بخشی از مقاله
چکیده
بیماری برنز و وجود محصولات خوردگی کلریدی از مشکلات حفظ و نگهداری اشیاء مسی و آلیاژهای آن است که از دیرباز مورد توجه حفاظتگران بوده و خواهد بود؛ و در مواجهه با برخی از اشیاء تاریخی استفاده از مواد بازدارنده خوردگی را امری ضروری می سازد. با توجه به این موضوع که ترکیب بنزوتری آزول مشکوک به سمیّ بودن است و همینطور هزینه های بالای استفاده از این بازدارنده، سعی شده است تا در صورت امکان به بازدارنده ایغیر سمیّ برای مرمتگر و مؤثر در کنترل روند خوردگی دست یافته شود
پژوهش. حاضر با هدف دستیابی به ماده ای غیر سمّی و ارزان و سعی در پاسخ به این پرسش که آیا سیتروس پارادیزی در پایادارسازی اشیاء مسی ماده ای مؤثر است به ارزیابی کاربرد سیتروس پارادیزی به عنوان بازدارنده اشیاء برنزی و مقایسه آن با بنزوتری آزول پرداخت. برای این منظور با استفاده از تغلیظ عصاره سیتروس پارادیزی به وسیله دستگاه روتاری با هدف رسیدن به نتیجه مطلوب تر، محلول مورد نظر برای انجام آزمایش ها تهیه شد.
سنجش این ترکیب به وسیله انجام آزمایش هایی از جمله رنگ سنجی، وزن سنجی، تیتراسیون و رُزنبرگ بر روی نمونه های آزمایشگاهی و نمونه های تاریخی مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده این است که سیتروس پارادیزی در مقایسه با بنزوتری آزول نمی تواند به عنوان یک بازدارنده خوردگی برای اشیاء برنزی تاریخی محسوب شود و تنها به دلیل ماهیت اسیدی خود به صورت یک پاک کننده، محصولات کلریدی سطحی را از روی پاتین برمی دارد.
مقدمه
گاهی اشیاء باستانی مسی و برنزی در شرایط دفن شدگی برای قرن ها بدون تخریب قابل ملاحظه ای با دوام هستند زیرا یک نقطه تعادل بین فلز خورده شده و محیط اطراف آن ایجاد می شود. نقطه تعادل با حفاری و بیرون آوردن شیء بهم می خورد و کلرید مس ناپایدار که یکی از محصولات اصلی خوردگی مس و آلیاژهای آن است می تواند با اکسیژن آزاد واکنش می دهد تا کلرید مس را که بعد با فلز مس واکنش می دهد به وجود آورد
یون های کلرید در بسیاری از مکان های باستان شناسی، مثل مکان های زمینی، بسیار معمول است. خوردگی اشیاء فلزی در هر دو ریز محیط های دارای هوا و بدون هوا، در جاهایی که یون کلر در ماهیت اساسی فرایند خوردگی وجود دارند، با اعمال کردن اثر جنبشی فرایندهای اکسیداسیون و یا کمک کردن در تشکیل محصولات خوردگی می تواند رخ دهد. در حضور یون کلرید، زمانی که شکست هایی در فیلم اکسید و یا تشکیل و نوسان رطوبت سطحی رخ می دهد، خوردگی حفره ای به وجود می آید که ماهیت سطح را تغییر می دهد
رویین شدن یا گسترش یک لایه محافظ از محصولات خوردگی در نتیجه واکنش شیمیایی محیط با فلز باعث می شود مناطق پوشیده شده با این محصولات، با محیط اطراف واکنش ندهند و شیء با محیط خود به تعادل برسد. در بعضی از اشیاء این لایه به دلیل بیماری برنز از بین رفته و فلز در زیر این لایه به شدت خورده می شود.
متلاشی شدن این لایه به دلیل وجود نانتوکیت در زیر لایه محافظ و تبدیل آن به تری هیدروکسی کلرید مس است که یکی از مسأله سازترین گروه مواد معدنی برای پایداری برنز، کلریدهای مس هستند. حضور کلرید مس به عنوان یک محصول خوردگی در کنار سطح فلزی می تواند مشکلات درازمدتی را برای پایداری یک شیء به وجود آورد. مهمترین کلریدهای مس در خوردگی برنز، نانتوکیت - کلرید مس - و تری هیدروکسی کلرایدهای مس - آتاکامیت، پاراتاکامیت و بوتالاکیت - که همگی ایزومرهای Cu2 - OH - 3Clهستند
کنترل بیماری برنز و استفاده از مواد بازدارنده بدون عوارض برای شیء و حفاظتگر نخواهد بود؛ مواد بازدارنده سمّی که گاه بر رنگ و لایه های محصولات خوردگی غیر مخرب نیز اثر می گذارد، ضرورت دست
یافتن به ترکیبی سالم و مؤثر حفاظتگران را به تفکر وامی دارد که آیا ترکیبات غیر مخرب یا با عوارض کمتر نیز وجود دارد. با علم بر طبیعی و غیر سمّی بودن سیتروس پارادیزی و فرض بر اینکه این ترکیب در کنترل روند خوردگی کلریدی اشیاء مسی مؤثر است، از این ماده برای مقایسه و سنجش با ترکیب بنزوتری آزول استفاده شد.
تاریخچه بنزوتری آزول
بنزوتریآزول اولین بار در سال 1947 میلادی مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1967، مدسن استفاده از بازدارنده خوردگی بنزوتریآزول را برای اهداف عملی حفاظت معرفی کرد. در واقع موضوع بنزوتریآزول، یک نوآوری انگلیسی برای استفاده به عنوان بازدارنده خوردگی در 1947توسط کُتُن و اسکلز ود. در کاربردهای تجاری نیز، برای بیست سال قبل از اینکه جامعه حفاظت از فواید آن آگاه شود، برای پایدارسازی برنزهای باستانی به کار می رفت. روش دقیق بنزوتریآزول به عنوان یک بازدارنده مس، برای چندین سال بحث می شد. در بعضی مواقع درمان با بنزوتریآزول در پایدار سازی شیء نا موفق است
بنزوتریآزول در گذشته به عنوان یک بازدارنده در امولوسیون عکاسی و به عنوان یک عامل برای مشخص کردن نقره، قبل از آنکه هر دو نوع خوردگی مس توسط اتمسفر و آب زمینی شناخته شود، به کار می رفت. امروزه عموماً به صورت یک افزودنی به سیستم های حاوی آب مانند ضد یخ ها، گرم کننده ها و سیستم های خنک کننده و جریان های هیدرولیکی که در آنها ترکیبات مس وجود دارد به کار می رود و از سال 1967 نیز به عنوان یک بازدارنده برای اشیاء تاریخی مسی و آلیاژهای آن به کار می رود. بنزوتریآزول - C6H5N3 - یک مشتق حلقوی غیر یکنواخت نیتروژن، شامل 3 اتم نیتروژن است که هر کدام با یک جفت الکترون تنهای به اشتراک نگذاشته، یک حلقه 5 عضوی را تشکیل می دهد
روش تحقیق
سیتروس پارادیزی - Grapefruit -
سیتروس پارادیزی میوه ای پاییزی و زمستانی سرشار از ویتامین آ و ث است که نام دیگر آن دارابی می باشد. این میوه بومی جاماییکا و اندونزی است. برخی از گیاه شناسان گریپ فروت را بومی مصر می دانند. به طور معمول این میوه در همه جای دنیا به سه رنگ زرد، قرمز و صورتی در وجود دارد که رنگ آن به نوع، گونه و آنتی اکسیدان موجود در آن بستگی دارد. هرچه رنگ آن تیره تر باشد خواص آنتی اکسیدانی و ضد سرطانی آن بیشتر است. گریپ فروت حاوی آنتی اکسیدانی بسیار مفید به نام نارینجنین می باشد. طعم تلخ نارینجنین باعث از بین رفتن اسیدهای چرب موجود در کبد می شود
در پژوهشی که در سال 2004 انجام شد، اثر بازدارندگی سیتروس پارادیزی بر روی فولاد نرم در محلول اسید کلریدریک در بازه دمای 30 تا 50 درجه سانتیگراد و با روش سنجش کاهش وزن بررسی شد، آب آن به عنوان یک بازدارنده برای اسید های محیطی تشخیص داده شد. درجه تأثیر بازدارنده با افزایش غلظت افزایش یافت اما با افزایش دما کاهش یافت. یک ویژگی بازدارنده جذب سطحی یک ترکیب در آب میوه روی سطح فولاد نرم بود
در پژوهشی دیگر ترکیبات فنولیک آزاد و متصل هسته سیتروس پارادیزی طی دو مرحله استخراج متانولی و هیدرولیز قلیایی جدا سازی شده و نوع و میزان این ترکیبات به روش HPLC تعیین شد . اسیدهای فنولیک موجود درهسته سیتروس پارادیزی شامل کومالیک، فرولیک، کافئیک، سیناپیک اسید و فلاونوئیدها به ویژه دو فلاوانون لوتئولین و نارینجین شناسایی شدند
استخراج سیتروس پارادیزی
برای انجام استخراج ابتدا به صورت انتخابی از چند نقطه شهر اصفهان سیتروس پارادیزی تهیه شد. طبق بررسی های میدانی انجام شده مشخص شد که سیتروس پارادیزی موجود در شهر اصفهان از منطقه شمال کشور وارد می شود. میوههای خریداری شده با هم مخلوط شدند و آب آنها گرفته شد و از صافی عبور داده شد، سپس توسط دستگاه روتاری مدل IKA RV 10 Digital در دما، مدت زمان، سرعت چرخش و فشارهای مختلف برای به دست آوردن غلظت های مورد نظر تغلیظ شد تا در نهایت دمای 55 درجه سانتی گراد، فشار 500 پاسکال، دور چرخش 105 به عنوان شرایط مناسب در نظر گرفته شد زیرا به نظر می رسد در دماهای بالا مواد مؤثره - فلاونوییدها - آب سیتروس پارادیزی را از بین می رود.
سپس برای تشخیص حضور فلاونویید در محلول ها پس از تغلیظ از یک آزمایش شیمیایی استفاده می کنیم به این طریق که به 5 گرم از نمونه چند قطره سدیم هیدروکسید %10 اضافه می کنیم که در این مرحله رنگ محلول زرد می شود و بعد به چند قطره اسید کلریدریک رقیق اضافه می کنیم.
بی رنگ شدن محلول نشان دهنده حضور فلاونویید است. پس از انجام این آزمایش در همه غلظت ها و همچنین محلول مادر حضور فلاونویید مشخص شد اما با افزایش دمای تغلیظ میزان بی رنگ شدن محلول پس از آزمایش کاهش می یافت که می توان نتیجه گرفت با افزایش دما از میزان فلاونویید موجود در آب سیتروس پارادیزی کاسته می شود زیرا در محلولهای تغلیظ شده در دمای بالاتر از 55 درجه آزمایش ذکر شده، حضور فلاونوئید مشخص نشد.
