Επιστήμη Υλικών ΙΙ (Θ) Ενότητα 8: Λιπαρές ύλες και φυσικές ρητίνες Σταμάτης Μπογιατζής, επίκουρος καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων & Έργων Τέχνης.

Παρουσίαση με θέμα: "Επιστήμη Υλικών ΙΙ (Θ) Ενότητα 8: Λιπαρές ύλες και φυσικές ρητίνες Σταμάτης Μπογιατζής, επίκουρος καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων & Έργων Τέχνης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Επιστήμη Υλικών ΙΙ (Θ) Ενότητα 8: Λιπαρές ύλες και φυσικές ρητίνες Σταμάτης Μπογιατζής, επίκουρος καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων & Έργων Τέχνης Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

2 Βασικοί όροι (1 από 2)  Εστέρες,  Τριγλυκερίδια,  «Ξήρανση» λαδιών,  Πολυμερισμός,  Οξείδωση λαδιών,  Ελεύθερα λιπαρά οξέα,  Βαθμός οξύτητας, 1  Τερπενικές ρητίνες,  Ισοπρένιο,  Μονοτερπενικές ρητίνες,  Διτερπενικές ρητίνες,  Τριτερπενικές ρητίνες,  Κολοφώνιο,

3 Βασικοί όροι (2 από 2)  Δάμμαρη,  Μαστίχα,  Γομαλάκα,  Απολιθωμένες ρητίνες,  Ήλεκτρο,  Κοπάλια. 2

4 «Ξήρανση» των λαδιών Η «ξήρανση» των λαδιών είναι η αντίδραση που τα μετατρέπει σε υαλώδη (=άμορφα) στερεά, ή υψηλού ιξώδους ρευστά. Πρόκειται για αντίδραση πολυμερισμού υπό την επίδραση του οξυγόνου της ατμόσφαιρας (=αυτοξείδωση) που οδηγεί σε ένα μεγάλου Μ.Β. διασταυρωμένο πολυμερές (=τρισδιάστατο πλέγμα). [πάντα γίνεται σε συνδυασμό με άλλες αντιδράσεις που επηρεάζουν το χρώμα και την υφή των λαδιών]. Πολυμερισμός = αύξηση του μοριακού βάρους των τριγλυκεριδίων. 3

5 Πολυμερισμός «ξηραινόμενων» λαδιών (1 από 2) γλυκερίνη R₁ Λινολενικό C18:3 R₂ Ελαϊκό C18:1 R₃ Λινελαϊκό C18:2 Έχει μόνο ένα διπλό δεσμό 4 Προϋπόθεση: τα λάδια να είναι πολυακόρεστα

6 Πολυμερισμός «ξηραινόμενων» λαδιών (2 από 2) 5 Περιοχές με 2 ή 3 διπλούς δεσμούς -C=C-C-C=C-

7 Ποια έλαια είναι ξηραινόμενα; ξηραινόμεναημιξηραινόμεναμη ξηραινόμενα λινέλαιοσογιέλαιοελαιόλαδο Oiticaβαμβακέλαιοαραχιδέλαιο Perillaσησαμέλαιοκικινέλαιο παπαρουνέλαιοκαλαμποκέλαιοαμυγδαλέλαιο λάδι tung φοινικέλαιο καρυδέλαιο κανναβέλαιο ηλιέλαιο Πηγή: Ε. Ιωακείμογλου, Τα οργανικά υλικά των Έργων Τέχνης, Αθήνα 2013 6

8 Ιδιότητες ξηραινόμενων λαδιών Πηγή: Ε. Ιωακείμογλου, Τα οργανικά υλικά των Έργων Τέχνης, Αθήνα 2013 λάδιΕιδικό βάροςθ (°C) δείκτης διάθλασης θ (°C) αριθμός σαπωνοποίησης αριθμός ιωδίου λινέλαιο0.9310 - 0.9380151.4786-1.481515189-190175-204 Oitica0.9670 - 0.9780201.5140-1.518020186-195140-152 Perilla0.9300 - 0.9370151.4826-1.485620188-197193-200 παπαρουνέλαιο0.9240 - 0.9270151.4670-1.470040189-196132-140 ηλιέλαιο0.9200 - 0.9260151.4740-1.479020189-194120-136 λάδι tung0.9321 - 0.9357251.5165-1.520025190-195156-175 καρυδέλαιο0.9250 - 0.9270151.4690-1.471040189-197132-152 σογιέλαιο0.9179 - 0.9245251.4765-1.477515190-195103-152 7

9 Λινέλαιο (linseed oil) (1 από 2) Ακόρεστο λάδι που προέρχεται από τον καρπό το λιναριού (σε όλη την Ανατολική Μεσόγειο). Το σημαντικό ξηραινόμενο έλαιο με εφαρμογές στη ζωγραφική. “Brown Flax Seeds”, από Sanjay ach διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Brown Flax SeedsSanjay achCC BY-SA 3.0 “Linum usitatissimum capsules, vlas zaadbollen”, από Rasbak διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Linum usitatissimum capsules, vlas zaadbollenRasbakCC BY-SA 3.0 Ελαϊκό οξύ 17% Λινελαϊκό οξύ 22% Λινολενικό οξύ 55% 8

10 Λινέλαιο (linseed oil) (2 από 2) Τυπικός τριεστέρας της γλυκερίνης στο λινέλαιο. Λινελαϊκό οξύ Λινολενικό οξύ Ελαϊκό οξύ “Triglyceride unsaturated Structural Formulae V.1.”, από Jü διαθέσιμο ως κοινό κτήμαTriglyceride unsaturated Structural Formulae V.1.Jü 9

11 Καρυδέλαιο (walnut oil) Ελαϊκό οξύ 22% Λινελαϊκό οξύ 53% Λινολενικό οξύ 10% “Juglans regia Echte Walnussfrucht 3”, από Böhringer διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 2.5Juglans regia Echte Walnussfrucht 3 BöhringerCC BY-SA 2.5 10

12 Παπαρουνέλαιο (poppyseed oil) Ελαϊκό οξύ 22% Λινελαϊκό οξύ 74% Λινολενικό οξύ 0% “Poppy seeds”, από OsamaK διαθέσιμο ως κοινό κτήμαPoppy seedsOsamaK “Poppy-1”, από Centpacrr διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Poppy-1CentpacrrCC BY-SA 3.0 11

13 Κικινέλαιο (ρετσινόλαδο, castor oil) Ακόρεστο λάδι που προέρχεται από το φυτό Ricinus communis (σε όλη την Ανατολική Μεσόγειο). Βρίσκει πολλές χρήσεις στη βιομηχανία με κυριότερη στα χρώματα και τα βερνίκια. “Castor beans1”, από HediBougghanmi2014 διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Castor beans1HediBougghanmi2014CC BY-SA 3.0 Ρικινελαϊκό οξύ 89% Λινελαϊκό 4% Ελαϊκό 3% Παλμιτικό Στεατικό 12

14 Φθορά των λαδιών: αυτοξείδωση παρουσία ιόντων μετάλλων από χρωστικές Πηγή: S. BOYATZIS, E. IOAKIMOGLOU, P. ARGITIS, UV Exposure and Temperature Effects on Curing Mechanisms in Thin Linseed Oil Films: Spectroscopic and Chromatographic Studies, J. Appl. Polym. Sci., 84 (5), 2 May 2002, 936-949 13 Ο2Ο2 Σχηματισμός υπεροξειδίων

15 Φθορά των λαδιών Μείωση του ΜΒ και δημιουργία πτητικών προϊόντων (π.χ. δικαρβοξυλικά οξέα και παράγωγά τους) προϊόντα μικρού Μ.Β. Αζελαϊκό οξύ Αζελαϊκή ημιαλδεϋδη Πολυμερισμένο (ξηραμένο) λάδι 14

16 Κιτρίνισμα των λαδιών Δημιουργία έγχρωμων ενώσεων που συνήθως έχουν ακόρεστους δεσμούς C=C σε σύζευξη με καρβονύλιο (C=O) π.χ. -C=C–C=C-C=O- Αλλά και πολυενίων με 5 δ.δ. π.χ. -C=C–C=C-C=C-C=C-C=C- Το κιτρίνισμα μπορεί να αντιστραφεί, εάν εκτεθούν τα λάδια σε υπεριώδη ακτινοβολία (UV). 15

17 Φθορισμός των λαδιών Τα ξηραινόμενα λάδια σε φρέσκια μορφή δεν φθορίζουν. Επιφάνειες που περιέχουν γηρασμένο λάδι ζωγραφικής φθορίζει στα 500-550nm (λ διεγ =350nm). Κατά τη γήρανση: δημιουργία ακόρεστων μορίων που έχουν την ιδιότητα να φθορίζουν. (=να εκπέμπουν δευτερογενή ακτινοβολία όταν τα φωτίζουμε με υπεριώδες ή ορατό φως). “UV-lamp”, από Nohka διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0UV-lampNohkaCC BY-SA 3.0 16

18 Ελάσσονα συστατικά των λαδιών (μη σαπωνοποιούμενα) 1/3 Στερόλες: Χοληστερόλη Α Β ΓΔ σιτοστερόλη 17

19 Ελάσσονα συστατικά των λαδιών (μη σαπωνοποιούμενα) 2/3 Χλωροφύλλη. “Leavessnipedale”, από The cat διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0LeavessnipedalThe catCC BY-SA 3.0 18

20 Ελάσσονα συστατικά των λαδιών (μη σαπωνοποιούμενα) 3/3 Καροτένια β-καροτένιο 19

21 Ανάλυση με αέρια χρωματογραφία (GC) Τα λίπη (τριεστέρες της γλυκερίνης) είναι μεγάλου Μ.Β. μόρια. Συνεπώς η λιπαρή ύλη πρέπει να υποστεί επεξεργασία. Διαχωρίζονται τα σαπωνοποιούμενα από τα μη σαπωνοποιούμενα συστατικά. – Τα μη σαπωνοποιούμενα (στερόλες, αλδεΰδες, φυσ. ρητίνες) αναλύονται με GC ως έχουν. – Τα σαπωνοποιούμενα: υφίστανται μετεστεροποίηση, δηλ. διασπώνται σε μικρότερα μόρια και ταυτόχρονα μετατρέπονται σε μεθυλεστέρες των λιπαρών οξέων. Σε ειδικές συνθήκες αέριας χρωματογραφίας (π.χ. HTGC) μπορούν να αναλυθούν οι τριεστέρες ως έχουν. Ανιχνεύονται δηλαδή οι μονοεστέρες (MAG), οι διεστέρες (DAG) και οι τριεστέρες (TAG) της γλυκερίνης. 20

22 Αέρια χρωματογραφία στην ταυτοποίηση των λαδιών 1/2 Δείγμα λαδιού: Σαπωνοποιούμενο κλάσμα (τριεστέρες, διεστέρες μονοεστέρες της γλυκερίνης) μετεστεροποίηση με μεθυλιωτικό αντιδραστήριο, π.χ. CH 3 OH / HCl Μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων C 16:0 Me C 18:0 Me C 18:1 Me C 18:2 Me C 18:3 Me Τριεστέρες: μεγάλα Μ.Β. (~890) Δεν αναλύονται με συνήθεις στήλες της χρωματογραφίας Μ.Β. 284, 292-298 αναλύονται εύκολα με συνήθεις στήλες της χρωματογραφίας 21

23 Αέρια χρωματογραφία στην ταυτοποίηση των λαδιών 2/2 C 9 diMe C 8 diMe C 16:0 Me C 18:0 Me C 18:1 Me C 18:2 Me C 18:3 Me Γηρασμένο λινέλαιο 22 Δικαρβοξυλικά οξέα

24 Αναγνώριση του συνδετικού μέσου Μέσω ανάλυσης με αέρια χρωματογραφία (GC), η ταυτότητα του ελαιώδους συστατικού σε ένα συνδετικό που χρησιμοποιείται στη ζωγραφική μπορεί να ταυτοποιηθεί από τους λόγους των λιπαρών οξέων. 1.Α/Π αζελαϊκό/παλμιτικό 2.Π/Σ παλμιτικό/στεατικό Είδος ελαιώδους μέσουλόγος Π/Σ Λινέλαιο1,7 Καρυδέλαιο2,6 Παπαρουνέλαιο3,5-5,5 Αυγό3,0 23

25 Ο λόγος Π/Σ σε έργα ζωγραφικής της Ιταλίας 24 2.6 1.7 Είδος ελαιώδους μέσου λόγος Π/Σ Λινέλαιο1,7 Καρυδέλαιο2,6 Παπαρουνέλαιο3,5-5,5 Αυγό3,0

26 Φυσικές ρητίνες (1 από 2) Οι φυσικές ρητίνες χρησιμοποιήθηκαν από την αρχαιότητα ως σήμερα ως – υλικά κατασκευής κοσμημάτων, κτερισμάτων, κλπ. – μέσα ταρίχευσης, – συγκολλητικά μέσα, – συνδετικά υλικά χρωστικών, – Επικαλυπτικά, – Βερνίκια. 25

27 Φυσικές ρητίνες (2 από 2) 26 inlandlapidary.com artisansofthevalley.com MasticMastic από Slashme διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0SlashmeCC BY-SA 3.0 indiamart.com

28 Κατηγορίες ρητινών (1 από 4) Από πλευράς μορφολογίας και φυσικής κατάστασης: Ελαιορητίνες – βάλσαμα (εκκρίσεις δέντρων, ημίρρευστες, «διαφανείς» κιτρινωπές) από έλατο και λάρικα. Τερεβινθίνες (turpentines) Μαλακές ρητίνες (ημιρευστες, π.χ. μαστίχα, δάμμαρη) Σκληρές ρητίνες (μακρομόρια – πολυμερή, π.χ. σανδαράχη) Απολιθωμένες ρητίνες (σχηματίζονται υπό την επίδραση πίεσης και θερμοκρασίας στο υπέδαφος, κατά την διάρκεια γεωλογικών αιώνων), π.χ. κοπάλια, ήλεκτρο 27

29 Κατηγορίες ρητινών (2 από 4) 28 “Résine” από Maksim διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0RésineCC BY-SA 3.0 “CupGutterSystem” από Finavon διαθέσιμο ως κοινό κτήμαCupGutterSystem

30 Κατηγορίες ρητινών (3 από 4) Από πλευράς προέλευσης: Φυτικές ρητίνες – Κωνοφόρων ⟹ πευκίδες, κυπαρισσίδες, αρωκαρίδες – Ψυχανθών (κοπάλια) – Πλατύφυλλων αγγειόσπερμων (μαστίχα δάμμαρη) Ζωικές ρητίνες – Γομαλάκα 29

31 Κατηγορίες ρητινών (4 από 4) Διτερπενικές ρητίνες C20 Τριτερπενικές ρητίνες C30 Μονοτερπενικές ρητίνες C10 Ισοπρένιο C5 30

32 Διαλυτότητα Οι φυσικές ρητίνες είναι γενικά διαλυτές σε οργανικούς διαλύτες – Τερεβινθέλαιο (μίγμα μονοτερπενικών μορίων) ⟹ διαλύτης – Βάλσαμα ή «ελαιορητίνες» (διτερπενικές ρητίνες) : white spirit, αιθανόλη, αιθέρας, τολουόλιο, χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες – Μαλακές ρητίνες (τριτερπενικές ρητίνες) : τολουόλιο – Σκληρές ρητίνες: ακετόνη, αιθανόλη, οξικός αιθυλεστέρας – Ζωικές ρητίνες (γομαλάκα): αιθανόλη, ακετόνη – Απολιθωμένες ρητίνες (διτερπενικές): μικρή διαλυτότητα σε οργανικούς διαλύτες 31

33 Ισοπρένιο και τερπενικά μόρια Όλα τα τερπενικά μόρια προέρχονται από το ισοπρένιο (C5) ΙΣΟΠΡΕΝΙΟ: – σ.ζ.: 34°C – Παράγεται και εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα από πολλά φυτά (βελανιδιά, ευκάλυπτος, κλπ.) – Εκτιμάται ότι ετησίως εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα 600.000.000 τόνοι ισοπρενίου από φυτά όλης της γης 32 Ισοπρένιο

34 Ισοπρένιο και καουτσούκ Τα ισοπρενοειδή μόρια καλύπτουν τεράστιο εύρος ανάμεσα στα φυσικής προέλευσης υλικά Ένα από τα πιο γνωστά: καουτσούκ 33 “PolyIsopreneCorrected” από Smokefoot διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0PolyIsopreneCorrectedCC BY-SA 3.0

35 Ισοπρένιο και καροτένιο Το καροτένιο είναι τετρατερπενικό μόριο, δηλαδή σχηματίζεται από 8 μονάδες ισοπρενίου 34 καροτένιο: λ abs = 425 nm 11 συζυγιακοί διπλοί δεσμοί C=C

36 Μονοτερπενικές ρητίνες Αποτελούνται από δύο μονάδες ισοπρενίου: C10, Αιθέρια έλαια φυτών, Οξειδωμένα μονοτερπένια. ισοπρένιο 35

37 Μονοτερπενικές ρητίνες (1 από 2) Λιμονένιο: αιθέρια έλαια λεμονιού, pinus pinea: Πινένια: τερεβινθέλαιο, ρητίνες πεύκων Βορνεόλη: Dipterocarpaceae, Αρτεμισία (απωθητικό για έντομα) Καμφορά: cinnamomum camphora Γερανιόλη: κιτρονέλα, ροδέλαιο, γεράνι, λεμόνι Καρβόνη: κύμινο 36

38 Μονοτερπενικές ρητίνες (2 από 2) 37

39 δι & τρι-τερπενικές ρητίνες διτερπενικό μόριο (C20) τριτερπενικά μόρια (C30) 38

40 Διτερπενικές ρητίνες τέσσερις μονάδες ισοπρενίου C20 39 ΤάξηΟικογένειαΓένος Κωνοφόραπευκίδεςπεύκακολοφώνιο (τερεβινθίνη) ΚωνοφόραπευκίδεςέλαταΤερεβινθίνη Στρασβούργου βάλσαμο του Καναδά ΚωνοφόραπευκίδεςλάριξΒενετσιάνικη τερεβινθίνη Κωνοφόρακυπαρισσίδεςκυπαρίσσιασανδαράχη Κωνοφόραασωκαρίδεςagathisκοπάλια “Conifers, Lydcott Wood - geograph.org.uk – 191022” από GeographBot διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 2.0Conifers, Lydcott Wood - geograph.org.uk – 191022 GeographBotCC BY-SA 2.0

41 Ρητίνες κωνοφόρων (1 από 3) Περιέχουν: 1.αβιεταδιενικά οξέα, 2.πιμαραδιενικά οξέα, 3.λαβδανικές ενώσεις. αβιετικό λεβοπιμαρικό παλουστρικό αφυδρο-αβιετικό 7-οξο-αφυδρο- αβιετικό πιμαρικό 40

42 Ρητίνες κωνοφόρων (2 από 3) αβιετικό οξύ αφυδρο-αβιετικό οξύ 41

43 Ρητίνες πεύκων: κολοφώνιο Κολοφώνιο (tall oil rosin) – Αβιετικό οξύ 50% – Παλουστρικό οξύ 14% – Νεοαβιετικό οξύ 13% – Ισοπιμαρικό οξύ 11% – Αφυδροαβιετικό οξύ 5% Βαλσαμοκολοφώνιο (gum rosin) Ξυλοκολοφώνιο (wood rosin) 42 “Résine” από Maksim διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0RésineCC BY-SA 3.0

44 Λαβδανικές ενώσεις Απαντώνται στα δέντρα των οικογενειών Κυπαρισσίδες Πευκίδες Αρωκαρίδες cis-communictrans-communic cis-abienol “Abies balsamea branch” από MPF διαθέσιμο ως κοινό κτήμαAbies balsamea branch 43

45 Ρητίνες κωνοφόρων (3 από 3) ΠευκίδεςΚυπαρισσίδεςΑρωκαρίδες Τερεβινθίνη Πεύκων Κολοφώνιο Τερεβινθίνη Στρασβούργου Βάλσαμο του Καναδά Βενετσιάνικη τερεβινθίνη Σανδαράχη Κοπάλια (Kauri, Manilla Αβιεταδιενικά οξέα Πιμαραδιενικά οξέα Λαβδανικές ενώσεις Πιμαραδιενικά οξέα Λαβδανικές ενώσεις Φαινολικές ενώσεις 44

46 Τριτερπενικές Ρητίνες Μαστίχα Χίου pistacia lentiscus “Mastic” από Slashme διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0MasticSlashmeCC BY-SA 3.0 Δάμμαρη dipterocarpaceae indiamart.com 45

47 Τρι-τερπενικές ρητίνες Αποτελούνται από τριτερπενικές ενώσεις (αποτελούνται από 3 μονάδες C10) 46

48 Τριτερπενικές Ρητίνες έξι μονάδες ισοπρενίου C30 Τετρακυκλικές (δαμμαρανικός, ευφανικός σκελετός) Πεντακυκλικές (ολεανανικός, ουρσανικός σκελετός) 47

49 Τα συστατικά της δάμμαρης 48 indiamart.com

50 Ζωική φυσική ρητίνη: γομαλάκα (shellac) Ρητίνη ζωικής προέλευσης Προέρχεται από τις εκκρίσεις του εντόμου laccifer lacca (Ινδία) επάνω στο φύλλωμα των δέντρων κατά την περίοδο της κυοφορίας τους. Σύσταση: Ρητινικά μόρια Φυσικές κόκκινες χρωστικές Φυσικά κεριά artisansofthevalley.com 49

51 Συστατικά γομαλάκας Ρητινικά μόρια: κυκλικό οξύ (jalaric acid), κεδρένιο Πολυ-υδροξυοξέα (εστεροποιούνται μεταξύ τους) 9,10,16-τριυδροξυ-παλμιτικό οξύ 6-υδροξυ-μυριστικό 50

52 Απολιθωμένες ρητίνες (1 από 2) Οι απολιθωμένες ρητίνες στην περιοχή της Ευρώπης περιλαμβάνουν – το ήλεκτρο της Βαλτικής – την οικογένεια Agathis Οι απολιθωμένες ρητίνες στην Αφρικανική και Αμερικανική ήπειρο προέρχονται από το πιο σύγχρονο γένος Hymenaea. 51

53 Απολιθωμένες ρητίνες (2 από 2) 52 “Colours of Baltic Amber” από Homik8 διαθέσιμο ως κοινό κτήμαColours of Baltic Amber Homik8

54 Ήλεκτρο Το ήλεκτρο είναι απολιθωμένη ρητίνη, η οποία προέρχεται κυρίως από κωνοφόρα δέντρα της οικογένειας των πευκίδων, της Βόρειας Ευρώπης. 53 “Baltic Amber necklace with insects inclusions” από Mbz1 διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Baltic Amber necklace with insects inclusionsMbz1CC BY-SA 3.0

55 Ήλεκτρο της Βαλτικής (1 από 2) Τα μεγαλύτερα αποθέματα ήλεκτρου υπάρχουν σήμερα στην περιοχή της Βαλτικής θάλασσας, και προέρχονται από δέντρα του είδους Pinus succinifer, το οποίο έχει κοινά χαρακτηριστικά με τα σήμερα ζωντανά δέντρα του γένους Pseudolarix. Το ήλεκτρο της Νότιας Βαλτικής Συλλέγεται από την περιοχή την επονομαζόμενη «γαλάζια γη (blue earth)» η οποία ανήκει σήμερα στην Πολωνία και στην Λιθουανία. Τα αποθέματα αυτά, υπολογίζεται να είναι 40-50 εκατομμυρίων χρόνων 54

56 Ήλεκτρο της Βαλτικής (2 από 2) 55 “Baltic Sea map” από Ras67 διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Baltic Sea mapRas67CC BY-SA 3.0

57 Εγκλεισμός σε ήλεκτρο “Amber.pendants.800pix.050203” από Jurema Oliveira διαθέσιμο ως κοινό κτήμαAmber.pendants.800pix.050203 Jurema Oliveira “Amber2” από File Upload Bot (Magnus Manske) διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Amber2File Upload Bot (Magnus Manske)CC BY-SA 3.0 56

58 Πηγές ήλεκτρου 57 “Amber sources in Europe” από Ori~ διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Amber sources in EuropeOri~CC BY-SA 3.0

59 Προέλευση και σχηματισμός του ήλεκτρου (1 από 3) Ρητίνες κωνοφόρων 58 κοπάλιαήλεκτρο Η διαδικασία υπό την οποία η ρητίνη μετατρέπεται σε ήλεκτρο, δεν είναι ακόμα πλήρως γνωστή. To ήλεκτρο προέρχεται από κωνοφόρα δέντρα, από τα οποία έχει εκκριθεί εκατομμύρια χρόνια πριν, ως προϊόν της αυτοάμυνας του δέντρου στην επίθεση κάποιου εντόμου ή στην ανάπτυξη μυκήτων. Στην αρχική της φάση, η ρητίνη είναι μαλακιά, και κολλώδης. Πρώτο στάδιο: μερικός πολυμερισμός, ο οποίος κάνει τους δεσμούς ισχυρότερους (σκλήρυνση της ρητίνης: κοπάλιο). Εάν αυτό το προϊόν τριφτεί βίαια, δίνει δυνατή οσμή ρητίνης, καθώς περιλαμβάνει ακόμα αιθέρια έλαια στη μοριακή του δομή.

60 Προέλευση και σχηματισμός του ήλεκτρου (2 από 3) Το επόμενο στάδιο πολυμερισμού, είναι η εξάτμιση των πτητικών ελαίων (μονοτερπενίων). Ο απαιτούμενος χρόνος για να απομακρυνθούν τα μονοτερπένια από τη ρητίνη εξαρτάται κυρίως από το γύρω περιβάλλον της ρητίνης, καθώς και από την ίδια τη φύση της τη στιγμή παραγωγής της. Η τελευταία διαδικασία μπορεί να κρατήσει εκατομμύρια χρόνια μέχρι να σχηματιστεί ήλεκτρο από το κοπάλιο. Προκειμένου να σχηματιστεί το ήλεκτρο, και τα δύο στάδια που περιγράψαμε, πρέπει να εκτυλιχθούν σε αναερόβιο περιβάλλον. 59

61 Προέλευση και σχηματισμός του ήλεκτρου (3 από 3) Μία περίοδος παραμονής της ρητίνης κάτω από θαλασσινό νερό είναι δυνατόν να δημιουργήσει ιδανικές συνθήκες. Παράδειγμα σχηματισμού ήλεκτρου κάτω από το θαλάσσιο νερό έχουμε με αυτό της Βαλτικής και της Δομινικανής Δημοκρατίας. Η πίεση και η σχετικά υψηλή θερμοκρασία παίζουν σημαντικό ρόλο, αλλά δεν είναι ακόμη γνωστό με ποιο τρόπο. Πιθανότατα επιδρούν στον πολυμερισμό και στην εξάτμιση των τερπενίων. 60

62 Βιβλιογραφία McMurry John, Οργανική Χημεία, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2012 (ενιαίος τόμος) Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, Mills J. S., The Organic Chemistry of Museum Objects, 2nd Ed., Butterworth- Heinemann, Oxford., 2004, σελ. 31-48, Ε. Ιωακείμογλου, Τα οργανικά υλικά των Έργων Τέχνης, Αθήνα 2013 W. STANLEY TAFT, JR., JAMES W. MAYER, The Science of Paintings, Springer- Verlag Inc., New York, 2000 Scientific Examination of Art: Modern Techniques in Conservation and Analysis, Proceedings of the National Academy of Sciences (Sackler NAS Colloquium), The National Academy of Sciences, Washington, DC, 2003. Centeno, S. A. and Mahon, D., "The Chemistry of Aging in Oil Paintings: Metal Soaps and Visual Changes." The Metropolitan Museum of Art Bulletin’’, Summer 2009, pp. 12-19],The Metropolitan Museum of Art Bulletin Boon J. and. Ferreira, E. S. B. Eds, Reporting Highlights_De Mayerne Programme, NWO, The Hague, 2006. 61

63 Τέλος Ενότητας

64 Σημειώματα

65 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αθήνας, Σταμάτης Μπογιατζής 2014. Σταμάτης Μπογιατζής. «Επιστήμη Υλικών ΙΙ (Θ). Ενότητα 8: Λιπαρές ύλες και φυσικές ρητίνες». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: ocp.teiath.gr.ocp.teiath.gr 64

66 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

67 Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων 66 Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. © διαθέσιμο με άδεια CC-BY διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain διαθέσιμο ως κοινό κτήμα Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. χωρίς σήμανσηΣυνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

68 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει:  το Σημείωμα Αναφοράς  το Σημείωμα Αδειοδότησης  τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων  το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

69 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση περιεχομένου από τα ακόλουθα έργα: 1.Ε. Ιωακείμογλου, Τα οργανικά υλικά των Έργων Τέχνης, Αθήνα 2013 2.S. BOYATZIS, E. IOAKIMOGLOU, P. ARGITIS, UV Exposure and Temperature Effects on Curing Mechanisms in Thin Linseed Oil Films: Spectroscopic and Chromatographic Studies, J. Appl. Polym. Sci., 84 (5), 2 May 2002, 936-949

70 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.