Auf der Suche nach der Struktur - Hochauflösende Röntgen-Pulverdiffraktion metallorganischer Salze für die Konservierungswissenschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Zuge des Projektes konnten insgesamt 15 Kristallstrukturen aus hochauflösenden Röntgenpulverdaten aufgeklärt werden, die relevant für die Konservierungswissenschaften sind. Die vollständige Charakterisierung dieser Verbindungen bildet eine solide Grundlage zur Substanzidentifikation für Museen und Sammlungen weltweit. Im Detail stellt sich das Auffinden der Kupfer-Zink-Besetzungsfehlordnung in „Zink C“, Zn4Cu3(Zn1-xCux)6(HCOO)8(OH)18∙6(H2O), als besonders wichtig dar, da dies ein variables Verhältnis der Metalle in dieser Korrosionsphase ermöglicht und somit das Auftreten von „Zink C“ auf verschiedenen Objekten, die aus unterschiedlichen Messinglegierungen hergestellt wurden, erklärbar ist. Die Reindarstellung und Kristallstrukturbestimmung zweier basischer und des neutralen wasserfreien Kupferacetats erlaubt die bessere Differenzierung historischer Grünspanproben. In den Strukturen der Ausblühungsphasen, die auf kalkhaltigen Objekten aufgefunden wurden, konnte ein globales Motiv aus Calcium-Carboxylat-Ketten identifiziert werden, Chlorid, Nitrat und Wasser sind für diese Strukturen nicht essenziell. Dies unterstreicht die entscheidende Rolle die Ameisen- und Essigsäure bei diesen Korrosionsprozessen spielen und führt zu Empfehlung, dass diese Objekte nicht in Schränken und Vitrinen (z.B. aus Holz) gelagert werden sollten, die diese Säuren oder ihre Aldehydvorstufen emittieren können. Eine besondere Überraschung stellte die Struktur von α-Ca(CH3COO)2·½H2O dar. Dieses scheinbar einfache Salz kristallisiert in einer ungewöhnlich großen Elementarzelle von 11.794,5 ų und weist ein Tripel-Helix Motiv auf, was analog zu den Kollagen-Proteinen ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Glass-Induced Lead Corrosion of Heritage Objects: Structural Characterization of K(OH)·2PbCO3” Inorganic Chemistry (2017), 56, 5762-5770
Bette, S, Eggert, G., Fischer, A., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.7b00391) - „On Verdigris, Part I: Synthesis, Crystal Structure Solution and Characterisation of the 1- 2-0 phase (Cu3(CH3COO)2(OH)4).” Dalton Transactions (2017), 46, 14847-14858
Bette, S., Kremer, R.K., Eggert, G., Tang, C.C., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/C7DT03288A) - „Characterization of a new efflorescence salt on calcareous historic objects stored in wood cabinets: Ca2(CH3COO)(HCOO)(NO3)2·4H2O” Corrosion Science (2018), 132, 68-78
Bette, S., Eggert, G., Fischer, A., Stelzner, J., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.corsci.2017.12.020) - „On Verdigris, Part II: synthesis of the 2-1-5 phase, Cu3(CH3COO)4(OH)2·5H2O, by longterm crystallisation from aqueous solution at room temperature” Dalton Transactions (2018), 47, 8209-8220
Bette, S., Kremer, R.K., Eggert, G, Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/C8DT01758A) - „Brass and glass: Crystal structure solution and phase characterisation of the corrosion product Zn4Cu3(Zn1-xCux)6(HCOO)8(OH)18∙6(H2O)” European Journal of Inorganic Chemistry (2019), 920-927
Bette, S., Fischer, A., Stelzner, J., Eggert, G., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/ejic.201900101) - „Efflorescence on calcareous objects in museums: Crystallisation, phase characterisation and crystal structures of calcium acetate formate phases” Dalton Transactions (2019), 48, 16062-16073
Bette, S., Müller, M.X., Eggert, G., Schleid, T., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/C9DT03558C) - „Corrosion of heritage objects: collagen-like triple helix found in the calcium acetate hemihydrate crystal structure” Angewandte Chemie International Edition (2020)
Bette, S., Stelzner, J., Eggert, G., Schleid, T., Matveeva, G., Kolb, U., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.202001609) - „Corrosion of heritage objects: collagen-like triple helix found in the calcium acetate hemihydrate crystal structure” Angewandte Chemie International Edition (2020)
Bette, S., Stelzner, J., Eggert, G., Schleid, T., Matveeva, G., Kolb, U., Dinnebier, R.E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.202001609)
