Raudanpoisto vettyneestä arkeologisesta puumateriaalista kompleksinmuodostajien avulla : EDTA ja DTPA

Abstract

Puumateriaalissa olevat rautayhdisteet ja raudan korroosiotuotteet katalysoivat kemiallisia reaktioita, jotka aiheuttavat puumateriaalin happamoitumista hapetusreaktioiden tuotteina syntyvien rikkivedyn sekä rikkihapon vaikutuksesta. Vasa-laivan konservointimenetelmien kehittämiseksi, tutkijat ovat testanneet rautayhdisteiden poistamiseksi eri kompleksinmuodostajia, jotka sitovat puun sisältämät rautaionit puusta vesiliuokseen. Tällaisia kompleksinmuodostajia ovat mm. EDTA ja DTPA. Tarkoitus on verrata kahden eri kompleksinmuodostajan toimivuutta raudanpoistossa vettyneestä arkeologisesta puumateriaalista, joka saatiin tutkimuskäyttöön Suomen Merimuseon konservointilaitokselta.

Puusta sahattiin noin 100g:n testikappaleita, joista rautaionit pyrittiin poistamaan kompleksinmuodostajista valmistettujen testiliuosten avulla. Puusta liuenneiden rautaionien määrää analysoitiin yhden- ja kahdenarvoisilla Merckin Merckoquant- ja Reflectoquant- testiliuskoilla sekä RQflex 10- mittauslaitteella. Testimenetelmien avulla oli mahdollista mitata vain testiliuosten sisältämien Fe2+- sekä Fe3+- ionien määrä raudan kokonaisarvosta eikä testin perustella näin ollen pystytä selvittämään puun sisältämiä eri rautayhdisteitä tai korroosiotuotteita.

Testin aikana huomattiin rikkivedyn kehittymistä alhaisessa pH:ssa sekä liuosten värjäytymistä vaalean vihertävästä aina tumman keltaiseen. Jo liuoksen värin perusteella voitiin todeta puusta liuenneen sekä Fe2+- että Fe3+- ioneja liuokseen. Mittausten perusteella rauta oli puussa pääosin läsnä Fe3+- ioneina.

Testituloksien perusteella on mahdollista kehittää vettyneen arkeologisen puun konservointimenetelmiä soveltamalla tutkimusten tuomaa informaatiota käytännön konservointityöhön.

Iron compounds and corrosion products are catalyzing chemical reactions and causes acid-ification of wood by the effect of oxidation reaction products hydrogen sulfur and sulfuric acid. To improve conservation methods in the Vasa shipwreck, scientists have tested dif-ferent chelating agents to remove iron compounds from archaeological wood. Such chelat-ing agents like EDTA and DTPA, bind iron-ions from wood to solution. The purpose of this study was to compare two different chelating agenst to remove iron from waterlogged archaeological wood. Wood used in these tests for research purpose, was given by the conservation laboratory of the Maritime Museum of Finland.

The wood was cut to small pieces, approximately 100 g each, with band saw and iron-ions were removed from the test pieces with chelating agent solutions. Merckoquant and Reflectoquant test strips from Merck were used to analyze iron extraction together with RQflex 10 measuring device.

With these test methods, it was possible to measure only the amount of extracted Fe2+ and Fe3+ ions from the total amount of extracted iron. It was not possible to make any conclusions about the amount of different iron compounds or corrosion products in wood. Hydrogen sulfide was noticed to form in low pH and solutions were noticed to turn from clear and transparent to light green and dark yellow. It was possible to make the conclu-sion of extracted iron ions by the color of solutions and Fe3+ ions was noticed to be the main ion extracted from the wood to solution.

With these test results, it is possible to develop conservation methods applying information to practical conservation work in the future.