Phytate treatment of metallo-gallate inks: Investigation of its effectiveness on model and historic paper samples
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Ute Henniges
Abstract
The aim of this study was to confirm the stabilizing effect of phytate treatment on iron gall ink degraded cellulose and papers on a molecular level. The impact of iron gall ink degradation on the cellulose molecule and its stabilization can be studied with very low sample amounts by fluorescence labelling of carbonyl groups in combination with GPC-MALLS to determine the weight averaged molecular weight. The aqueous phytate treatment, a complexation of transition metal ions using calcium phytate, and a deacidification treatment using calcium hydrogen carbonate, was applied on Whatman filter paper, and on modern and historic rag paper. Model iron gall inks were plotted on the test papers, while all historic rag papers contained iron gall ink. To gain insight into the long term stability, an ageing step was performed after the phytate treatment, and treated samples were compared to untreated ones. The positive impact of this treatment was verified for the first time on a molecular level, showing that molecular weight and carbonyl group content were significantly stabilized. The stabilization was proven on the inked areas and on pure cellulose. It was also confirmed the even copper containing inks will benefit from the treatment.
Zusammenfassung
Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war der Nachweis einer Stabilisierung von Tintenfraß auf Papier und Cellulose durch die Calciumphytat/ Calciumhydrogencarbonatbehandlung auf molekularer Ebene. Abbauprozesse des Cellulosemoleküls können anhand von sehr geringen Probenmengen mittels Fluoreszenzmarkierung von Carbonylgruppen gefolgt von GPC-MALLS zur Bestimmung der mittleren Molmasse untersucht werden. Die zu untersuchende Behandlung besteht aus einer Kombination von Komplexierung der Übergangsmetallionen mittels Calciumphytat und Entsäuerung durch Calciumhydrogencarbonat im wässrigen Medium. Die Wirksamkeit wurde an Whatman Filter-paper, Modellpapieren und historischen Hadernpapieren getestet. Eine Eisengallusmodelltinte wurde auf die Testpapiere aufgetragen, das historische Hadernpapier war mit Eisengallustinte beschriftet. Um die Langzeitwirkungen untersuchen zu können, wurden die behandelten und unbehandelten Proben einer beschleunigten Alterung unterzogen. Anhand der Fluoreszenzmarkierung und der GPC-Analytik konnte die Wirksamkeit der Behandlung eindeutig nachgewiesen werden, und zwar nicht nur auf dem tintenhaltigen Papier, sondern auch auf dem Papier ohne Tintenauftrag. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass auch kupferhaltige Tinte von der Behandlung profitiert.
Résumé
L'objectif de cette étude était de démontrer l'effet stabilisateur du traitement au phytate de calcium et à l'hydrocarbonate de calcium sur la dégradation par l'encre ferro-gallique contenue dans le papier et la cellulose à l'échelon moléculaire. Il est possible d'étudier l'impact de la dégradation de la molécule de cellulose ainsi que sa stabilisation à l'aide de très faibles quantités d'échantillons par marquage fluorescent de groupes carbonyles en combinaison avec des GPC-MALLS afin de déterminer les masses moléculaires moyennes en poids. Le traitement aqueux au phytate, une complexation d'ions métal de transition à l'aide de phytate de calcium, et un traitement de désacidification à l'aide d'hydrocarbonate de calcium ont été appliqués à du papier filtre de Whatman et à du papier moderne ainsi qu'à du papier ancien mi-chiffon. Des encres modèles ferro-galliques ont été appliquées sur les échantillons de papier à tester ; le papier ancien mi-chiffon était déjà couvert d'écrits à l'encre ferro-gallique. Les échantillons traités et non traités ont été également soumis au vieillissement artificiel afin de pouvoir comparer les résultats et analyser les effets à long terme du traitement au phytate. L'impact positif de ce traitement a été vérifié pour la première fois au niveau moléculaire mettant en évidence que la masse moléculaire et la teneur du groupe carbonyle étaient stabilisées de façon significative. La stabilisation obtenue par le traitement a été démontrée tant pour les endroits couverts d'encre que sur la cellulose pure. Il a par ailleurs été possible de confirmer que même des encres contenant du cuivre pouvaient tirer profit de ce traitement.
© 2008 K. G. Saur Verlag
Artikel in diesem Heft
- Editorial
- Treatment of damaged 18th- and 19th-century manuscripts: introduction to an interdisciplinary research project funded by the DFG
- Phytate treatment of metallo-gallate inks: Investigation of its effectiveness on model and historic paper samples
- Influence of aqueous calcium phytate/calcium hydrogen carbonate treatment on the chemical composition of iron gall inks
- Authentic characteristics in manuscripts: An analysis of relevant characteristics before and after aqueous treatment
- What is an original? The interests of the historian working with manuscripts, for example those of Jacob and Wilhelm Grimm
- Work standard for the treatment of 18th- and 19th-century iron gall ink documents with calcium phytate and calcium hydrogen carbonate
Artikel in diesem Heft
- Editorial
- Treatment of damaged 18th- and 19th-century manuscripts: introduction to an interdisciplinary research project funded by the DFG
- Phytate treatment of metallo-gallate inks: Investigation of its effectiveness on model and historic paper samples
- Influence of aqueous calcium phytate/calcium hydrogen carbonate treatment on the chemical composition of iron gall inks
- Authentic characteristics in manuscripts: An analysis of relevant characteristics before and after aqueous treatment
- What is an original? The interests of the historian working with manuscripts, for example those of Jacob and Wilhelm Grimm
- Work standard for the treatment of 18th- and 19th-century iron gall ink documents with calcium phytate and calcium hydrogen carbonate
