Immobilisierung von Salzen
Autoren: Hans-Jürgen Schwarz, NN
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Abstract[Bearbeiten]
Bariummethode[Bearbeiten]
Die Bariummethode beruht darauf, dass bei Vorhandensein leicht löslicher Sulfatsalze, das Sulfat mit einer leicht löslichen Bariumverbindung als Bariumsulfat gefällt wird und es damit als Schadsalz aus dem System genommen wird.
Gipsumwandlung[Bearbeiten]
Die Gipsumwandlung[1], die sich insbesonder auf das Entfernen von Gipsausblühungen und Gipskrusten bezieht, wird seit vielen Jahres eingesetzt [Hammer:1996]Titel: Salze und Salzbehandlung in der Konservierung von Wandmalerei und Architekturoberfläche.
Autor / Verfasser: Hammer, Ivo 
und hat sich in geeigneten Fällen als Methode bewährt [Pursche:2001]Titel: Konservierung von Wandmalerei, Reaktive Behandlungsmethoden zur Bestandserhaltung .
Die Gipsumwandlung[2] erfolgt in fünf Schritten [Matteini:1991]Titel: In Review: An Assessmant of Florentine Methods of Wall Painting Conservation Based on the Use of Mineral Treatments
Autor / Verfasser: Matteini, Mauro:
1. Lösen des Gips
CaSO4•2H2O + (NH4)2CO3 → (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O
Im ersten Schritte führt die Anwendung von Ammoniumcarbonat in einer Kompresse zu einer Umwandlung des Gipses in lösliches Ammoniumsulfat. Dieses wandert z. T in die Kompresse, z. T verbleibt sie in der Oberflächenschicht und wandert eventuell in tiefer gelegen Schichten. Falls der Calcit in der Putzschicht entsteht, zeigt er eine positive, festigende Wirkung, bildet er sich an der Oberfläche, so muss er sorgfältig entfernt werden. Überschüssiges Ammoniumcarbonat zersetzt sich zu Ammoniak und Kohlendioxid und Wasser. (Ammoniumcarbonat verändert darüber hinaus proteinhaltige Überzüge).
2. Ausfällen als unlösliches Sulfat.
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3+ 2H2O
Das Ammoniumsulfat der ersten Reaktion wird in unlösliches Bariumsulfat überführt.
3. Erste festigende Reaktion
Ba(OH)2 + CO2→ BaCO3↓ + H2O
Überschüssiges Bariumhydroxid wandelt sich mit dem Kohlendioxid der Luft in Bariumcarbonat um. Dies zeigt eine festigende Wirkung.
4. Zweite festigende Reaktion
Ba(OH)2 + CaCO3 → BaCO3↓+ Ca(OH)2
Eine heterogene Reaktion wandelt die äußeren Bereiche der Calcitkörner in Calciumhydroxidgel um.
5. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓+ H2O
Durch die Karbonatisierung wird eine festigende Wirkung erreicht. (Die Reaktionen 4 und 5 sind noch wenig untersucht und müssen noch besser verstanden werden.)
Die Methode sollte dann nicht eingesetzt werden, wenn Nitrate in hoher Konzentration vorkommen, wenn ein organisches Bindemittel vorliegt und wenn eine Klebewirkung verlangt wird.
Nitrate führen zur Bildung von Bariumnitrat, das mäßig löslich ist und zur sichtbarer Kristallisation an der Oberfläche führt. Die organischen Bindemittel von Malereien in Tempera oder Öl vertragen die hohe Alkalinität von Bariumhydroxid nicht und es kann zur Hydrolyse und Verseifung kommen. Matteini [Matteini:1991]Titel: In Review: An Assessmant of Florentine Methods of Wall Painting Conservation Based on the Use of Mineral Treatments
Autor / Verfasser: Matteini, Mauro ist jedoch der Meinung, dass der größte Teil dieser organischen Bindemittel bei alten Malereien meist heute in anorganischen Verbindungen wie Calciumoxalat vorliegen, und obige Reaktionen kaum eintreten werden, so dass der Einsatz der Methode verantwortet werden kann.
Magnesiumsulfatumwandlung[Bearbeiten]
Auch Magnesiumsulfat lässt sich ähnlich dem Gips in schwer lösliches Bariumsulfat und idealerweise Magnesiumcarbonat umwandeln und damit als Schadsalz unschädlich machen [Friese.etal:1999]Titel: Salze im Mauerwerk - Möglichkeiten zur Entsalzung und zur Salzumwandlung
Autor / Verfasser: Friese, Peter; Protz, A..
Behandlung mit Bleihexafluorosilikat[Bearbeiten]
Eine chemischen Salzumwandlung mit Bleihexafluorosilikat wurde z.T bei der Anwendung porenhydrophober Sanierputze empfohlen (link), da in frisch aufgebrachten Zustand die Sanierputze noch nicht hydrophob sind. Salze können also relativ leicht dann in das Porengefüge des Putzes einwandern. Um diese Gefahr einer schnellen Versalzung der Sanierputze zu verringern, wird häufig eine Putzgrundvorbehandlung mit einem "Salzbehandlungsmittel" angeraten. Dabei werden von den verschiedenen Herstellern verschieden Präparate bzw. Kombinationen empfohlen. Die wichtigsten sind dabei auf der Basis von Bleihexafluorosilikat aufgebaut. Daneben werden auch Barium-haltige Präparate angeboten. Obwohl eine gewisse Wirksamkeit dieser Behandlung erwiesen ist, ist zu betonen, dass lösliche Bleisalze nicht ungefährlich sind und so ein Problem für das Arbeitspersonal wie auch für den Umweltschutz darstellen. Aus diesem Grund sollte versucht werden, die gleiche Wirkung, d.h. die Vermeidung einer schnellen Salzeinwanderung, eher durch Imprägnierungen zu erreichen, die eine kapillar verdichtende und eine hydrophobierende Wirkung besitzen. Entwickeln sie ihre Wirksamkeit in Bezug auf Kapillarverdichtung und Hydrophobierung, kann eine Reduktion der Salzwanderung zur Oberfläche eintreten. Mögliche Probleme bei Aufbringen des nachfolgenden Putzes sind zu beachten. Als Wirkstoffe werden hier in der Regel Kaliwasserglasverbindungen und Kaliummethylsilikonat bzw. auch Fluate, also Salze der Hexafluorokieselsäure, eingesetzt.
Bleihexafluoroisilikat reagiert mit Sulfat und Chloridverbindungen in komplexer Reaktion unter Bildung verschiedener Produkte, die nahezu alle schwer- oder unlöslich sind.
Die Reaktionen können wie folgt aussehen:
Na2SO4 (ll) + PbSiF6(ll) → PbSO4 (sl)+ Na2SiF6 (sl)
Na2CO3 (ll) + PbSiF6 (ll) → PbCO3(ul) + Na2SiF6 (sl)
MgSO4 (ll) + PbSiF6 (ll) → PbSO4 (sl) + MgSiF6 (sl)
2NaCl (ll) + PbSiF6 (ll) → PbCl2 (sl) + Na2SiF6 (sl)
(sl - schwer löslich; ll - leicht löslich; ul - unlöslich)
Weblinks[Bearbeiten]
- ↑ http://www.fead-gmbh.de/Naturstein%20Gips.html, gesehen 17.1.2011
- ↑ http://www.baufachinformation.de/denkmalpflege.jsp?md=1988017124771, gesehen 17.1.2011
Literatur[Bearbeiten]
| [Friese.etal:1999] | Friese, Peter; Protz, A. (1999): Salze im Mauerwerk - Möglichkeiten zur Entsalzung und zur Salzumwandlung. In: Venzmer, H. (Hrsg.): Entfeuchtung/Entsalzung 10. Hanseatische Sanierungstage FAS - Schriftenreihe Heft 10, 211-230. | |
| [Hammer:1996] | Hammer, Ivo (1996): Salze und Salzbehandlung in der Konservierung von Wandmalerei und Architekturoberfläche.. In: Pursche, Jürgen (Hrsg.): Salzschäden an Wandmalereien, Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege, 81-106. | |
| [Matteini:1991] | Matteini, Mauro (1991): In Review: An Assessmant of Florentine Methods of Wall Painting Conservation Based on the Use of Mineral Treatments. In: Cather, Sharon (Hrsg.): The Conservation of Wall Paintings: Proceedings of a symposium organized by the Coutrauld Institut of Art and the Getty Conservation Institute, London, July 13-16, 1987, The Getty Conservation Institute, 137-148. | |
| [Pursche:2001] | Pursche, Jürgen (Hrsg.) (2001): Konservierung von Wandmalerei, Reaktive Behandlungsmethoden zur Bestandserhaltung, Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege, München | |