Entwicklung und exemplarische Anwendung einer Methodik zur Untersuchung der schädigenden Wirkung von optischer Strahlung an mineralischen Buntpigmenten in Bindemittelmatrizen

Abstract

Ein fundiertes Wissen über durch optische Strahlung induzierte Farbveränderungen von Pigmenten ist besonders im Kontext eines Kulturgüterschutzes von großem Interesse. Die Arbeit fokussierte sich dabei auf die Wirkung von niedrigintensiver Strahlung wie diese üblicherweise in Innenräumen vorzufinden ist. Durch Messung probenspezifischer Farbveränderungskurven in Abhängigkeit definierter Strahlungsparameter konnten grundlegende Annahmen zur optischen Strahlungswirkung überprüft werden. Ferner gelang eine detaillierte Beschreibung des idealen Farbveränderungsverlaufes von anorganischen Buntpigmenten. Darauf basierend konnte erstmals ein Kategorisierungsverfahren entwickelt werden, womit Pigmente nach ihrer optischen Strahlungsbeständigkeit differenziert eingeordnet werden können. Zur Klärung der Kausalzusammenhänge zwischen optischen Strahlungseinflüssen und phänomenologischen Farbveränderungen wurde die Ramanspektroskopie angewendet und deren Fähigkeit als Nachweismethode untersucht.

A profound knowledge of colour changes of pigments induced by optical radiation is of great interest, especially in the context of the protection of cultural goods. The study focused on the effects of low-intensity radiation, which is usually found indoors. By measuring sample-specific curves of colour change as a function of defined irradiation parameters, basic assumptions about the effect of optical radiation could be verified. Furthermore, a detailed description of an ideal curve of colour change for inorganic pigments was obtained. Based on these results, a categorization method was developed that allows pigments to be classified according to their optical radiation stability. In order to clarify the causal relationships between optical radiation influences and phenomenological colour changes, Raman spectroscopy was applied and its ability as a detection method for irradiation influences was investigated.