Che micz ne ba da nia

obiek tów za byt ko wych

Z

god nie z en cy klo pe dycz ną de fi ni cją
za byt ka mi na

zy wa ne są za

rów no

obiek ty ru cho me (Ry su nek 1A –1D)

jak i nie ru cho me (Ry su nek 1E, 1F) lub ze -
spo ły obiek tów i miejsc sta no wią cych świa -
dec two epo ki al bo wy da rzeń hi sto rycz nych,
ma ją ce war tość hi sto rycz ną, na uko wą, kul -
tu ro wą lub ar ty stycz ną i z tej ra cji pod le ga -
ją ce ochro nie praw nej.

Pro ce sy fi zycz ne i che micz ne, za cho dzą ce

w mia rę upły wu cza su, w na tu ral ny spo sób
wy wo łu ją zmia ny we wszyst kich obiek tach
za byt ko wych. Nie ste ty, mo gą one ta kże ule -
gać przy spie sze niu w wy ni ku ak tów wan da li -
zmu lub pro wa dzo nych dzia łań wo jen nych.
Po nad to, zmien ne wa run ki at mos fe rycz ne,
na ra sta ją ce za

nie czysz cze nie śro

do wi ska

i na stę pu ją ce co pe wien czas ka ta kli zmy ta k-
że nie po

zo sta ją obo

jęt ne dla trwa

ło ści

obiek tów za byt ko wych. Na szczę ście nie je -
ste śmy cał kiem bez rad ni i w sto sun ku do za -
gro żo nych za byt ków możemy po dej mować
dzia ła nia, ma ją ce na ce lu usu nię cie skut ków
lub przy naj mniej zmi ni ma li zo wa nie wpły wu
wy mie nio nych czyn ni ków na te obiek ty, za -
cho wu jąc dzię

ki te

mu na

sze dzie

dzic two

kul tu ro we dla przy szłych po ko leń. Gdy ist -
nie je mo

żli wość prze

wi dze nia, wy

prze dze -

nia pew nych zda rzeń i za bez pie cze nia za -
byt ków przed ich skut

ka mi, wów

czas

ochro na przy bie ra cha rak ter pre wen cyj ny.

Przy kła dem ta kich dzia łań mo że być na -

są cza nie ka

mien nych rzeźb spe

cjal ny mi

pre pa ra ta mi hy dro fo bo wy mi, któ re za pew -
nia ją przy

naj mniej cza

so wą ochro

nę ka

-

mie nia przed kwa śny mi desz cza mi i za nie -
czysz cze nia mi uno szą cy mi się w po wie trzu.
Naj czę ściej jed nak dzia ła nia kon ser wa tor -
skie po dej mo wa ne są w sto sun ku do obiek -
tów już znisz czo nych i w wi docz ny spo sób

po trze bu ją cych wzmoc

nie nia osła

bio nej

struk tu ry.

W dzia ła niach tych, za rów no pre wen cyj -

nych, jak i kon ser wa tor skich, co raz wię cej
uwa gi po świę ca się ba da niom na uko wym,
słu żą cym osza co wa niu ist nie ją cych za gro -
żeń i opra co wa niu sku tecz nych spo so bów
za bez pie cza nia ma te rii za byt ko wej. W to -
ku ta kich ba dań do ko nu je się wy bo ru od -
po wied nich me tod in stru men tal nych, któ re
mo gą do

star czyć po

żą da nych in

for ma cji,

bez stwa rza nia za gro że nia dla sa mej sub -
stan cji za byt ko wej.

Isto ta ba dań na uko wych w ochro nie
obiek tów za byt ko wych

Obiek ty za byt ko we sto sun ko wo nie daw -

no zna la zły się w krę gu za in te re so wań na -
uk ści słych. Szcze gól ne miej sce przy pa dło
tu in stru men tal nym me to dom ana li zy che -
micz nej ta kim jak: Flu ore scen cja Rent ge -
now ska (XRF; X -Ray Flu

ore scen ce), Dy

-

frak cja Rent

ge now ska (XRD;

X -Ray

Dif frac tion), Wy

so ko spraw na Chro

ma to -

gra fia Cie czo wa (HPLC; High Per for man ce
Li qu id Chro ma to gra phy), Chro ma to gra fia
Ga zo wa sprzę żo na ze Spek tro me trią Mas
(GC MS; Gas Chro ma to gra phy Mass Spec -
tro me try), Ato

mo wa Spek

tro me tria Ab

-

sorp cyj na z ato mi za cją w ku we cie gra fi to -
wej (GF AAS; Gra phi te Fur

na ce Ato

mic

Ab sorp tion Spec

tro me try), Spek

tro me tria

Mas z jo ni za cją prób ki w Pla zmie In duk cyj -
nie Sprzę

żo nej (ICP MS; In duc ti ve ly

Co upled Pla

sma Mass Spec

tro me try) lub

Ska nin go wa Mi

kro sko pia Elek

tro no wa

z mi kro son dą rent

ge now ską z dys

per sją

ener gii (SEM EDS; Scan ning Elec tron Mi -
cro sco py with Ener gy Di sper si ve Spec tro sco -
py). Jed nak, po cząt ko wy en tu zjazm to wa -

BAR BA RA WA GNER

Nauka i technika

Chemia w Szkole

6

Nauka i technika

6/2009

rzy szą cy ich wpro wa dza niu pro wa dził czę -
sto do au to ma tycz ne go po dej mo wa nia de -
cy zji o pro wa dze niu ba dań na wet wów czas,
gdy nie ist nia ła rze czy wi sta i uza sad nio na
po trze ba. Na szczę ście, z cza sem po dej ście
do ba da nia za byt ków sta ło się bar dziej doj -
rza łe i pro fe sjo nal ne. Obec nie w na uko wej
li te ra tu rze pod kre śla się ich zło żo ność oraz
ko niecz ność po sia da nia nie tyl ko głę bo kiej
wie dzy z za kre su sto so wa nych me tod ana li -
tycz nych, lecz ta kże uświa do mie nia so bie
isto ty war to ści kul tu ro wych i hi sto rycz nych
ba da nych obiek tów. Co raz czę ściej mo żna

też ob

ser wo wać po

dej mo wa nie ba

dań

w ze spo łach in ter dy scy pli nar nych, w skład
któ rych wcho dzą nie tyl ko przed sta wi cie le
na uk ści

słych, ale rów

nież hu

ma ni stycz -

nych (np. hi

sto ry cy sztu

ki), co za

pew nia

mo żli wość szcze

gó ło wej dys

ku sji i pra

wi -

dło wej in ter pre ta cji uzy ska nych wy ni ków.

Ar che ome tria i che mia kon ser wa tor ska

Pro fe sor An drzej Ba rań ski z Uni wer sy te -

tu Ja giel loń skie go za pro po no wał, aby w no -
men kla tu rze pol

skiej, zgod

nie z przy

ję tym

na świe cie po dzia łem wy ró żnić dwie od ręb ne

7

A) Monety rzymskie

B) Zapinki z brązu

C) Fragment ceramicznej amfory

D) Średniowieczny rękopis

E) Zamek w Niedzicy

F) Fragment ruin zamku w Iłży

Rys. 1. Zdjęcia przedstawiające wybrane przykłady obiektów zabytkowych

Nauka i technika

Chemia w Szkole

ga łę zie che mii ana li tycz nej: ar che ome trię
oraz che mię kon ser wa tor ską.

Ar che ome tria to dział che mii ana li tycz -

nej zaj mu ją cy się za sto so wa niem no wo cze -
snych fi

zy ko -che micz nych tech

nik ba

daw -

czych do wni

kli wej ob

ser wa cji obiek

tów

za byt ko wych. Pro ble ma ty ka, któ rą zaj mu je
się ar che ome tria jest wie lo stron na i obej -
mu je za rów no me to dy da to wa nia obiek tów
za byt ko wych, jak i ba da nie po je dyn czych za -
byt ków, np. w ce lu usta le nia ich po cho dze -
nia czy tech

ni ki, w ja

kiej po

wsta ły. Łą

czy

ona wie dzę o me to dach za bez pie cza nia za -
byt ków z wy

pra co wa ną przez na

uki ści

słe

me to dy ką zbie ra nia da nych oraz opra co wy -
wa nia i ana li zy uzy ska nych wy ni ków. Dzię ki
te mu mo żli we jest szcze gó ło we za pla no wa -
nie pro gra mu ana li tycz nych ba dań obiek tów
za byt ko wych, po

czy na jąc od osza

co wa nia

ko niecz no ści po bie ra nia pró bek, a koń cząc
na szcze gó ło wej dys

ku sji wy

ni ków ilo

ścio -

wych i ja ko ścio wych. Dzię ki ści słej współ -
pra cy che mi ka ana li ty ka z hi sto ry kiem sztu -
ki/ar che olo giem/kon ser wa to rem pod

czas

ca łe go to ku ba dań, mo żli we jest do ko na nie
traf ne go wy bo ru miej sca po bie ra nia pró bek
w ta ki spo sób, aby sta no wi ły one ma te riał
re pre zen ta tyw ny dla da ne go obiek tu. Na to -
miast spo

sób pro

wa dze nia po

mia rów, jak

rów nież osza co wa nie wia ry god no ści uzy ska -
nych wy ni ków oraz ich opra co wa nie sta ty -
stycz ne spo czy wa w rę kach przed sta wi cie li
na uk ści

słych, któ

rzy przed

sta wia ją osta

-

tecz ny ma te riał do wspól nej dys ku sji i in ter -
pre ta cji od po wia da jąc za rze tel ność pro wa -
dzo nych ba dań.

Z ko lei che mia kon ser wa tor ska obej -

mu je ba da nia obiek tów za byt ko wych, pro -
wa dzo ne dla usta le nia opty mal nych pro ce -
dur kon

ser wa tor skich, a ta

kże w ce

lu

po zna nia pro

ce sów sta

rze nia ma

te ria łów

oraz zna le zie nia no wych spo so bów ochro -
ny za byt ków. Na le ży pa mię tać o tym, że we
wszyst kich ob sza rach zwią za nych z obiek -
ta mi za

byt ko wy mi wy

ko rzy sty wa ne są

obec nie wszel kie do stęp ne me to dy in stru -
men tal ne, na

to miast de

cy zja o pod

ję ciu

kon kret nych ba dań i ich me to do lo gii za -
wsze mu si wy ni kać z głę bo kiej po trze by za -

pew nie nia ochro

ny ist

nie ją cej sub

stan cji

za byt ko wej.

Me to do lo gia ba dań obiek tów za byt ko wych

Ba da nia pro wa dzo ne z uży ciem in stru -

men tal nych me

tod ana

li tycz nych mo

żna

po dzie lić na na stę pu ją ce gru py:

l

ba da nia bez po śred nio zwią za ne z kon -
ser wa cją za byt ków;

l

ba da nia pro

ce sów de

struk cji obiek

tów

za byt ko wych;

l

ba da nia ma ją ce na ce lu stwo rze nie no -
wych me tod kon ser wa cji.

Ba da nia bez po śred nio zwią za ne
z kon ser wa cją za byt ków

Ba da nia bez po śred nio zwią za ne z kon -

ser wa cją za

byt ków zaj

mu ją sta

łe miej

sce

w har mo no gra mie prac kon ser wa tor skich,
któ rych opty mal ny pro gram czę sto zo sta je
zbu do wa ny na pod sta wie wy ni ków ba dań
fi zy ko -che micz nych i mi

kro bio lo gicz nych.

Przed przy stą pie niem do wy

ko ny wa nia

czyn no ści kon ser wa tor skich, ka żdy obiekt
za byt ko wy jest dro bia zgo wo ba da ny i do -
pie ro na pod sta wie ana li zy sta nu za cho wa -
nia oraz wy ni ków prze pro wa dzo nych eks -
per tyz, po

dej mo wa ne są de

cy zje co

do za kre su prac kon ser wa tor skich. Po ich
za koń cze niu ba da nia po wta rza się w ce lu
uzy ska nia in for ma cji na te mat sku tecz no ści
pod ję tych dzia łań.

Ba da nia pro ce sów de struk cji obiek tów
za byt ko wych

Wszyst kie ma te ria ły pod le ga ją na tu ral -

ne mu sta

rze niu, tra

cąc wie

le swo

ich po

-

cząt ko wych wła ści wo ści. Na stan za cho wa -
nia obiek

tów za

byt ko wych nie

ko rzyst nie

mo że wpły

wać wiele czyn

ni ków. Do tak

zwa nych „czyn

ni ków we

wnętrz nych” za

li -

cza się wpływ wy wie ra ny przez wszyst kie
skład ni ki wcho

dzą ce w skład obiek

tu

od mo men tu je go po wsta nia. W za le żno ści
od te go skła

du, ka

żdy obiekt mo

że być

w ró żnym stop niu po dat ny na wpływ „czyn -
ni ków ze wnętrz nych”, zwią za nych z wpły -
wem wy wie ra nym przez oto cze nie na sub -
stan cję za

byt ko wą rów

nież od mo

men tu

8

Nauka i technika

6/2009

po wsta nia, aż do chwi li ob ser wa cji. Wy ró -
żnia się tu przede wszyst kim (na ogół zmie -
nia ją ce się): tem

pe ra tu rę oto

cze nia,

względ ną wil

got ność po

wie trza, a ta

kże

dzia ła nie mi

kro or ga ni zmów. Rów

nież

dzia ła nie związ ków che micz nych, sto so wa -
nych w ce lu zwal cza nia mi kro or ga ni zmów
za li cza ne jest do czyn ni ków ze wnętrz nych.

Ze wzglę du na to, że szyb kość zmian za -

cho dzą cych w trak cie pro ce sów na tu ral ne -
go sta rze nia jest za zwy czaj zbyt ma ła do
pro wa dze nia ob ser wa cji, stwo rzo no pro ce -
du ry sy mu lu ją ce przy spie szo ny upływ cza -
su. W li

te ra tu rze opi

sa no ró

żne spo

so by

sztucz ne go po

sta rza nia pró

bek. Ogól

nie

mo żna stwier

dzić, że po

le ga ją one na

umiesz cze niu pró bek w spe cjal nych ko mo -
rach sta rze nio wych, we wnątrz któ rych kon -
tro lo wa na mo że być tem pe ra tu ra i wil got -
ność względ na po wie trza, a ta kże mo żli we
jest na świe tla nie pró bek świa tłem o wy bra -
nej dłu go ści fa li. Wy bór me to dy przy spie -
szo ne go sta

rze nia wią

że się nie tyl

ko ze

wzra sta ją cy mi mo

żli wo ścia mi apa

ra tu ro -

wy mi, lecz rów nież za le ży od spe cy fi ki da -
nej prób ki, pod da wa nej sta rze niu, a ta kże
od ocze ki wa nej w wy ni ku ba da nia in for ma -
cji. Pa ra me try zmien ne pro ce sów sztucz ne -
go po sta rza nia mo gą sy mu lo wać wa run ki
do bo we pa nu ją ce w sa lach mu ze al nych lub
ma ga zy nach bi

blio tecz nych w cy

klach

dnio wych, ty

go dnio wych lub na

wet mie

-

sięcz nych, a ilość uwzględ nio nych pa ra me -
trów po

zwa la na zbli

że nie wy

wo ła nych

zmian w te sto wa nym ma te ria le do zmian,
ja kie za cho dzić mo gą w śro do wi sku na tu -
ral nym. Mi mo wie lu prób, do tej po ry nie
uda ło się stwo rzyć ma te ma tycz ne go mo de -
lu opi su ją ce go za le żność po mię dzy pro ce -
sa mi sztucz

ne go i na

tu ral ne go sta

rze nia,

tzn. zna

leźć od

po wiedź, w ja

kim stop

niu

sztucz ne sta

rze nie od

zwier cie dla upływ

cza su w na tu ral nym sta rze niu.

Ba da nia ma ją ce na ce lu stwo rze nie
no wych me tod kon ser wa cji

Zro zu mie nie i scha rak te ry zo wa nie istot -

nych czyn

ni ków sprzy

ja ją cych de

struk cji

obiek tów za byt ko wych po zwa la na pod ję -

cie ba dań nad mo żli wo ścia mi po wstrzy ma -
nia tych nie po żą da nych zja wisk. Obec nie
ba da nia ta kie pro wa dzo ne są czę sto dla od -
po wied nich ukła

dów mo

de lo wych i po

-

twier dze nie sku tecz no ści po stę po wa nia dla
ta kich ukła dów jest nie zbęd ne dla do pusz -
cze nia pro

po no wa nych me

tod do po

-

wszech ne go sto

so wa nia w pra

cow niach

kon ser wa tor skich. Na le ży przy tym zwró cić
uwa gę, że ta kie mo de lo we ukła dy mu szą
być zbu do wa ne na ta kim sa mym pod ło żu
(np. pa

pier dla obiek

tów bi

blio tecz nych,

od po wied ni ka mień dla rzeź by ka mien nej
itd.), jak rze czy wi ste obiek ty za byt ko we, bo
tyl ko wte dy pro po no wa na me to da kon ser -
wa tor ska mo że być wia ry god na. Po nad to,
ba da nia dla ukła dów mo de lo wych mu szą
wy ka zać do

sta tecz ną trwa

łość skut

ków

kon ser wa cji z upły wem cza su.

Przy kła dem mo że być za pro po no wa nie

w kon ser wa cji ka mien nych obiek tów za byt -
ko wych za praw na ba zie spo iw mi ne ral nych
(ta kich jak wap no i ce ment), mo dy fi ko wa -
nych do

dat ka mi no

wych ży

wic syn

te tycz -

nych. Przed wy ko rzy sta niem ich w pra cach
kon ser wa tor skich do uzu peł nia nia ubyt ków
i od twa rza nia bra

ku ją cych frag

men tów,

prze pro wa dzo no ozna

cze nie pod

sta wo -

wych wła ści wo ści fi zycz nych (na sią kli wość,
chro po wa tość, po

ro wa tość), w tym ta

kże

optycz nych (np. ta kich jak ja sność i żół tość)
od po wied nio przy

go to wa nych pró

bek.

Prób ki mo de lo we w tym przy pad ku wy ko -
na ne by ły z ba da nych spo iw mi ne ral nych,
któ re na stęp nie po sta rza no sztucz nie i po
upły wie kil

ku ty

go dni do

ko ny wa no oce

ny

wy wo ła nych zmian, a ana li za kie run ku za -
cho dze nia tych zmian po zwo li ła na do ko na -
nie osza co wa nia przy dat no ści no wych ma -
te ria łów do za

sto so wa nia w kon

ser wa cji

obiek tów za byt ko wych.

In stru men tal ne me to dy ana li tycz ne
w ba da niach za byt ków

Me to dy sto so wa ne w ba da niach obiek tów

za byt ko wych do

bie ra ne są pod ką

tem ko

-

niecz no ści po bierania i roz mia rów po bie ra -
nej prób

ki, a ta

kże stop

nia jej znisz

cze nia

w wy ni ku prze pro wa dzo nej ana li zy. Jed no li ty

9

Nauka i technika

Chemia w Szkole

sys tem oce

ny me

tod ana

li tycz nych dla

wszyst kich obiek

tów za

byt ko wych jest jed

-

nak bar dzo trud ny do utwo rze nia, gdyż na -
wet roz mia ry pró bek, mo żli we do za ak cep -
to wa nia przy ró

żnych obiek

tach za

byt ko -

wych, ści śle za le żą od wiel ko ści tych obiek -
tów. W kon ser wa cji za byt ków ar chi tek tu ry
przyj mu je się in ną ska lę niż przy oma wia niu
pra cy z ma lar stwem szta lu go wym, rę ko pi sa -
mi bądź mi nia tu ra mi lub bi żu te rią. Ko lej ny -
mi czyn ni ka mi, ja kie na le ży brać pod uwa gę
są: war tość ar ty stycz na i hi sto rycz na ba da -
nych obiek tów oraz sto pień ich znisz cze nia.
Wy mie nio ne pa ra me try nie jed no krot nie bę -
dą trud

ne do obiek

tyw ne go osza

co wa nia,

po nie waż na sys tem ocen mo gą mieć wpływ
oso bi ste za

in te re so wa nia osób do

ko nu ją -

cych oce ny, z czym z ko lei łą czyć się za wsze
bę dzie emo cjo nal ny sto su nek do ba da nych
obiek tów.

Me to dy ana li tycz ne sto so wa ne w ba da -

niach obiek

tów za

byt ko wych po

zwa la ją

na okre śle nie ich wła

ści wo ści fi

zy ko -che -

micz nych, po

moc nych w roz

wią zy wa niu

pro ble mów zwią za nych z kon ser wa cją cen -
nych ory gi na łów. Od wie lu lat do te go ce lu
wy ko rzy sty wa ne są wszel kie do stęp ne me -
to dy ana li tycz ne.

Jed na z pod sta wo wych re guł opi su ją cych

za sa dy pra cy z obiek ta mi o war to ściach ar -
ty stycz nych bądź hi sto rycz nych gło si, że po -
bie ra nie prób ki nie mo że po wo do wać wi -
docz nych zmian w obiek

cie bę

dą cym

przed mio tem tych ba

dań. Za

zwy czaj jed

-

nak obiek ty za byt ko we po sia da ją uni ka to -
wy cha rak ter, dla te go istot nym kry te rium,
któ re wpły wa na de cy zję o pod ję ciu ba dań
da ną me

to dą jest ko

niecz ność po

bra nia

prób ki do ana li zy oraz wiel kość okre śla ją ca
mi ni mal ne roz

mia ry prób

ki po

trzeb nej

do wy ko na nia wia

ry god nych po

mia rów.

Z te go wzglę du naj więk szą po pu lar no ścią
cie szą się me to dy mi kro ana li tycz ne, a ta kże
me to dy ba

da nia po

wierzch ni, ta

kie jak

Spek tro me tria Mas z jo

ni za cją prób

ki

w pla zmie in

duk cyj nie sprzę

żo nej po mi

-

kro prób ko wa niu la se ro wym (LA ICP MS;
La ser Abla tion In duc ti ve ly Co upled Pla sma
Mass Spec tro sco py), Ska nin go wa Mi kro sko -
pia Elek tro no wa sprzę żo na z mi kro son dą
rent ge now ską z dys

per sją ener

gii (SEM

EDS; Scan ning Elec

tron Mi

cro sco py with

Ener gy Di sper si ve Spec tro sco py), Mi kro son -
da elek

tro no wa (EP

MA; Elec tron Pro

be

Mi cro ana ly sis) lub emi sja pro mie nio wa nia
rent ge now skie go po wzbu dze niu cząst ka mi
na ła do wa ny mi (PI XE; Par tic le In du ced X -
-Ray Emis

sion) / emi

sja pro

mie nio wa nia

rent ge now skie go po wzbu dze niu cząst ka mi
na ła do wa ny mi (PI

GE; Par ti cie In

du ced

Gam ma -Ray Emis

sion). Ogrom

ną za

le tą

no wo cze snych me

tod mi

kro ana li tycz nych

jest wła śnie bar dzo nie wiel ka ilość ma te ria -
łu po trzeb na do wy ko na nia ana li zy (Ry su -
nek 2). Czę sto oka zu je się, że za sto so wa nie
do ana li zy mi kro pró bek ma te ria łu o ma sie

10

Rys. 2. Wy bra ne zdję cia mi kropró bek pig men tów po bra nych z obiek tów za byt ko wych, wy ko na ne Ska nin go wym Mi kro -
sko pem Elek tro no wym

Nauka i technika

6/2009

rzę du za le d wie kil ku -kil ku dzie się ciu mi kro -
gra mów w przy pad ku za sto so wa nia czu łych
me tod in stru men tal nych, ta kich jak np. LA
ICP MS lub EP MA, po zwa la na prze pro -
wa dze nie ca

łe go cy

klu po

mia ro we go

i otrzy ma nie wia ry god nych wy ni ków ja ko -
ścio wych lub na

wet ilo

ścio wych. Mo

żna

więc po ku sić się o stwier dze nie, że do pie ro
roz po wszech nie nie me

tod mi

kro ana li tycz -

nych po zwo li ło na peł ne wy ko rzy sta nie mo -
żli wo ści ofe ro wa nych przez che mię ana li -
tycz ną w ar che ome trii.

Z dru giej stro

ny wia

do mo jed

nak, że

wiel kość prób ki nie zbęd na do wy ko na nia
po mia ru za

le ży od me

to dy ana

li tycz nej

i de cy zja o tym jak du ża mu si być prób ka,
aby otrzy ma ny wy nik był wia ry god ny, mu si
zo stać pod ję ta in dy wi du al nie dla ka żde go
ana li zo wa ne go przy pad ku.

Z te go punk tu wi dze nia skla sy fi ko wa no

me to dy ana li tycz ne ja ko me to dy nie in wa -
zyj ne

, czy li ta

kie, któ

re umo

żli wia ją prze

-

pro wa dze nie ba da nia bez ko niecz no ści po -
bo ru prób

ki oraz me to dy in

wa zyj ne

,

w któ rych po bra nie prób ki do ana li zy jest
ko niecz ne. W me to dach nie

in wa zyj nych

naj czę ściej ja

ko prób

kę trak

to wać mo

żna

ca ły obiekt, bądź tę je go część, któ ra bez po -
śred nio pod

da wa na jest ana

li zie. Przy

kła -

dem mo że być za sto so wa nie pro mie nio wa -
nia

γ pod czas ba

dań ra

dio gra ficz nych

(Gam ma -Ra dio gra phy), któ

re jed

nak dla

nie któ rych ma te ria łów or ga nicz nych mo że
oka zać się bar dzo de struk cyj ne. W ta kich
sy tu acjach, po mi mo za sto so wa nia for mal nie
me to dy nie in wa zyj nej

, ma te riał prób ki w wy -

ni ku prze pro wa dza nej ana li zy ule ga znisz -
cze niu w nie

zna nym stop

niu. Ze wzglę

du

na trud no ści w je go osza co wa niu, po wszech -
nie przy ję to sto so wa nie ter mi nów: „nisz czą -
cy”, „nie nisz czą cy” bądź „mi kronisz czą cy”
w od nie sie niu do dzia ła nia wzglę dem ca łe go
obiek tu, a nie po bra nej uprzed nio prób ki.
Na le ży nad mie nić, że me to dy nie in wa zyj ne
są w prak ty ce sto so wa ne znacz nie rza dziej
niż me to dy in wa zyj ne.

W przy pad ku me tod in wa zyj nych, w to -

ku dal

szej ana

li zy po

bra na prób

ka mo

że

ulec znisz cze niu i wów czas ma my do czy -

nie nia z me to dą nisz czą cą. Ist nie ją rów nież
ta kie me to dy in stru men tal ne, któ re nie wy -
ma ga ją znisz cze nia prób ki i wów czas mó -
wi my o me to dach nie nisz czą cych. W li te ra -
tu rze pod

kre śla ne są za

le ty sto

so wa nia

mi kroin wa zyj nych me tod nisz czą cych

, któ -

re umo żli wia ją wy ko na nie ana li zy pró bek
o bar dzo ma łych roz mia rach. Po moc ne jest
rów nież sto so wa nie kil ku wy bra nych in wa -
zyj nych me tod nie nisz czą cych

do ana li zy tej

sa mej prób ki. Ta kie po stę po wa nie umo żli -
wia prze ka za nie tej sa mej prób ki pod da nej
ana li zie jed ną me to dą do dal szych ba dań.
Bar dzo czę sto w ana li zie jed ne go obiek tu
znaj du je za sto so wa nie kil ka me tod, dzię ki
któ rym uzy

ski wa ne są uzu

peł nia ją ce się

wza jem nie in for ma cje, co w efek cie pro wa -
dzi do zgro ma dze nia znacz nej ilo ści ró ż-
nych da nych na te mat jed nej prób ki.

Me to dy wy

ko rzy sty wa ne w ba

da niach

obiek tów za

byt ko wych mo

żna po

dzie lić

ta kże pod ką tem in for ma cji, ja kie mo żna
uzy skać z ich za

sto so wa niem na me to dy

ana li tycz ne

i me to dy ba

da nia struk

tu ry

.

Me to dy ana li tycz ne

, ta kie jak: flu ore scen -

cja rent ge now ska (XRF), ato mo wa spek -
tro me tria ab

sorp cyj na (AAS) i emi

syj na

(AES), spek

tro sko pia w pod

czer wie ni

(FTIR), dy

frak cja rent

ge now ska (XRF)

czy mi kro son da elek tro no wa (EP MA) oraz
me to dy chro

ma to gra ficz ne po

zwa la ją na

po zna nie skła du che micz ne go prób ki, na -
to miast struk

tu ra fi

zycz na obiek

tu mo

że

być po

zna na je

dy nie dzię

ki za

sto so wa niu

me tod ba da nia struk tu ry

, ta kich jak fo to -

gra fia UV/VIS, ter mo gra fia w pod czer wie -
ni, to mo gra fia kom pu te ro wa czy ska nin go -
wa mi kro sko pia elek tro no wa (SEM).

W po rów na niu z me to da mi ana li tycz ny -

mi, hi

sto ria sto

so wa nia me

tod ba

da nia

struk tu ry w pra cy z obiek ta mi za byt ko wy -
mi jest sto sun ko wo krót ka. Szcze gól nie dy -
na micz ny roz wój me tod słu żą cych wy kry -
wa niu nie

jed no rod no ści w

bu

do wie

struk tu ral nej ma te ria łów wy wo ła ny zo stał
w ostat nich la tach przez wzra sta ją ce po -
trze by ma

te ria ło znaw stwa oraz ko

niecz -

ność pro

wa dze nia szcze

gó ło wej kon

tro li

ja ko ści pro

duk cji prze

my sło wej, sprzę

tu

11

Nauka i technika

Chemia w Szkole

woj sko we go i lot ni cze go. Me to dy te oka -
za ły się rów nież przy dat ne do mo ni to ro -
wa nia pro ce sów po wsta wa nia od kształ ceń,
ta kich jak pęk

nię cia i szcze

li ny pod

czas

prac zwią za nych z za byt ko wą ar chi tek tu rą,
kon ser wa cją po są gów, rzeźb i de ta li ar chi -
tek to nicz nych. Wy mie nio ne obiekty na ra -
żo ne są czę sto na dzia ła nie zmien nych wa -
run ków at mos fe rycz nych, z cze go wy ni ka
ich szcze gól na po dat ność na po wsta wa nie
zmian struk tu ral nych. Wśród me tod struk -
tu ral nych przy dat nych do ba dań obiek tów
za byt ko wych na le ży wy mie nić emi sję aku -
stycz ną, ter mo gra fię w za kre sie pod czer -
wie ni i to mo gra fię kom pu te ro wą. Zaw sze
w przy pad ku tych me tod pod kre śla ny jest
ich nie in wa zyj ny i nie nisz czą cy cha rak ter,
a mo żli wość pro

wa dze nia ba

dań in si

tu

spra wia, że na le żą one do co raz czę ściej
wy ko rzy sty wa nych w prak

ty ce, po

mi mo

wy so kich kosz tów apa ra tu ro wych.

Pod su mo wa nie

Pre cy zyj ne ulo ko wa nie ba da ne go obiek -

tu w cza

sie, orze

cze nie na te

mat pro

we -

nien cji oraz wy tłu ma cze nie tech ni ki, w ja -
kiej obiekt był wy

ko na ny, mo

żli we jest

co raz czę ściej dzię ki po łą cze niu wy ni ków
ana li zy che

micz nej i fi

zycz nej ba

da nych

obiek tów z wie dzą hi sto rycz ną i zna jo mo -
ścią hi sto rii sztu ki. Ana li za wie lu obiek tów
o zna nym cza sie po wsta nia po zwa la na uzy -
ska nie in for ma cji, od kie dy no we ma te ria ły
ar ty stycz ne we szły do użyt ku lub, prze ciw -
nie, kie dy nie któ re z nich prze sta ły być sto -
so wa ne przez ar ty stów dzia ła ją cych na ró -
żnych te re nach. Dzię ki stwo rze niu bo ga tej
ba zy da nych, za wie ra ją cej ze sta wie nie ta -
kich in

for ma cji, mo

żli we jest da

to wa nie

ko lej nych obiek tów, jak rów nież oce na czy
da ny obiekt jest praw dzi wy, czy też ma my
do czy nie nia z fal sy fi ka tem.

Wy ko rzy sta nie ja kich kol wiek me tod in -

stru men tal nych w ana li zie obiek tów za byt -
ko wych ofe ru je ogrom ne mo żli wo ści szcze -
gó ło we go po

zna nia skła

du che

micz ne go

i bu do wy struk tu ral nej ba da nych obiek tów.
Na le ży jed nak pa mię tać o tym, że ka żdy
pro jekt zwią

za ny z opi

sa ny mi ba

da nia mi

jest nie po wta rzal ny ze wzglę du na uni ka to -
wy cha rak ter ba da nych obiek tów. Ar che -
ome tria i ba da nia kon ser wa tor skie wy klu -
cza ją mo żli wo ści sto so wa nia ja kich kol wiek
roz wią zań ru ty no wych, za to za wsze mo żna
ocze ki wać za ga dek, któ re mo gą po ja wić się
na ka żdym eta pie ana li zy.

12

L

ITERATURA

[1] J. Wo uters, Pro tec ting Cul tu ral He ri ta ge: Re flec tions on the Po si tion

of Scien ce in Mul ti di sci pli na ry Ap pro aches, Che mi stry In ter na tio nal,
2008, vol. 30, no. 1, s. 4–7.

[2] Ed. K. Jans sens, R. Van Griec ken, Non -de struc ti ve mi cro ana ly sis of

cul tu ral he ri ta ge ma te rials, El se vier Scien ce BV, 2004, s. 755–788.

[3] R. M. Kab

ba ni, Con se rva tion: A Col

la bo ra tion Be

twe en Art and

Scien ce, The Che mi cal Edu ca tor, 1997, vol. 2, No. 1, s. 1–18.

[4] B. Wa gner, M. L. Don ten, A. Jac kow ska, E. Bul ska, W. So buc ki, Ra -

tu je my za byt ko we pa pi ru sy, czy li w ja ki spo sób ana li za che micz na mo -
że wpły nąć na dzia ła nia kon ser wa tor skie, Ana li ty ka, 2002, nr 3, s. 4–8.

[5] B. Wa gner, E. Bul ska, Za sto so wa nie no wo cze snych me tod in stru men -

tal nych w ba da niach za byt ków rę ko pi śmien nych, No tes Kon ser wa tor -
ski, 2001, nr 5, s. 68–77.

[6] Ž. Šmit, K. Jans sens, E. Bul ska, B. Wa gner, M. Kos, I. La zar, Tra ce

ele ment fin ger prin ting of façon -de -Ve ni se glass, Nuc le ar In stru ments
and Me thods in Phy sics Re se arch B, 2005, nr 239, s. 94–99.

[7] B. Wa gner, E. Bul ska, B. Stahl, M. Heck, H. M. Ort ner, Ana ly sis of

Fe va len ce sta tes in iron -gall inks from XVI

th

cen tu ry ma nu scripts by

57

Fe Mössbau er spec tro sco py, Ana ly ti ca Chi mi ca Ac ta, 2004, nr 527,

s. 195–201.

[8] K. Pro ost, K. Jans sens, B. Wa gner, E. Bul ska, M. Schre iner, De ter -

mi na tion of lo ca li zed Fe

2+

/Fe

3+

ra tios in inks of hi sto ric do cu ments

by me ans of µ-XA NES”, Nuc le ar In stru ments and Me thods in Phy -
sics Re

se arch, Sec

tion B

-be am In

te rac tion with Ma

te rials and

Atoms, 2004, nr. 213, s. 723–728.

Dr

BAR BA RA WA GNER

Pra cow nik na uko wo -dy dak tycz ny Wy dzia łu Che mii Uni wer sy te tu

War szaw skie go, zaj mu ją cy się za sto so wa niem

me tod che mii ana li tycz nej w ba da niach obiek tów za byt ko wych.