In dit hoofdstuk zal er aan de hand van de deelvragen antwoord worden gegeven op de hoofdvraag van dit onderzoek. De hoofdvraag is als volgt: “Hebben corrosie-inhibitoren in een organische microkristallijnen waslaag een toegevoegde beschermende werking voor messing in een corrosieve omgeving?”
Uit het onderzoek bleek ten eerste dat corrosie-inhibitoren niet met een was gemengd kunnen worden door de inhibitor in de was op te lossen. Om een inhibitor met een microkristallijnen was te mengen, moet er eerst een oplossing van de inhibitor worden gemaakt in bijvoorbeeld ethanol. De was en de inhibitor zouden beiden met hetzelfde oplosmiddel opgelost en gemengd kunnen worden. Echter, daarvoor moeten voor de gezondheid zeer schadelijke oplosmiddelen worden gebruikt. Daarom is voor de
werkbaarheid van de methode gekozen om niet met één oplosmiddel te werken dat beide bestandsdelen oplost.
Na het aanbrengen van de afwerklagen en het artificieel corroderen van de
testplaatjes bleek dat er een groot verschil in uiterlijk en aantasting was tussen de plaatjes met een inhibitor-impregnatie en de plaatjes met een waslaag met inhibitortoevoeging. Bij enkel de impregnatie was het oppervlak geheel gecorrodeerd, ook waar zich ‘tide lines’ bevonden voor het corroderen. Bij de waslagen was de metaalkleur van het messing nog te zien, echter deze was wel verkleurd. Alleen waar de waslaag was aangetast of niet goed was opgebracht was er voor het oog zichtbare corrosie aanwezig. Met de Hirox en de SEM werd aangetoond dat onder de waslaag cirkelvormige aantasting van het metaaloppervlak had plaatsgevonden.
In vergelijking met de waslaag zonder toevoegingen geeft de waslaag met BTA- toevoeging een verbeterde beschermende werking. Dit was goed te zien onder vergroting. De cirkelvormige aantasting van het oppervlak onder de waslaag was bij de waslaag met BTA-toevoeging aanzienlijk minder dan bij de was zonder toevoeging. De plaatjes met was met MBT-toevoeging hadden evenveel cirkelvormige aantasting van oppervlak als de plaatjes met enkel de was.
Een ander groot verschil tussen de wassen met BTA- en MBT-toevoeging is het uiterlijk van de lagen, zowel voor als na artificieel corroderen. Bij BTA waren er lichte verkleuringen van het oppervlak te zien wanneer de waslaag koud is aangebracht, terwijl bij MBT de waslaag duidelijk aanwezig was en veel verkleuring gaf. Na corroderen waren de plaatjes met MBT in een waslaag erg verkleurd, het metaaloppervlak was aanzienlijk donkerder geworden. Qua metaalkleur zagen de plaatjes met BTA in de waslaag er het beste uit. Het metaal was donkerder geworden, maar niet zo erg als bij MBT, en de
verkleuring was egaal. Wanneer de waslagen met inhibitor op een warm oppervlak werden aangebracht, zag de waslaag er beter uit dan bij het koud opbrengen. De waslaag was egaler en er was minder verkleuring te zien. Ook na het corroderen gaven de warm opgebrachte lagen een beter resultaat. Hierbij was duidelijk te zien dat zowel de waslaag met BTA als MBT beter beschermend functioneren dan de waslaag zonder toevoeging.
De mate waarop legeringelementen van het messing corrodeerde verschilde ook per behandeling. Op de plaatjes met BTA was minder loodrijke corrosie te vinden dan bij de plaatjes zonder inhibitor en de plaatjes met MBT. Dit gold zowel voor de impregnatie als de inhibitor als voor toevoeging aan een waslaag. Ook is ondervonden dat er geen
putcorrosie is ontstaan tijdens het artificieel corroderen van de plaatjes met waslagen, zoals in de literatuur werd beschreven. Waarschijnlijk is er wel ontzinking van het originele oppervlak ontstaan bij de testplaatjes zonder waslaag.
Aan de hand van deze resultaten kan geconcludeerd worden dat corrosie-inhibitoren in een anorganische microkristallijnen waslaag een toegevoegde beschermende werking hebben voor messing in een corrosieve omgeving. Wel is er verschil in bescherming tussen de onderzochte inhibitoren en geeft BTA als toevoeging van een waslaag duidelijk een beter resultaat dan MBT. De toevoeging van MBT levert geen verbetering van de waslaag op wanneer deze koud wordt aangebracht. Bij koud aanbrengen is een waslaag zonder toevoeging te verkiezen boven een waslaag met MBT, vanwege de verkleuring die de MBT geeft.
Naar aanleiding van dit onderzoek en deze resultaten zou er verder onderzoek gedaan kunnen worden naar de reversibiliteit van een waslaag met een inhibitortoevoeging. Beide elementen zouden reversibel moeten zijn. Echter, ze zijn niet op te lossen in
hetzelfde oplosmiddel. Er moet waarschijnlijk met meerdere oplosmiddelen gewerkt worden om de waslaag met inhibitor te verwijderen.
Opvallend was dat bij messing zonder lood de impregnatie met inhibitoren een veel beter effect had dan bij messing met lood. Bij de waslagen leek de beschermende werking gelijk te zijn, hiernaar zou verder onderzoek gedaan moeten worden. Daarnaast is het interessant om te onderzoeken hoe goed deze methode werkt voor het beschermen van gecorrodeerde oppervlakken, aangezien er niet met een blank metaaloppervlak is gewerkt. Tot slot is het interessant om te testen of een inhibitor in een waslaag een beter beschermde functie geeft dan een inhibitor-impregnatie met daaroverheen een waslaag.
Dankwoord
Deze scriptie was deze scriptie niet geweest zonder de hulp van vele mensen. En het onderzoek was een stuk minder soepel verlopen zonder hulp van diezelfde mensen. Daarom wil ik ze allen van harte bedanken!
Bij de Universiteit van Amsterdam kreeg ik hulp van veel verschillende docenten. Tamar Davidowitz en Ellen van Bork hebben dit jaar altijd voor me klaargestaan en hebben met mij meegedacht als ik tegen problemen aanliep. René Peschar heeft me fantastisch
geholpen bij het berekenen van de gewenste concentratie mierenzuur en hoe ik die in mijn opstelling moest bereiken. Norman Tennet en Jørgen Wadum hebben me goede tips en ideeën gegeven voor mijn onderzoek. René Lugtigheid en Marjolijn Bol hebben zeer nuttige colleges gegeven over het de aanpak en het schrijven van de masterscriptie. Bedankt iedereen!
Ook de bij Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE) kon ik altijd op hulp en steun rekenen, ook in tijden van crisis. Hiervoor wil ik graag Ineke Joosten en Janneke Nienhuis bedanken, zij hebben met mij meegedacht en me geholpen bij het uitvoeren van een aantal analytische technieken. Voor de hulp bij het artificieel corroderen en als redder in nood wil ik Agnes Brokenhof bedanken. En ook is een bedankje aan Suzan de Groot en Maarten van Bommel op zijn plaats. Pieter Langerhorst, stagair bij het RCE, verdient een
erevermelding. Hij heeft met me meegedacht, meegeholpen met het uitvoeren van mijn onderzoek en SERS-metingen voor mij uitgevoerd. Daarnaast hebben we ontzettend kunnen lachen, ook belangrijk! Voor het uitvoeren van de SERS-metingen zou ik ook graag Han Neevel willen bedanken.
Voor de uitleg en het gebruik van de Hirox wil ik graag Jolanda van Iperen bedanken van het Rijksmuseum Amsterdam. Ook wil ik Arie Pappot van het Rijksmuseum bedanken voor het aandragen van goede literatuur voor het vinden van de juiste messinglegering.
Bij twee musea ben ik ook met enthousiasme ontvangen voor het vinden van referentie- objecten. Het eerste museum is het Teylers Museum te Haarlem, hiervoor wil ik Jan Willem Pette graag bedanken. Het tweede museum is het Museum Boerhaave te Leiden. Hier ben ik door Paul Steenhorst ontzettend goed geholpen bij het vinden van mijn referentie objecten. Bedankt!
Al mijn medestudenten zijn dit collegejaar (2013-2014) ook weer een hele grote steun geweest. Een aantal hiervan verdienen een speciale vermelding. Met Anouk Verbeek en Maartje de Boer heb ik heerlijk samen kunnen studeren. Marianne Pronk is mijn
‘metaalbuddy’ en wij hebben samen vele dagen studerend doorgebracht. Aafke Weller wil ik graag bedanken voor het helpen met de UV-lamp. En tot slot zou ik Stefania Lorenzotti en Ingeborg Laanbroek willen bedanken voor alle peptalks en andere aanmoedigingen. Niet te vergeten: het thuisfront heeft mij ook gesteund. Dankjewel mama en dankjewel zus! Graag wil ik Arie de Wit bedanken voor het nalezen van al mijn hoofdstukken, het verbeteren en alle tips. Kim den Uijl verdient vele bedankjes voor het lezen en verbeteren van mijn tekst. Ook wil ik graag Robin Nieuwboer bedanken, voor de afleiding en de rust
die hij mij gegeven heeft toen ik het echt nodig had. Anderen ben ik ook zeker niet vergeten. Annika Baars, Foske, lieve buren en andere vrienden: bedankt!
Literatuurlijst
Boeken & artikel
Anon. Corrosion of metals by wood. Guide to Practice in Corrosion Control No. 2; Department of Industry, Corrosion Education and Training Working Party. September 1985.
Argyropoulos, Vasilike. ‘Testing of a new wax coating Poligen ES 91009® and corrosion inhibitor additives used for improving coatings for historic iron alloys.’ Metal 2007: Proceedings of the international conference on metals conservation. Rijksmuseum: Amsterdam, 2007. p. 10-15.
Argyropoulos, Vasilike. Metals and museums in the Mediterranean. Protecting, preserving and interpreting. The PROMET Consortium. TEI: Athene, 2008.
Bonora, P. L., G.P. Bolognesi, G. Trabanelli, F. Zucchi. The behaviour of some inhibitors of the corrosion of copper in a neutral solution: report no. 1.National Translations Center, 1969.
Brostoff, L.B. “Investigation into the interaction of benzotriazole with copper corrosion minerals and surfaces.” In Metal 95; Proceedings of the International conference on metals conservation. Semur en Auxois, 25-28 sept. 1995, 1997. p. 99-108.
Brostoff, L.B. Coating strategies for the protection of outdoor bronze art and ornamentation. Dissertatie: Universiteit van Amsterdam, 2003.
Cano, E., D. Lafuente. ‘Corrosion inhibitors for the preservation of metallic heritage artefacts’ In Corrosion and conservation of cultural heritage artefacts. P.Dillmann, A. Adriens, E. Angelini, D. Watkinson. WoodHead Publishing. European Federation of Corrosion. 2013. p. 570-594
Donovan, P.D., J. Stinger. ‘Corrosion of metals and their protection in atmospheres containing organic acid vapours.’ British Corrosion Journal. Vol. 6. 1971. p. 132- 138
Faltermeier, RB. The Evaluation of Corrosion Inhibitors for Application to Copper and Copper Alloy Archaeological Artefacts. University of London, 1995.
Faltermeier, R.B. ‘A corrosion inhibitor test for copper-bases artifacts.’ In Studies in Conservation 44, 1998. p. 121-128.
Golfomitsou, S. & J.F. Merkel. “Synergetic effects of corrosion inhibitors for copper and copper alloy archaeological artefacts.” In Metal 04; Proceedings of the International conference on metals conservation, Canberra, Australia, 4-8 Oct. 2004. Pagina. 344- 368.
Grzywacz, Cecily. Tools for Conservation. Monitoring for gaseous polutants in musum environments. Los Angeles: The Getty Conservation Institute, 2006.
Hallam, David. ‘Studies of commercial protective petrochemical coatings on ferrous surfaces of historical and museum objects.’ In Metal 2001: Proceedings of the international conference on metals conservation. Western Australian Museum: Welshpool, 2004. p. 297-303.
Hallam, David ‘An EIS method for assessing thin oil films used in museums.’ In Metal 2004: Proceedings of the international conference on metals conservation. National Museum of Australia: Canberra, 2004. p 388-399.
Hatchfield, Pamela, Jane Carpenter. Formaldehyde: How great is the danger to museum collections? Cambridge: Center for Conservation and Technical Studies. Harvard University Art Museums, 1985.
ISO 8044. Corrosion of metals and alloys - Basic terms and definitions. 1999 Letardi, P. “Laboratory and field tests on patinas and protective coating systems for
outdoor bronze monuments.” In Metal 04; Proceedings of the International
conference on metals conservation, Canberra, Australia, 4-8 Oct. 2004. p. 379-387. López-Delgado, A., E. Cano, J.M. Bastidas, F.A. López. “A comparative study on copper
corrosion originated by formic and acetic acid vapours.” In Journal of materials science 36 (2001). p. 5203-5211.
Madsen, H.B. “Further remarks on the use of BTA for stabilizing bronze objects.” In Studies in Conservation 16, 1971, p. 120-122.
Madsen, H.B. “Benzotriazol: A perspective.” In Corrosion inhibitors in conservation. UKIC, Londen, 1985. p. 19-21.
Mattsson, Einar. Basic corrosion technology for scientists and engineers. London: The institute of materials, 1996.
Merck, L. “The effectiveness of BTA in the inhibition of the corrosive behaviour of stripping reagents on Bronzes.” Studies in Conservation 26, 1981, p. 73-76.
Mohamed, W.A., N.M. Rateb, A.A. Shakour. ‘Performance of copper corrosion inhibitors in a museum environment – a comparative study using FTIR spectroscopy.’ In Metal 04; Proceedings of the International conference on metals conservation, Canberra, Australia, 4-8 Oct. 2004. p. 369-378.
National Park Service. ‘Caring for silver and copper alloy objects.’ Conserve o gram. Nummer 10/2. Mei 1999.
Otieno-Alego, V., G.A. Heath, D.L. Hallam, D.C. Creagh. ‘Electrochemical impedance studies of the corrosion resistance of wax coatings on artificially patinated bronze.’ In Metal 98: Proceedings of the ICOM-CC Metals Working Group conference, Draguigan-Faginère. Londen, 1998. p. 309-314.
Putilova, I.N., S.A. Balezin, V.P. Barannik. Metallic corrosion inhibitors. New York: Pergamon Press INC., 1960.
Rocca, E, F. Mirambet. ‘Corrosion inhibitor for metallic artefacts: temporary protection.’ In Corrosion of metallic heritage artefacts. Investigation, conservation and
prediction for long-term behaviour. P. Dillman, G. Béranger, P. Piccardo, H. Matthiesen. WoodHead Publishing: Cambridge, 2007. p. 308-334.
Saji, Viswanathan S. ‘A Review on Recent Patents in Corrosion Inhibitors.’ In Recent Patents on Corrosion Science, volume 2. 2010. p. 6-12.
Sastri, V.S. Corrosion inhibitors. Principles and applications. John Wiley & Sons: Chichester, 1998.
Scott, David. Copper and bronze in art. Corrosion, colorants, conservation. Getty Publications: Los Angeles, 2002.
Sease, C. “Benzotriazol: A review for conservators.” Studies in Conservation 23, 1978, p.76-85.
Skerry, Brian S. ‘How corrosion inhibitors work’ In Corrosion inhibitors in conservation. UKIC, Londen, 1985. p. 5-12.
Stambolov, T., R.D. Bleck, N. Eichelmann. Korrosion und konservierung van Kunst- und Kulturgut aus metall I. Restaurierung und Museumtechnik, nummer 8. Weimar: 1987.
Tétreault, Jean. Airborne pollutants in museums, galleries, and archives: risk assessment, control strategies, and preservation management. Ottawa: Canadian Conservation Institute, 2003.
Tétreault, Jean, Emilio Cano, Maarten van Bommel, e. a. “Corrosion of copper and lead by formaldehyde, formic and acetic acid vapours.” In Studies in Conservation: the journal of the IIC; Jrg. 48 ; nr.4 (2003). p. 237-250.
Thickett, David. ‘Basic chemical mechanisms indoors.’ In Basic environmental
machenisms, affecting cultural heritage. Understanding deterioration mechanisms for conservation purposes. Dario Camuffo, Vasco Fassina, John Havermans. Brussel: COST Office, 2010. p. 69-73.
Websites
Canadian Conservation Institute. ‘How to Care for Coins and Medals’ Cci-icc.gc.ca. Datum van bezoek: 2 mei 2014. <https://www.cci-icc.gc.ca/caringfor-
Canadian Conservation Institute. ‘The Cleaning, Polishing and Protective Waxing of Brass and Copper - CCI Notes 9/3.’ Cci-icc.gc.ca. Datum van bezoek: 2 mei 2014.
<http://www.cci-icc.gc.ca/publications/notes/9-3-eng.aspx> Deffner & Johann. Deffner-johann.de. Datum van bezoek: 12-12-2013.
<http://www.deffner-johann.de/tecero-wachs-30201-weiss.html> Hinmeijer Chemie. Hinmeijer.nl. Datum van bezoek: 27-11-2013.
<http://www.hinmeijer.nl/default.aspx>
Kremer Pigmente. Kremer-pigmente.com. Datum van bezoek: 12-12-2013.
<http://www.kremer-pigmente.com/en/mediums--binders-und-glues/cosmoloid-h- 80-62800.html>
Museum Boerhaave. Museumboorhaave.nl. Datum van bezoek: 10-05-2014. <http://www.museumboerhaave.nl/bezoekersinformatie/over-museum- boerhaave/wat-museum-boerhaave/>
Sigma-Aldrich. Sigmaaldrich.com. Datum van bezoek: 27-11-2013.
<http://www.sigmaaldrich.com/technical-service-home/product-catalog.html> U.S. General Service Administration. Gsa.gov. Datum van bezoek: 08-12-2013.
<http://www.gsa.gov/portal/content/112006>
Vapour Pressure Data. S-ohe.com. Datum van bezoek: 08-06-2014. <http://www.s- ohe.com/formic%20acid.html>
Overige bronnen
Maarten van Bommel, Senior scientist bij de Rijksdienst Cultureel Erfgoed. Mondelinge communicatie op: 28 november 2014.
Paul Steenhorst, restaurator bij Museum Boerhaave in Leiden. Mondelinge communicatie op 09-04-2014.
Ronny Meijers, metaalrestaurator bij Museum Valkhoff in Nijmegen. Mondelinge communicatie op 08-10-2013.