnil in črnil modrega lesa v različnih razmerjih, črnila sepije, črnila na osnovi ogljika) po zgodovinskih recepturah. [1] Pripravljena črnila smo nanesli na različne nosilce – papir (Whatman nr.1, strojni papir, ročni papir in zgodovinski papir). Del vzorcev smo želeli umetno pospešeno starati v klimatskih komorah, da bi dosegli primerljivo sestavo z realnimi zgodovinskimi deli na papirju. Poleg tega so lahko tako pripravljeni starani vzorci primerni za preiskave procesov degradacije.

Vzorce smo starali v klimatskih komorah na dva načina. Prvo staranje je bilo termično: v temperaturni komori (Vötsch Industrietechnick, VC0018) smo set vzorcev izpostavili povišani temperaturi (70  °C) in povišani relativni vlagi (65 %). Termično staranje je trajalo 13 dni. Svetlobno staranje pa je potekalo v svetlobni komori Xenotest Alpha proizvajalca Atlas Material Testing Technology GmbH, izpostavili smo jih ksenonski sijalki in dodali še stekleni filter. Obsevanost v območju λ = 300–400 nm je znašala 0,35 W/m², temperatura črnega telesa 63 °C ± 5 °C, temperatura v komori 30 °C ± 10 °C ter relativna vlaga 55 % ± 5 %. Vzorce smo starali 410 ur.

Na nekaterih staranih vzorcih smo že izvedli nekatere preiskave – kot na primer raziskave kolorimetrije [2] in preiskave z infrardečo spektroskopijo [3–5], druge analize pa so še v teku.

Predvidevamo, da bodo rezultati predstavljeni na konferenci in/ali v znanstvenem članku.

Omenjeno raziskavo smo izvedli za potrebe izvedbe podoktorskega projekta ARIS (ARRS) Z1-4404: Karakterizacija in stabilnost črnil na papirju (vodja dr. Klara Retko).

Slika 1: Vzorci za svetlobno pospešeno staranje (zgoraj) in termično pospešeno staranje(spodaj).

Slika 2: Izbrani vzorci pred (zgoraj) in po svetlobnim pospešenim staranjem (spodaj).

 Slika 3: Izbrani vzorci pred (zgoraj) in po termičnem pospešenim staranjem (spodaj).

Uporabnik: RI ZVKDS (dr. Klara Retko)

Ponudnik: NUK (dr. Jasna Malešič)

Avtor: dr. Klara Retko

Reference:

Uporabnik: ZVKDS RI (Klara Retko)

Ponudnik: NUK (Jasna Malešeč)

Avtor: ZVKDS RI (Klara Retko)