美術館のガラスコレクションに不治の病「ガラス病」が蔓延している。症状は、脂っぽい外観とその後の鈍い外観です。治療法はまだありませんが、原因はわかっています。空気中の水分により、ガラスはゆっくりと劣化します。
キッチンのガラス製品、特にコンロの近くにある場合は、油っぽい曇りが発生します。もちろんパニックになる必要はありません。少し掃除して、換気フードのフィルターをもう一度交換してください。しかし、慎重に保存された博物館コレクションの貴重なガラス製品が、煙を上げている揚げ物の隣に立っているように見える場合、話は別です。ここでは、無害な汚れの層以上のことが起こっています。鈍い曇りは、ガラスがゆっくりと劣化していることを意味している可能性があります。博物館業界では、これはガラス病として知られています。アムステルダム大学の博士課程学生であるフース ベルハール氏は、どのガラスがこの症状の影響を受けやすいかを予測する方法をアムステルダム国立美術館で研究しています。
泣いて汗をかく
ガラスは、触ることができないと思われている素材の 1 つです。はい、それは壊れやすいですが、同時に多くの時間がかかる可能性があります。考古学的発掘により、数千年前のガラス玉や破片が得られました。化学者は、最も攻撃的な物質を扱う実験にガラス器具を使用します。窓は大きな温度差や大気汚染に何年もさらされていますが、問題はありません。
ただし、ガラスも劣化する可能性があります。単に空気中の水と接触するだけです。 「湿度が高いと、ガラス内の特定の成分が空気中の水分と反応する可能性があります。その結果、ガラス表面に塩が形成されます。これにより、ガラスの表面に水滴が形成されます。ガラスの上に油の層があるように見えるゲル状の液滴。これは、「汗をかいた」または「泣いた」ガラスと呼ばれることもあります」と Verhaar 氏は言います。
「その後、ガラスがより乾燥した環境に置かれると、それらの水滴は乾燥し、表面に塩の結晶が形成されます。非常に小さな水滴もガラスの外層に吸収されると、別の問題が発生します。より乾燥した環境では、水が蒸発し、最上層に非常に細かい亀裂が生じる可能性があります。私たちはこれを恐ろしいと呼んでいます。 そうなるとガラスはくすんで見えます。」
最初は無色、今はピンク
ヴァーハールは「病気のメガネ」というラベルが貼られた木箱を受け取ります。彼はその呼び方に若干の悩みを抱えている。 「『病気』というと、治療や回復が可能であることを暗示しますが、そうではありません。ダメージは永続的であり、せいぜいプロセスを遅らせることができます。」彼は木箱からピンクの曇りガラスでできたエレガントな水差しを思い浮かべます。 恐ろしい 当然のことですが、非常に均一に分布しているため、ほとんど邪魔になりません。 「この水差しはかつて透明だったばかりでなく、無色でもありました」と、木箱をさらに調べながら、ヴェルハールはほとんど何気なく言いました。
無色？この明らかにピンク色の物体からそれを想像するのは難しいです。色の変化もガラス病の症状ですか？ 「これは間接的な結果です。このガラスにはマンガンが含まれており、ガラスを無色かつ美しく透明にするために添加されています。空気中の水分との接触により劣化プロセスが始まると、マンガンが酸化されます。そして酸化マンガンはピンク色です。」
湿度、特にその変化はガラス病の発症に重要な役割を果たしますが、それだけではありません。 「特定の種類のガラスは、その特殊な組成により劣化のリスクがはるかに高いことがわかっています。」ガラスの原料は砂で、そのほとんどはシリカ（二酸化ケイ素、SiO2）で構成されています。 ）で構成されます。シリカは、ガラス内のいわゆるネットワークフォーマーです。添加剤はシリカの融解温度を下げ、材料の取り扱いを容易にします。
伝統的に、ソーダや焼けた植物の灰など、ナトリウム (Na) またはカリウム (K) の塩を多く含む物質が使用されてきました。 「問題はこれらの塩にあります」とVerhaar氏は説明します。 「ナトリウムイオンとカリウムイオンはシリカネットワーク内で比較的移動しやすいです。地表では、大気中の水と反応する可能性があります。」
安定化石灰
ガラス加工業者が長い間知っていたことは、添加剤がガラスをより不安定にするため、石灰などの安定剤が添加される理由です。 「石灰を加熱するとカルシウムが放出され、ネットワークの安定性が確保されます。」 Na + とは異なります。 と K + カルシウム (Ca) は 2 価なので、Ca 2+ と書きます。 。正電荷は相対的に負電荷を帯びた原子を引き付けます。シリカネットワークではそれは酸素 (O) です。 Ca 2+ 2 つの酸素原子を引き付けることができるため、ネットワーク内により多くの構造が形成され、Na と K が容易に移動できなくなります。
Verhaar は、ガラスの成分、表面の劣化生成物、劣化のしやすさの間の関係を調査しています。 「ナトリウム/カリウム塩の量は重要ですが、おそらくカルシウム含有量との比率がガラスの安定性の良い指標となるでしょう。」どの劣化生成物に汚染ガラスが含まれているかを測定することで、予測方法を開発したいと考えています。
「特定の劣化生成物がガラス疾患の特徴であることを示し、視覚的に影響を受けていないガラス上にそれらの生成物を表示できれば、どのガラスが不安定で危険にさらされているかを判断できます。」そうすれば、保存修復業者や修復業者はリスクを制限するための措置を講じることができる、とベルハール氏は言う。 「それは、グラスを特定の条件下で保管および展示することによって可能になります。湿度は重要な環境要因ですが、グラスが貸し出されなかったり、他の物の近くに置かれなかったりする可能性もあります。」たとえば、木材は酸を放出することで有名です。これは、壊れやすいガラスにとって大きな問題を引き起こす可能性があります。
ベネチアン グラス
吹きガラス職人は、ガラスの特性にどのように影響を与えるかを熟知していましたが、より美しいガラスを追求した結果、皮肉にも悲惨な結果をもたらしました。ヴェルハール氏:「有名なヴェネチアン ガラスは美術館にとって最も重要な問題群の 1 つです。ヴェネツィアのガラス吹き職人は、非常に透明なガラスを作りたかったので、さまざまな原材料を添加する前に精製しました。これにより、美しく透明なガラスが得られましたが、安定性も大幅に低下しました。安定化成分もおそらくその精製の結果として消失したと思われます。」
ちなみに、ガラス病は現代のガラスにも影響を与える可能性があります。 Verhaar はモダンなアイリッシュ コーヒー グラスを手に取ります。 そこには。その上に水滴が付いた油っぽい層があります。 「油っぽくも感じます」とヴェルハール氏は認めます。 「環境からの酸がガラスに移行し、表面が比較的塩基性になります。そうすることで石鹸のような層ができます。」ヴェルハールにとって、これらのメガネは貴重な研究資料です。アムステルダム国立美術館の調査を行っている場合でも、美術館のガラスに簡単に出会うことはできません。
綿棒
(博物館) ガラスを検査するための実行可能な方法に到達するには、ガラスに損傷を与えない技術が必要です。しかし、ガラス表面に何があるか正確に分析するには何かが必要です。 Verhaar 氏は、実践しやすい方法を意識的に探しています。彼のツールは驚くほどローテクです。 ：綿棒！これにより、彼はガラスのサンプルを採取します。これは、表面の油っぽい層や小さな結晶を少しずつ優しく拭き取ることを意味します。 「ドラッグストアで買った綿棒でも構いません。特別なものではありません。」
次に、綿棒を脱イオン水の中に入れてサンプルをほぐします。最後のステップでは、2 種類の分離カラムを備えたイオン クロマトグラフでサンプルを分析します。1 つは正に荷電したカチオン (Na + など) 用です。 、K + 、Ca 2+ ) と負に荷電したアニオン (特に酢酸 CH3) 用です。 COO - HCOO - をフォーマットします ）。 「イオンクロマトグラフィーを選択したのは、これが非常に高感度な技術だからです。必要なのはほんの少しのサンプルだけです。わずか7マイクロリットル。扱うべき材料が非常に少ないため、これはこの研究にとって不可欠です。」
ダミー
それ以来、Verhaar 氏はアイリッシュ コーヒー グラスなど、博物館品ではなく破損した作品について多くの模型測定を実施しました。 彼が結果を示すと、巨大な Na ピークが目を引きますが、アニオンではギ酸塩が明らかに優勢です。 「したがって、この技術を使えば、ガラス表面の分解生成物の組成と濃度について何かを知ることができるとVerhaar氏は結論付けています。「ガラス上のギ酸ナトリウムの存在は、危険因子を示している可能性があります。」 しかし、それを解明するにはさらに多くの研究が必要です。彼の研究の次のステップは、 一連のダミーに対して測定することです。
「さまざまな濃度のさまざまな塩溶液を作成し、モデルのスライドに適用します。次に、各スライドをサンプリングし、イオンクロマトグラフィーで分析します。このようにして、この技術を使用して、サンプルにどの塩が含まれているか、および相互にどのような割合で含まれているかを確実に判断できるかどうかを判断できます。」それがうまくいけば、さまざまな劣化段階にある博物館の展示品の本物のサンプルを使って作業することになります。 「それは、危険な塩の濃度とガラスの損傷との関係を確立するための第一歩となるでしょう。」彼が自分の測定値をどのオブジェクトに使用できるかはまだわかりません。なぜなら、綿棒で優しく撫でるだけでも、壊れやすいガラスにとっては危険な作業だからです。