Mustergutachten

 

Prüfbericht-Nr.: AA 02- 00000

 

Objekt


1. Gegenstand des Gutachtens

Skulptur aus Bronze, Höhe:
Herkunft:

2. Auftrag

Authentizitätsprüfung mittels Legierungsanalyse, Patina-Analyse und erweiterter Patina-Analyse (Line-scan)

3. Vorgehensweise

Mikroelementanalyse mittels Atomemissionspektrometrie (ICP-OES-Messung),
Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit angeschlossenem energiedispersivem
Röntgenmikroelementanalysator (EDX)

4. Beschreibung der Einzeluntersuchungen

4.1 Probenahme

Metallprobe: Entnahme mittels 1 mm-HSS-Bohrer.
Nach Säuberung der Oberfläche von Korrosionsprodukten und geologischen Ablagerungen mittels Senkbohrer wird eine Tiefenprobe (bei ausreichender Materialstärke bis 5 mm) entnommen.
Probenahmestelle:

Patinaproben: mittels Edelstahlskalpell wird die Korrosionsschicht an mehreren Stellen so flach abgetragen, daß möglichst wenig unkorrodiertes Metall in die Probe gelangt.
Probenahmestellen:

Probe für Line-scan: es wird eine Materialprobe (ca. 5 x 5 mm) entnommen, die den gesamten Querschnitt (Innenpatina - Metallschicht - Außenpatina) beinhaltet.
Die Probe wird stirnseitig auf einer Ultrafräse so plangeschliffen, daß die innere Korrosionsrinde erhalten bleibt. Anschließend wird die Probe mit Kohlenstoff (ca. 0,7 nm Schichtdicke) bedampft und unter dem Rasterelektronenmikroskop einer korrelierenden ortsaufgelösten Mikroelementanalyse unterworfen.
Probenahmestelle:

4.2 Analytische Untersuchung

Die Metallprobe wurde in destillativ gereinigter Mineralsäure gelöst und die vorhandenen Metalle mittels Atomemissionsspektrometrie gegen Standardlösungen der Elemente Kupfer, Zink, Nickel, Blei, Zinn, Arsen, Antimon, Aluminium und Cadmium quantitativ bestimmt.
Es ergab sich folgende Elementzusammensetzung:

Kupfer
Zink
Nickel
Blei
Zinn
Arsen
Antimon
Aluminium
Cadmium

Die entnommenen Patinaproben wurden im Rasterelektronenmikroskop auf ihre Elementzusammensetzung durchmustert.
Die Spektren zeigen als Hauptbestandteil Kupfer und Zink, Blei und Zinn liegen als Nebenbestandteile vor.
Geologische Ablagerungen (Alumosilikate, Eisenoxid und Calciumcarbonat) sind in geringen Mengen vorhanden.
Elemente, die auf eine moderne Behandlung der Oberfläche hindeuten, sind nicht in den entsprechenden Konzentrationen nachzuweisen.

Line-scan:
Die Vermessung der präparierten Probe erfolgte über die gesamte Patinaschicht und bis ca. 50 µm tief in das Metall (siehe rasterelektronenmikroskopisches Bild und zugehörige Elementverteilungsdiagramme).

Folgende Merkmale sind vorhanden:
  • Die Innenpatina hat an der untersuchten Stelle eine Schichtdicke von ca. 200 µm
  • Chloride sind in der Patina nur in geringen Mengen vorhanden
  • Silicium, Aluminium und Sauerstoff korrelieren im Inneren der Patina. Als Folge davon werden die Hauptkorrosionsprodukte (Kupferverbindungen) in den Hintergrund gedrängt
  • An der Patinaoberfläche korreliert Kohlenstoff mit Sauerstoff (Hinweis auf Carbonate) und - andeutungsweise - auch mit Kupfer (Hinweis auf Kupfercarbonat)
  • Kupfer korreliert an einigen Stellen, vor allem an der Grenzschicht zum Metall, mit Sauerstoff (Hinweis auf Kupferoxid)
  • Zinkverbindungen zeigen Maxima in der oberflächennahen Schicht und an der Patina-Metall-Grenze
  • Im Metall kann eine schwache Entzinkungszone beobachtet werden
  • Zinn zeigt in der Patina keine Ausprägung
  • Blei ist in der Patina angereichert, mit einem ausgeprägten Maximum in der Grenzschicht zum Metall

4.3 Beurteilung der Untersuchungen

Aufgrund der Legierungszusammensetzung liegt ein Typ Bronze vor, wie er im Zeitraum des ... Jahrhunderts in ... verwendet wurde.
Die Spurenelemente Nickel und Arsen sind typische Begleitelemente einer Kupferverhüttung ohne neuzeitliche Raffination des Rohkupfers. Der Aluminiumgehalt ist für die Annahme einer zulegierten modernen Aluminiumbronze nicht ausreichend. Als Quelle kommen Spuren der alumosilikathaltigen Korrosionsschicht in Frage, die in die Metallprobe gelangt sein können oder geringe Alumosilikat- und Aluminiumoxid-haltige Verunreinigungen der Legierung.

Weiterhin wurde die Anreicherung der Legierungselemente in der Patina beurteilt. Die Korrosion der Bronze führt zur Abreicherung von Legierungsbestandteilen, die schwerlösliche Verbindungen während des Korrosionsprozesses bilden. Infolge der Schwerlöslichkeit findet bei einem lange andauernden Korrosionsprozess eine entsprechende Anreicherung der jeweiligen Elemente in der Patina statt. Die Anreicherungsfaktoren sind abhängig vom Löslichkeitsprodukt der folgenden Korrosionsprodukte:

Blei: Bildung von basischem Bleicarbonat, starke Anreicherung
Zinn: Bildung von Zinnsäure, geringe Anreicherung
Zink: Bildung von Zinkoxid, keine Anreicherung

Die Ergebnisse der Röntgenmikroanalyse führen im vorliegenden Fall zu folgender Beurteilung:
Kupfer ist als Haupt-Legierungselement nachweisbar. Es zeigt sich eine korrosionsbedingte Anreicherung der metallischen Nebenbestandteile in der Patina.
Neben geologischen Ablagerungen (Alumosilicate, Eisenoxid und Calciumcarbonat) konnten keine weiteren auffälligen Elementgehalte nachgewiesen werden.
Gegen eine Behandlung mit Mineralsäure spricht das Fehlen der entsprechenden Säureanionen in höherer Konzentration.

Beurteilung der Ergebnisse des Line-scans:
Das Vorliegen einer oxidischen Schicht in der Tiefe der Patina bei gleichzeitiger Abwesenheit von Chloriden spricht für eine natürlich gewachsene Korrosionsschicht.
Anreicherungen von Blei an der Patina-Metallgrenze und Zinn in der oberflächen-nahen Schicht sind erkennbar.
In die Patina eingewachsene geologische Ablagerungen sind vorhanden.

5. Schlussfolgerung

Alle Befunde sprechen für eine Herstellung des Objekts im ... Jahrhundert. Für eine künstliche Erzeugung der Patina liegen keine Hinweise vor.

 

Leiter der Prüfeinrichtung

Dr. R. Neunteufel

 

Anlagen

     
 

 

[an error occurred while processing this directive]   Druckversion

 


Kontakt: ANTIQUES ANALYTICS GmbH
Dr. Robert Neunteufel
D-65817 Eppstein
Im Rehwinkel 1
Telefon: +49(0)6198-576070
Telefax: +49(0)6198-500534
E-Mail:    info@a-analytics.de
Internet: www.a-analytics.de
und         www.a-analytics.com