CamSep 2 S

KONTROLA ANALITYCZNA PROCESU KONSERWACJI DREWNA
ARCHEOLOGICZNEGO Z WYKORZYSTANIEM HPLC – STAN BADAŃ W
LITERATURZE I NOWE PROCEDURY WŁASNE
Maciej TRZNADEL 1 , Irena JAGIELSKA 2 , Marian KAMIŃSKI 1
1 Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. G.
Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, maciejtrznadel@wp.pl
2 Centralne Muzeum Morskie w Gdańsku, Ołowianka 9-13, 80-751 Gdańsk
Podczas długotrwałej ekspozycji archeologicznych obiektów drewnianych w wodzie, ma
najczęściej miejsce poważny stopień degradacji materiału obiektu. Drewno staje się porowate i
przepuszczalne dla wody. Zabytki zachowują, co prawda, swój kształt, jednak po wysuszeniu
mogłyby ulec popękaniu, zniekształceniu, a nawet częściowemu rozpadowi. Proces konserwacji
polega na wzmocnieniu pozostałej, jeszcze, struktury drewna glikolami polietylenowymi (PEG),
nadając jej odpowiednie właściwości fizyczne, oraz na usunięciu wody, pozwalając na zachowanie
obiektu w niezmienionym kształcie i późniejszą ekspozycję muzealną. Standardowe procedury
konserwacyjne polegają na umieszeniu zabytku w roztworach PEG w podwyższonej temperaturze-
60-80˚C i o wzrastającym stężeniu polimeru oraz średniej masie molowej polimeru. Proces jest
długotrwały. Może trwać od pół roku do kilku lat. Zawartość poszczególnych grup PEG w drewnie,
świadczy o szybkości przenikania polimeru do wnętrza drewna, podczas procesu konserwacji i jest
kluczowym parametrem pozwalającym na kontrolę procesu oraz ewentualne zmiany warunków
konserwacji. Przedstawiono stan wiedzy na temat analitycznej kontroli procesu konserwacji drewna
archeologicznego. Do oceny pół-ilościowej wykorzystuje się FTIR, a do badań dokładnych,
technikę wysokosprawnej chromatografii cieczowej – HPLC, która jest od dawna stosowana do
oznaczaniu PEG, jednak dotychczas nie stała się jeszcze powszechną metodą kontroli procesu
konserwacji. Brak w strukturze polimeru chromoforów uniemożliwia detekcję w zakresie UV-VIS,
ograniczając stosowane warunki chromatograficzne do rozdzielania z zastosowaniem elucji
izokratycznej oraz detektora refraktometrycznego (RID), a w warunkach elucji gradientowej -
detektora LLSD lub MS. Nawet z zastosowaniem LC-MS, problemem jest rozróżnienie sygnału od
PEG od sygnału od produktów rozkładu drewna. W pracy omówiono problematykę rozdzielania i
oznaczania zawartości PEG w drewnie oraz w kąpielach konserwacyjnych i wyniki badań własnych
nad rozdzielaniem PEG i innych składników podczas procesu konserwacji drewna
archeologicznego. Zastosowano warunki chromatografii wykluczania (GPC/SEC), odwróconego
układu faz (RP) oraz chromatografii oddziaływań hydrofilowych (HILIC). Porównano
zastosowanie detektora światła rozproszonego - LLSD, detektora refraktometrycznego – RID, a
także UV-VIS/DAD do badań chemicznego charakteru i zawartości produktów / grup produktów
degradacji konserwowanego drewna oraz PEG podczas procesu konserwacji.
21