Mineralogiczno-chemiczna charakterystyka fałszywej patyny z budowli zabytkowych

Abstract

False patina is a common phenomenon in polluted urban atmosphere, which is characteristic for Cracow. The outer crusts of limestone and sandstone from architectonic elements of Wawel Hill were studied. The analysis include phase (optical microscopy, scanning electron microscopy SEM, X-ray diffraction XRD) and chemical analysis (energy dispersive spectrometry EDS, atomic absorption spectroscopy AAS). Among identified phases, at the surface of the stone analyzed gypsum, Si-Al glass spheres, iron oxides spheres, fly ash, calcium, quartz, feldspar, phosphate phases and organic matter were observed. The majority of examined weathered outer crusts revealed higher than unweathered stone concentrations of some elements: Zn, Mn, Fe, Ba, Cd, Pb, Cu. Fałszywa patyna tworząca się na elementach kamiennych jest zjawiskiem powszechnym w środowisku miejskim o skażonej atmosferze, do których zaliczany jest Kraków. Badano warstwy zewnętrzne wapieni oraz piaskowców z elementów architektonicznych Wzgórza Wawelskiego. W badaniach wykorzystano metody analizy fazowej (mikroskopia optyczna w świetle przechodzącym, scanningowa mikroskopia elektronowa SEM, analiza rentgenowska XRD) oraz chemicznej (analiza EDS, atomowa spektroskopia absorpcyjna). W warstwie fałszywej patyny, pokrywającej badane elementy kamienne stwierdzono obecność gipsu, szkliwa glinokrzemianowego oraz tlenków żelaza o formach kulistych, cząstek sadzy, faz fosforanowych oraz materii organicznej. Badane warstwy zewnętrzne w stosunku do skały niezmienionej wykazały podwyższone koncentracje metali Zn, Mn, Fe, Ba, Cd, Pb, Cu.