Titelaufnahme

Titel
Charakterisierung von Pigment/Bindemittel-Systemen im Bereich der Kunst mittels FTIR- und UV/Vis/NIR-Spektroskopie unter besonderer Berücksichtigung zerstörungsfreier Methoden / Wilfried Andreas Vetter
VerfasserVetter, Wilfried Andreas
Begutachter / BegutachterinSchreiner, Manfred
Erschienen2014
Umfang281
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss.
Anmerkung
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprueft
SpracheDeutsch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)FTIR / UV / Vis / NIR / RFA / Pigmente / Bindemittel
Schlagwörter (EN)FTIR / UV / Vis / NIR / XRF / pigments / binding media
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-72694 Persistent Identifier (URN)
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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 [29.14 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

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.

Zusammenfassung (Englisch)

The main focus of this doctoral thesis is on the non-destructive analysis of art objects by using compound specific reflection-UV/Vis/NIR and reflection-FTIR spectroscopy. Based on commercially available instruments, measuring systems have been designed and built to meet the specific requirements of material analysis in the field of art. These systems have been utilized to analyse different types of art objects (watercolour paintings, easel paintings, contemporary graphic art objects) in order to identify the materials used by the artists. Furthermore, two new procedures are presented which allow to build up adequate reference databases from only minimal sample amounts of original watercolour materials of the 19th century. This is a crucial point as both methods require references for the identification of the materials. The results obtained demonstrate that UV/Vis/NIR and FTIR spectroscopy in reflection mode enable the non-destructive identification of a variety of both, organic and inorganic materials, particularly in combination with element specific XRF (X-ray fluorescence analysis) and thus are valuable tools for the analysis of cultural heritage objects. Furthermore, the results have shown that a comparison of the complementary methods strongly facilitated the evaluation of spectra obtained by the particular analytical techniques and hence reliable results could be obtained in many cases. As expected, several frequently used pigments e.g. carbon based blacks, earth pigments and lake pigments could not be identified unambiguously due to methodical limitations. Therefore, the use of additional complementary methods such as Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) would be highly desirable. Except a few examples, the characteristics of the radiation used for the investigations did not allow to draw conclusions about the distribution of materials in multilayer structures. For this reason, it still remains necessary to analyse cross-sections of samples for a comprehensive technological characterization of art objects, at least in the near future.