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Charakterisierung von Pigment/Bindemittel-Systemen im Bereich der Kunst mittels FTIR- und UV/Vis/NIR-Spektroskopie unter besonderer Berücksichtigung zerstörungsfreier Methoden

Vetter, Wilfried Andreas - Technische Universität Wien (2014)


Im Mittelpunkt dieser Dissertationsarbeit steht die Anwendung der im Reflexionsmodus zerstörungsfrei einsetzbaren verbindungsspezifischen Methoden der UV/Vis/NIR- (ultraviolette, sichtbare und nahe Infrarot Strahlung) und FTIR- (Fourier Transform Infrared) Spektroskopie. Ausgehend von kommerziell erhältlichen Messinstrumenten wurden Messsysteme entwickelt und gebaut, die speziell für die Untersuchung von Kunstobjekten eingesetzt werden können. Diese Messsysteme wurden zur Materialanalyse bei verschiedenartigen Kunstobjekten (Aquarellbildern, Ölgemälden und graphischen Objekten) verwendet. Da die Identifizierung der dafür verwendeten Materialien bei beiden Methoden durch Vergleich mit Referenzmaterialien erfolgt, ist die Aufarbeitung geeigneter Referenzsubstanzen und Erstellung adäquater Datenbanken mit Referenzspektren ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit. So werden hier zwei neu entwickelte Prozeduren vorgestellt, mit denen unter Verwendung originaler Malmaterialien aus dem 19. Jahrhundert bei minimalem Probenbedarf sehr aussagekräftige Spektrendatenbanken erstellt werden konnten. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass der Einsatz der UV/Vis/NIR- und FTIR-Spektroskopie im Reflexionsmodus die zerstörungsfreie Identifizierung einer Vielzahl sowohl organischer als auch anorganischer Materialien ermöglicht und insbesondere in Kombination mit der elementspezifischen Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) weitreichende materialtechnische Informationen über Kunstobjekte gewonnen werden können. Es zeigte sich weiters, dass ein Vergleich der Ergebnisse dieser komplementären Techniken die Interpretation der erhaltenen Spektren bei den jeweiligen Methoden erleichtert und sehr zuverlässige Resultate erzielt werden können. Wie zu erwarten zeigte sich aber auch, dass aufgrund prinzipieller methodischer Limitationen eine Reihe häufig verwendeter Pigmente, insbesondere Schwarz auf Kohlenstoffbasis, Erdpigmente und Farblacke nicht zuverlässig identifiziert werden konnten und dass dafür zusätzliche Methoden wie Raman- Spektroskopie oder Röntgendiffraktion (XRD) nötig wären. Ebenfalls methodisch bedingt konnten nur wenige Informationen über die Verteilung der Pigmente in übereinanderliegenden Malschichten gewonnen werden, weshalb dafür wohl auch zumindest in näherer Zukunft nicht auf Probenahme verzichtet werden kann, um eine umfassende technologische Charakterisierung von Kunstwerken zu ermöglichen.


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