choroba Byne'a
Choroba Byne'a , dokładniej znana jako rozkład Bynesa , jest osobliwym i trwale niszczącym stanem wynikającym z trwającej reakcji chemicznej , która często atakuje muszle mięczaków i inne okazy wapienne , które są przechowywane lub wystawiane przez długi czas. Jest to forma wykwitów soli powstałych w wyniku reakcji kwaśnych oparów z zasadową powierzchnią wapienną. Wykwity mogą czasem z pozoru przypominać rozwój pleśni . Chociaż po raz pierwszy opisano go na początku XIX wieku, rozkład bynesowski został dobrze poznany dopiero prawie sto lat później. Stan ten został nazwany na cześć mężczyzny (Loftus Byne), który jest najbardziej znany z opisywania go pod koniec XIX wieku, mimo że nie był pierwszą osobą, która opisał to drukiem. Ponadto Byne błędnie założył, że stan ten był spowodowany przez bakterie i dlatego stan ten zaczęto nazywać „chorobą”.
Oprócz muszli mięczaków różne inne okazy z historii naturalnej są podatne na tę formę rozkładu, w tym skorupki jaj oraz niektóre skamieliny i próbki minerałów składające się z węglanu wapnia . Warunek ten budzi niepokój muzealników , a także każdego, kto posiada prywatną kolekcję tego typu okazów. Aby uniknąć rozkładu bynesowskiego, w środowiskach kolekcji preferuje się stosowanie metali, niereaktywnych polimerów i materiałów bezkwasowych o jakości archiwalnej zamiast zwykłego papieru, materiałów drewnopochodnych, zwykłych klejów i lakierów. Postępowanie z dotkniętymi okazami obejmuje mycie i dokładne suszenie, a następnie przeniesienie do archiwum.
Wygląd
Choroba Byne'a może pojawić się jako biała, pudrowa powłoka na muszli lub innej wapiennej próbce. Często wygląda to tak, jakby okaz został „zarażony” pleśnią ; jednakże w powiększeniu okazuje się, że wygląd przypominający pleśń jest krystalicznym wzrostem soli.
Historia
W 1839 roku brytyjski przyrodnik i malakolog Thomas Brown (1785–1862) krótko wspomniał o tej formie degradacji w swojej książce A Conchologist's Text-Book . Agnes Kenyon również opisała ten stan w 1896 r., Sugerując, że „cząsteczki soli w atmosferze [wyraźnie] wywierały działanie żrące ”.
- Pochodzenie nazwy
W 1899 r. Brytyjski koncholog amator i przyrodnik Loftus St. George Byne (1872–1947) opisał ten stan w prezentacji dla Conchological Society of Great Britain w Irlandii i zrobił to ponownie w innej prezentacji w czerwcu tego samego roku.
... otępienie najpierw bardziej przenikające zewnętrzną stronę niektórych gatunków gładkich, np. Conus , Cypraea , a zwłaszcza Naticidae . Wtedy szare kwaśne wykwity, zarówno smakujące, jak i pachnące mocno octem , pokrywają całą powierzchnię jak proszek, unosząc się niewątpliwie z wnętrza, a okazy wkrótce są prawie bezpowrotnie zniszczone.
Byne był przekonany, że kwas masłowy był obecny razem z octanem wapnia w dotkniętych muszlach, chociaż tak naprawdę nigdy nie opisał metod, których użył w tak zwanych „rozległych testach chemicznych”, które, jak twierdził, zastosował do tych okazów . Między innymi założył, że kwas masłowy pochodzi z bakterii . Doszedł również do wniosku, że rozkładający się efekt „wędrował od skorupy do skorupy i od szuflady do szuflady”, w związku z czym stan ten zaczęto nazywać „chorobą”.
- Wyjaśnienie i rozwiązanie
Prawdziwy charakter „choroby” został częściowo wyjaśniony w 1934 r., Kiedy brytyjski chemik rządowy John Ralph Nicholls wyjaśnił, że dębowe szafki w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie wydzielały opary kwasu octowego, które atakowały przechowywane w nich muszle.
W 1985 roku, prawie 150 lat po pierwszej wzmiance o chorobie Byne'a w literaturze, Norman H. Tennent i Thomas Baird opublikowali obszerne badanie na ten temat. Ich dogłębna analiza, obejmująca wiele złożonych i wyrafinowanych technik, takich jak dyfrakcja rentgenowska , spektroskopia w podczerwieni , analiza termograwimetryczna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego , ostatecznie ujawniła prawdziwą naturę procesu rozpadu. Zidentyfikowali zaangażowane substancje ( wapnia ), a także reakcje chemiczne , które je wywołały. Doszli do wniosku, że choroba Byne'a w rzeczywistości nie jest chorobą i jest w rzeczywistości spowodowana prostymi reakcjami chemicznymi, które zachodzą w obecności kwaśnych oparów pochodzących z bezpośredniego środowiska, w którym przechowywane są okazy.
Chemia
Rozpad bynesowski zwykle rozpoczyna się, gdy okazy są przechowywane lub wystawiane przez dłuższy czas w zamkniętej przestrzeni. Sam sposób przechowywania zwykle powoduje ten problem, gdy pojemniki, szafki lub gabloty są w całości lub w części wykonane z drewna , sklejki lub innych produktów drewnianych, takich jak masonit , lub gdy okazy są otoczone lub stykają się z różnymi innymi rodzajami materiały na bazie celulozy , które mogą zakwaszać parę wodną .
tekturę , tekturę, papier , bawełnę i korek o jakości niearchiwalnej , z których wszystkie z czasem wydzielają kwaśne opary. Problemem są również tworzywa PCW i poliuretany , które z czasem ulegają degradacji i wydzielają kwaśne opary. Istotnym czynnikiem jest wysoka wilgotność powietrza oraz brak wentylacji okazów. Wysokie temperatury otoczenia mogą przyspieszyć rozkład.
Ogólnie rzecz biorąc, w szafkach lub gablotach, które są całkowicie lub częściowo wykonane z drewna, hydroliza grup acetylowych w drewnianych hemicelulozach tworzy kwas octowy . Szybkość wytwarzania kwasu octowego jest proporcjonalna do stężenia estrów w drewnie, wilgotności, temperatury i ogólnej kwasowości środowiska. Kwaśne opary mogą być również uwalniane z formaldehydu , który może występować w drewnie jako produkt degradacji ligniny . Kwaśne opary mogą również wydzielać się z wszechobecnych żywic formaldehydowych (powszechnie żywic mocznikowo-formaldehydowych ).
W pierwszym przypadku kwas octowy reaguje z węglanem wapnia (jednym z głównych składników muszli słodkowodnych, morskich i lądowych, jaj ptasich i innych tego typu okazów) wytwarzając octan wapnia, sól . Formaldehyd może zostać utleniony przez tlen z powietrza, tworząc kwas mrówkowy , który następnie ma zasadniczo takie same skutki jak kwas octowy , reagując z węglanem wapnia, tworząc sól. Sole ( octan wapnia i mrówczan wapnia ) krystalizują przez zewnętrzną powierzchnię próbki, niszcząc jej drobne szczegóły i odsłaniając więcej obszarów do dalszej reakcji. W miarę postępu choroby kryształy soli gromadzą się na powierzchni próbki, która ulega coraz większej erozji.
Reakcja chemiczna węglanu wapnia i kwasu octowego przebiega następująco:
- CaCO 3 + 2 CH 3 COOH → Ca(CH 3 COO) 2 + H 2 O + CO 2
Reakcja chemiczna węglanu wapnia i kwasu mrówkowego przebiega następująco:
- CaCO 3 + 2 CH 2 O 2 → Ca(HCOO) 2 + H 2 O + CO 2
Reakcja chemiczna węglanu wapnia i kwasu siarkowego przebiega następująco:
W tej ostatniej reakcji węglan wapnia reaguje z kwasem siarkowym i wytwarza siarczan wapnia, wodę i dwutlenek węgla.
Zapobieganie i zarządzanie
Gdy okazy mają być umieszczone w pojemniku dowolnej wielkości w celu długoterminowego przechowywania lub ekspozycji, konsekwentne stosowanie wyłącznie materiałów o jakości archiwalnej zapobiega rozwojowi choroby Byne'a. W związku z tym w zbiorach muzealnych okazów, które mogą być podatne na tę reakcję, wykorzystywane są materiały, takie jak metalowe szafki i gabloty, papierowe etykiety o jakości archiwalnej i tace na karty. Warto również wspomnieć, że muszle morskie po zebraniu należy dokładnie umyć w słodkiej wodzie, aby usunąć sól znajdującą się na skorupie iw skorupie, a następnie dokładnie wysuszyć przed przechowywaniem. Sól przyciąga wilgoć i sprawia, że muszle są bardziej podatne na rozkład bynesowski.
Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca materiały niearchiwalne i ich archiwalne odpowiedniki:
| Tradycyjne materiały niearchiwalne | Materiały archiwalne bez kwaśnych oparów |
|---|---|
| drewno, sklejka, masonit | metal |
| papier | papier bezkwasowy |
| karta i karton | karta bezkwasowa |
| bawełna (w Wielkiej Brytanii wata) | wypełnienie z włókna poliestrowego |
| korek | wypełnienie z włókna poliestrowego |
| kolorowa pianka z tworzywa sztucznego | etafoam : biała pianka polietylenowa |
| octan etylenowinylu | mylar |
| tusz do długopisu, inne tusze codziennego użytku | tusz węglowy (lub ołówek) |
| zwykły klej | klej archiwalny |
| zwykła taśma celulozowa | archiwalna taśma celulozowa |
| zwykłe (polietylenowe) torby do przechowywania z zamkiem błyskawicznym | archiwalne ( polipropylenowe ) torby do przechowywania z zamkiem błyskawicznym |
należy całkowicie unikać stosowania drewna i pochodnych celulozy . Wiele lakierów i farb jest dobrze znanymi emiterami lotnych związków organicznych (LZO), z których niektóre mogą być kwaśne, a tym samym mogą uszkadzać próbki węglanu wapnia. Z tego powodu należy również unikać tych powłok ; lakiery i farby na bazie wody są uważane za mniej szkodliwe i powinny być preferowane.
Ponieważ reakcje związane z rozkładem bynesowskim wymagają pewnej ilości wilgoci w powietrzu, aby mogły zajść, korzystne jest utrzymywanie powietrza nieco suchego, tj. utrzymywanie pod kontrolą wilgotności względnej środowiska. Osiąga się to poprzez uważne monitorowanie wilgotności względnej (za pomocą przyrządów takich jak higrometr ) i stosowanie osuszaczy w razie potrzeby; czasami mogą wystarczyć proste systemy klimatyzacji . Ekstremalnie niska wilgotność może uszkodzić niektóre okazy, dlatego zaleca się ostrożność. Zwykle za odpowiednią uważa się wilgotność względną utrzymywaną na poziomie około 50%. stosowanie sorbentów zawierających mocne zasady , takie jak wodorotlenek potasu , w środowisku przechowywania w celu ochrony próbek przed degradacją. Papier do kopiowania lub bibuła filtracyjna impregnowana KOH to przykłady niedrogich sorbentów, które można zastosować. Te mocne zasady preferują reagowanie z kwasami, dlatego z powodzeniem konkurują z próbkami węglanu wapnia o wszelkie kwaśne opary, które mogą być obecne. Zasady pomagają również zmniejszyć ogólne stężenie kwasu w zamkniętej przestrzeni.
Uszkodzenie okazów jest niestety nieodwracalne; jednak rozkład można zatrzymać, myjąc lub mocząc okazy w wodzie, a następnie bardzo dokładnie susząc. Okazy muszą być następnie umieszczone w środowisku składającym się wyłącznie z materiałów archiwalnych, w całkowicie archiwalnym otoczeniu.
Choroba pirytu
W kolekcjach zawierających skamieniałości wysoka wilgotność może również wpływać na skamieliny pirytu (lub jego bardziej reaktywnego polimorfu markasytu ) (siarczek żelaza) w nieco podobnym stanie, który jest znany jako choroba pirytu . Siarczek żelaza może reagować z wodą i tlenem, tworząc siarczany żelaza i kwas siarkowy , które następnie mogą powodować rozkład bynesowski.
Linki zewnętrzne
-
Media związane z chorobą Byne'a w Wikimedia Commons
