“APLICACIÓN DEL PROCESO DE LA METEORIZACIÓN A LA CONSERVACIÓN DEL PATRIMONIO HISTÓRICO Y ARQUEOLÓGICO

DE CASTILLA Y LEÓN”

Estudio por espectroscopía Ramandel trasaltar de la catedral de Burgos

Universidad de Valladolid . Dpto. de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía.

Facultad de Ciencias, Campus Miguel Delibes, Paseo de Belén, 7.47011 Valladolid

Plan de la presentación

� Metodología empleada y plan de trabajo

� Resultados

-Materiales base-Productos de alteración-Otros materiales de interés

� Conclusiones

Metodología y plan de trabajo

Se pretenden realizar dos campañas principales y varios análisis puntuales.Las campañas serán en invierno y al finalizar el ver ano con objeto de determinar los materiales formados en condiciones ambientales extremas.

Los estudios se realizan in-situ con instrumentos de espectroscopía portátiles y en laboratorio sobre muestras recogidas en la catedral. Las muestras son de tipo macro o micro, dependiendo de su importancia.

DESCRIPCIÓN EQUIPOS

RAMAN PORTÁTILLáser BWTEK BRM-OEM-785 (785 nm). Cabezal BWTEK BAC100-785E, colocado sobre un trípode. Espectrómetro BWTEK Prime T BTC661E-785CUST + CCD Hamamatsu S10141-1107S.

DESCRIPCIÓN EQUIPOS DE LABORATORIO

RAMAN (LABORATORIO)Equipo FT-Raman Bruker RFS100/S. Láser Klastech, Se nza series (1064 nm) CCD Bruker D418-T.

MICRO-RAMAN (LABORATORIO)Láser REO LSRP-3501 (632.8 nm). Cabezal Raman Kaiser OSI MKII HFPH-FC-S-632.8. Microscopio Nikon Eclipse E600 has ta 1000X.Espectrómetro Kaiser OSI HoloSpec f/1.8i + CCD Ando r DV420A-OE-130.

FTIR-ATR (LABORATORIO)Espectrómetro Perkin Elmer Spectrum 100 FT-IR, con Universal ATR Sampling Accesory.

DRX (LABORATORIO)Difractómetro de Rayos-X Philips PW1710. Automatic divergent slit graphite monochromator. Ánodo de Cu. Radiación CuK α, λ = 0.154nm. Filtro de níquel.

Resultados

�Materiales base

�Productos de alteración de los materiales base

�Otros materiales identificados (pigmentos, resinas, aguas, etc.)

ANÁLISIS RAMAN IN-SITU: PUNTOS ANALIZADOS

TRAMO 3

TRAMO 4

ANÁLISIS RAMAN IN-SITU: ALGUNOS RESULTADOS

ANÁLISIS LABORATORIO: POSICIÓN MUESTRAS RESTAURADOR

TRAMO 4 TRAMO 5TRAMO 3

ANÁLISIS LABORATORIO: POSICIÓN MUESTRAS UVa

TRAMO 3 TRAMO 4TRAMO 2

ANÁLISIS FT-RAMAN LABORATORIO: ALGUNOS RESULTADOS

ANÁLISIS FTIR-ATR LABORATORIO: ALGUNOS RESULTADOS

ANÁLISIS DRX LABORATORIO: ALGUNOS RESULTADOS

ANÁLISIS MICRO-RAMAN LABORATORIO: PIGMENTOS

MINERALES IDENTIFICADOS: MATERIALES BÁSICOS

mineral composición RAMAN FTIR-ATR DRX

CALCITA CaCO3 SÍ SÍ SÍ

CARBÓN AMORFO C SÍ NO -

CUARZO SiO2 SÍ SÍ SÍ

FELDESPATO KAlSi3O8 –NaAlSi3O8 –CaAl2Si2O8

NO NO SÍ

ILLITA (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2

(Si,Al)4O10

[(OH)2,(H2O)]

NO NO SÍ

otras arcillas - - SÍ

MINERALES IDENTIFICADOS: PRODUCTOS DE ALTERACIÓN

mineral composición RAMAN FTIR-ATR DRX

ANHIDRITA CaSO4 SÍ NO SÍ

ANKERITA Ca(Fe,Mg,Mn)(CO3)2 NO NO SÍ?

BASSANITA CaSO4.0,5H2O SÍ NO SÍ

BARITA BaSO4 SÍ NO NO

DOLOMITA CaMg(CO3)2 SÍ SÍ? SÍ

EPSOMITA MgSO4.7H2O SÍ SÍ SÍ

HALITA NaCl - - SÍ

HEXAHIDRITA MgSO4.6H2O NO NO SÍ

HUMBERSTONITA K3Na7Mg2(SO4)6 NO NO SÍ?

POLIHALITA K2Ca2Mg(SO4)4.6H2O NO NO SÍ

SALITRE KNO3 - NaNO3 SÍ SÍ SÍ

SILVINA KCl - - SÍ

SINGENITA K2Ca(SO4)2.H2O NO NO SÍ?

THENARDITA NaSO4 NO NO SÍ?

YESO CaSO4.2H2O SÍ SÍ SÍ

OTROS MATERIALES IDENTIFICADOS

compuesto composición función RAMAN FTIR-ATR DRX

ANATASA TiO2 pigmento blanco SÍ? - -

CARBÓN C pigmento negro SÍ - -

CINABRIO HgS pigmento rojo SÍ - -

POLIDIMITA Ni3S4 pigmento gris SÍ

RUTILO TiO2 pigmento blanco SÍ - -

ACETATO DE POLIVINILO

(C4H6O2)n adhesivo SÍ SÍ NO

ANÁLISIS AGUAS: ANIONES (partes por millón)

Referencia Cloruros Nitratos Sulfatos

CLAUSTRO 23,23 27,05 16,89

RED 4,77 9,85 3,95

POZO 11,03 62,57 106,07

CORREDOR 8,29 13,14 169,53

ANÁLISIS AGUAS: CATIONES (miligramos por litro)

Referencia Calcio Potasio Magnesio Sodio

CLAUSTRO 20,90 0,53 1,02 2,51

RED 80,00 18,10 5,77 10,40

POZO 92,90 18,10 1,89 6,80

CORREDOR 90,00 33,40 <0.25 23,30

ConclusionesLas técnicas espectroscópicas tanto in-situ como en laboratorio a la escala micro y macro tienen una gran capacidad de identificación de los materiales presentes en las figuras del trasaltar.

Se puede distinguir claramente entre materiales de alteración que se pueden asociar con procesos naturales de envejecimiento por acción del agua y materiales de alteración que son producto de la presencia de compuestos químicos agresivos.

Estos últimos productos, se asume que provienen del agua freática que percola desde el subsuelo y del resultado de limpiezas y tratamientos de restauración previos.

Los resultados obtenidos podrán serán usados por todo el equipo para establecer modelos de degradación de los materiales y posibles métodos de remedio.