Künstliche Alterung von Kupferartefakten
Archäologische Bronzeartefakte stellen die Entwicklung vieler Zivilisationen aus einer Periode zwischen 3000 bis 1000 vor Christus dar. Von China bis Babylon über die Ägäis, spiegeln die Werkzeuge, Kunstwerke und Architektur der Bronzezeit Kulturen und die Entwicklung ihrer Zivilisation wider. Kupferner Artefakte entwickeln mit der Zeit eine Patina oder eine äußere Oxidationsschicht an all den Stellen, die mit Luft, Wasser und Erde in Kontakt kommen. Die Museen stehen dabei vor einer riesigen Herausforderung, da sie versuchen müssen, restaurierte Stücke vor den Einflüssen unserer Atmosphäre weiterhin zu schützen. Die Artefakte können auch mit löslichen Salzen wie Chloride kontaminiert sein, wodurch die Stücke weiterhin zerstört werden, sollten sie nicht behandelt werden. Forscher des europäischen Projekts EFESTUS haben neue Methoden entwickelt, um diese wertvollen Artefakte zu restaurieren und zu konservieren. Das Projektteam an der Nationalen Technischen Universität Athen hat ein Mittel entwickelt, mit dem Kupferlegierungen künstlich gealtert werden können. Dies erfolgte durch eine Kombination von chemischen Behandlungen mit dem Vergraben von Material, das eine ähnliche Zusammensetzung wie in historischen Zeiten besaß. Die Idee war, dass dieses verrottete Kupfer anschließend als Material für das Testen neu entwickelter Restaurationsmethoden eingesetzt werden soll. Das gesamte Verfahren wurde auf der Grundlage der Tiefenstudie des Korrosionsprozesses entwickelt. Dazu gehörte die Bildung einer äußeren Kupfer(II)-Schicht und einer inneren Schicht des Kupfererzes Cuprit. Unter dem Cuprit entwickelt sich Kupferchlorid. Einer der chemischen Übeltäter, die diesen Prozess beschleunigen, ist diese Cupritschicht. Diese erlaubt wahrscheinlich, dass Chlorid- und Oxidionen nach innen transportiert werden. Allerdings agieren diese Chloridionen als sogenannte Auto-Katalysatoren. Das bedeutet, dass sie die Reaktion beschleunigen, an der sie beteiligt sind, und außerdem eines der Produkte sind. Das Ergebnis dieser Reaktion ist, dass sich mehr Chloridionen mit Kupferionen sowie mit Cuprit zusammenschließen. Diese Forschung kann der finanziellen Situation von Museen nutzen. Die kontinuierliche Restauration und Pflege von Artefakten ist sehr teuer. Neuartige Methoden könnten vor allem die Korrosion verhindern. Das gesparte Geld könnte dann für die Installation von klimatisierten Vitrinen ausgegeben werden, um die schädigenden Prozesse unter Kontrolle zu bringen.
