U bent hier

Schadelijke gassen

Schadelijke gassen

Schadelijke gassen voor erfgoed kan je ook polluenten noemen. Ze zitten in de atmosfeer in hogere concentraties dan in normale omstandigheden. We onderscheiden polluenten van externe oorsprong en van interne of lokale oorsprong.

WAT

Voorbeelden van polluenten van externe oorsprong

  • Zwaveldioxide (SO2): vooral verbranding van brandstof, maar ook varianten in de natuur. Bv. rivier, watergracht enz.
  • Stikstof (Nox): door verbranding van petroleum (vooral auto's, gasbranders enz.). De concentraties zijn hoger in steden en dicht bij drukke wegen, maar ook een voorwerp uit cellulosenitraat kan bij veroudering stikstof vrijgeven.


Voorbeelden van polluenten van interne, lokale oorsprong

  • Ozon (O3): van nature aanwezig in de atmosfeer, ook door het omzetten van verbrandingsgassen in fel zonlicht. Ook intern door kopieermachines, laserprinters enz.
  • Waterstofsulfide (H2S) en carbonylsulfide (COS) komen vrij door de aftakeling van:
      • organisch materiaal en dus bijvoorbeeld ook natte wol en natte jassen
      • allerlei constructiemateriaal, waaronder gevulkaniseerd rubber (bv. elastiek), bepaalde verfsoorten en afdichtmiddelen
      • het voorwerp zelf: archeologische voorwerpen uit een natte bodem.
      • Dit is ook een nevenproduct van industriële activiteit en riolering
  • Vluchtige organische componenten (VOC's) zijn polluenten van organische oorsprong of afkomstig van petroleum. Ze zitten in bepaalde materialen en dampen eruit, wat lokale pollutie veroorzaakt. De meest frequente zijn mierenzuur, azijnzuur en formaldehyde. Het zijn emissies uit haast alle houtsoorten (sommige zijn minder zuur, maar allemaal geven ze zuren af), een recente (wand)beschildering, afdichtmiddelen en textielsoorten. MDF (Medium-Density Fibreboard) is een bron van zuren, maar ook historische materialen, zoals aftakelende plasticsoorten, zuur karton, zuur papier, lijmen enz., geven schadelijke emissies vrij.
  • Solventen, waaronder aceton, door de uitwaseming van drogende verf, moderne kleefmiddelen en parfum. Dit zijn ook voorbeelden van vluchtige organische componenten.


SCHADE

De schade verloopt vrij traag, vaak over meerdere decennia, maar een plotse blootstelling aan een hoge concentratie schadelijke gassen kan ook een snelle aftakeling veroorzaken, zoals het uitdampen van een nieuwe houten vitrine of pas geschilderde muren.
Ook de aanwezigheid van stof en vuil sluit vormt schadelijke gassen. Dan ontstaat er vooral schade op plekken waar stof en vuil zich verzamelen.
Schade is vaak specifiek per materiaal, zoals blijkt uit de hoofdstukken over de materialen, maar toch vermelden we hieronder enkele algemene vormen van schade die eigen zijn aan de gassen:

  • zwaveldioxide (SO2): verzwakking van papier en perkament, rood rot bij leer, verzwakking van textiel en corrosie van metaal in combinatie met een vochtig klimaat
  • stikstof (Nox): vervagen van pigmenten en kleurstoffen (in synergie met licht), verzwakken van textiel, breken van vroege plasticsoorten, vervagen en verzwakken van film en ander fotografisch materiaal
  • ozon (O3): vervagen van pigmenten en kleurstoffen, vervagen en verzwakken van fotografisch materiaal, breuk in rubber en plastics
  • sulfiden {Waterstofsulfide (H2S) en carbonylsulfide (COS)}: de belangrijkste gassen die de aanslag op zilver veroorzaken net als het vervagen en vergelen van foto's.
  • vluchtige organische componenten: corrosie van metalen (vooral lood en loodlegeringen), reactie met kalkhoudend materiaal (bv. schelpen) waarbij ze poederige kristallen vormen
  • organische solventen, bv. uit recent aangebrachte verf en vernis: beschadiging van solventhoudende substanties in historisch materiaal, zoals vernissen en lakken (vaak op schilderijen, meubelen, lakwerk of metaal) en in plastics, films en moderne kleefmiddelen. Mogelijk veroorzaken ze het mat worden, maar afhankelijk van hun interactie met het materiaal en hun concentratie kan het oppervlak dof of kleverig worden of barsten vertonen.


Haalbare minimumconcentraties van schadelijke gassen

Het is onmogelijk schadelijke gassen helemaal uit te schakelen. Vertragen kan wel. Dit kan door een filtering door de klimaatinstallatie of airconditioning. De buitenlucht gaat dan door chemische filters, die de schadelijke gassen afvangen (absorptie) of op hun oppervlak fixeren (adsorptie).


ZUURSTOF (O2)

Zuurstof is strikt genomen geen polluent maar is wel een hoofdrolspeler in de chemische aftakeling. In combinatie met andere schadefactoren versnelt het die. Zo versnelt licht de oxidatie van organisch materiaal (foto-oxidatie) en vocht die van metalen, waardoor corrosie ontstaat. Zuurstof is verantwoordelijk voor de 'veroudering' of trage aftakeling van veel materialen. Het veroorzaakt zowel een visuele als structurele verandering. Zuurstof kan in een reactie met materialen ook schadelijke gassen produceren (bv. oxidatie van cellulosenitraat vormt stikstof).

Inpakken in een zuurstofvrije of -arme omgeving (zie anoxiebehandeling) wordt niet alleen toegepast tegen insectenvraat, maar ook voor de verpakking van heel gevoelig materiaal, zoals corroderend ijzer (archeologie) en onstabiel textiel. Let hiermee wel op en roep de hulp van experts in. Sommige materialen (bv. Pruisisch blauw) en loodhoudende pigmenten takelen in een zuurstofarme of -vrije omgeving af.


SAMENWERKEN VAN FACTOREN (SYNERGIE)

De chemische aftakeling wordt versneld door licht, een hoge temperatuur en een hoge luchtvochtigheid (zie andere schadefactoren).


ONDERZOEKSMETHODES

Onderzoek naar pollutie in de lucht

Je kan stalen nemen van de lucht met chemische of instrumentele technieken:

  1. Actieve staalnames leiden lucht door een pomp en bieden een momentopname.
  2. Bij passieve staalnames is er een diffusie en absorptie van gassen naar chemisch reactieve materialen. Dan meet je de gemiddelde hoeveelheid pollutie. De meest gebruikte instrumenten zijn staaltubes en badges. De duur van de metingen varieert van 24 uur tot verschillende maanden. 
  3. Draeger©-tubes (actief of passief): elke tube geeft een snel en in situ visueel resultaat voor het specifieke geselecteerde gas.

Er bestaan ook detectoren die verbonden zijn met toestellen en waarbij je de gasconcentraties kan uitlezen over regelmatige intervallen. Deze bijzonder dure onderzoeksmethode wordt niet gebruikt in de erfgoedsector. 


Onderzoek naar het schadelijke effect op materialen

Neem gedurende een bepaalde periode stalen van de specifieke materialen in een omgeving met schadelijke gassen:

  • Verklikkers voor metaal (zilver, koper, zink, lood en ijzer) zijn commercieel beschikbaar of via een metaalrestaurator: ze onderzoeken de snelheid en de mate waarin metaal corrodeert.
  • Eierschalen zijn minder accuraat, maar bruikbaar voor de detectie van schadelijke gassen voor kalkhoudend materiaal: dat merk je als er witte kristallen verschijnen.
  • Dosimeters op basis van verf of plastic meten de dosis van de blootstelling. Ze zijn ontwikkeld om tegelijk de parameters licht, RH, temperatuur en pollutie te onderzoeken op een scala van traditionele pigmenten en media.

De interpretatie van de resultaten vereist een hoogstaande uitrusting en kennis.
 

Vooraf te stellen vragen

  • Welke gassen wil je opsporen?
  • Wat is hun effect?
  • Wat zijn de mogelijke bronnen?
  • Variëren de concentraties over de tijd?
  • Is een lokale pollutiecontrole doeltreffend?

 

Vergelijk steeds met een andere omgeving

Vergelijk het onderzoek naar polluenten binnenshuis met simultaan onderzoek naar polluenten buiten. Vergelijk concentraties van polluenten en hun effect in een luchtdichte vitrine simultaan met die in de ruimte waarin de vitrine staat.


BEHEERSEN

Voorkomen

Voorkom externe bronnen van buiten.

  • Voorkom dat motorgassen en dergelijke binnendringen en zorg dat ze buiten goed worden geventileerd.
  • Kies geschikte locaties voor nieuwe gebouwen en onderzoek ze op bronnen van schadelijke gassen in de omgeving, zoals een industriezone met vervuilende lucht.
  • Beperk de opstapeling van polluenten, bv. door het verkeer in de onmiddellijke omgeving.


Voorkom bronnen in het interieur.

  • Beperk activiteiten die stof en gassen genereren dicht bij de collectie of in dezelfde ventilatiezone. Beperk het werken met schadelijke gassen in het depot tot het minimum.
  • Kies zorgvuldig je materialen en producten uit afhankelijk van hun chemische samenstelling.


Voorkom bronnen in een gesloten omgeving.

Kies zorgvuldig je materialen en producten uit afhankelijk van hun chemische samenstelling.

Tips & Trucs

  • Laat sommige materialen eerst een tijdje uitdampen, dan zijn ze veilig. Een voorbeeld: gebruik een pas geschilderde binnenruimte pas als de schadelijke solventen zijn uitgedampt (ca. 2 weken tot 3 maanden).
  • Houd rekening met de gevoeligheden van het materiaal dat je bewaart. Textiel en papier zijn heel gevoelig voor aftakeling door zuren, hout en steen veel minder. Zilver is vooral gevoelig voor de uitdamping van sulfiden, andere metalen vooral voor zuren.
  • Vermijd het gebruik van nieuwe bronnen: gebruik geen nieuwe materialen die schadelijke gassen uitwasemen, zeker in een gesloten omgeving (bv. een doos). Plaats geen laserprinters en kopieermachines in de buurt van gevoelig materiaal.

Blokkeren

Blokkeer de infiltratie van polluenten in het interieur.

  • Verbeter de luchtdichtheid van het gebouw en het depot. Open ramen alleen als het strikt noodzakelijk is.
  • Kies een geschikte locatie voor de afzuigopening van het HVAC-systeem. Gebruik doeltreffende gas- en partikelfilters. Vervang regelmatig de filters zoals voorgeschreven door de leverancier of gebaseerd op een analyse van een bedrijf dat de luchtkwaliteit heeft onderzocht.
  • Ventileer ruimtes waarin materiaal is verwerkt dat schadelijke gassen afgeeft.
  • Houd kopieermachines en printers weg van gevoelig materiaal.


Blokkeer de infiltratie van polluenten in een gesloten omgeving.

  • Gebruik luchtdichte verpakkingen of actieve filters. Vervang de filters regelmatig. Omwikkel objecten met absorberend materiaal, zoals zuurvij zijdepapier en katoen.
  • Vermijd het gebruik van nieuw materiaal dat schadelijke gassen vrijgeeft. Plaats voorwerpen als het nodig is in een micro-omgeving waar de polluenten worden afgevangen door materiaal dat schadelijke gassen absorbeert.

Tips & Trucs

  • Voor opslag in het depot is het niet altijd gezond het materiaal te verpakken, omdat dit de toestandscontrole bemoeilijkt en een risico vormt bij het hanteren. Verpak heel gevoelig materiaal wel afzonderlijk: bv. verpak zilver met barrièrefolie of luchtdicht.
  • Als het voorwerp zelf een bron is van schadelijke emissies, isoleer het dan van andere voorwerpen op een plek met een goede ventilatie, zodat het niet door zijn eigen uitdamping aftakelt.
  • Sommige poreuze materialen (gips, cement, textiel) nemen zwaveldioxide op.
  • Zuurvrij zijdepapier, textiel of (alkalisch gebufferd) zuurvrij karton kan dienen als opofferingsmateriaal en neemt de zuren op. Je vervang het het best tijdig (afhankelijk van hoe zuur de omgeving is, maar gemiddeld elke tien jaar) omdat het materiaal zelf zuur wordt. Als je katoen gebruikt als buffer, was je dat het best om de drie jaar met een pH-neutraal wasmiddel, zoals een ecologisch product.
  • Bewaar voorwerpen in een afgedichte omgeving. Gebruik inerte of zuurvrije dozen met daarin absorberend materiaal voor schadelijke gassen:
      • bv. actieve kooldoek: dient voornamelijk om vluchtige organische componenten af te vangen
      • bv. Corrosion intercept, een zak met geactiveerd koper: neutraliseert alle corrosieve gassen die ermee in contact komen, zowel externe (zoals H2S, SO2, NOx, O3) als interne polluenten (zoals COS en vluchtige organische componenten).
  • Bewaar zilver in luchtdichte polyethyleenzakjes: plastic voor voeding is geschikt, maar kies voor transparante en ongekleurde boterham- of diepvrieszakjes met gripsluiting; ze sluiten de gassen voldoende af. Maak de grip zorgvuldig dicht.
  • Is het voorwerp te groot voor een gripzakje, gebruik dan twee zakken die je dichtkleeft met transparante Scotchtape. (Andere kleefband geeft mogelijk schadelijke dampen af.)
  • Als het voorwerp nog te groot is, maak je het best gebruik van luchtdichte folie die je dichtlast met een lasapparaat.
  • Gebruik actieve kooldoek of potassium permanganaatfilters (bv. Purafil) voor het beschermen van zilver tegen aanslag.

Blokkeer de emissie van polluenten uit producten in de omgevende ruimte.

Breng een buffer aan op het oppervlak van houten producten, zoals een watergedragen vernis. Laat die eerst voldoende uitdampen en drogen.


Blokkeer het overdragen van polluenten op objecten.

  • Houd gevoelige voorwerpen weg van bronnen van lokale pollutie.
  • Breng een buffer aan op het oppervlak van het object, maar dit is een beperkte optie die je niet kan toepassen op alle voorwerpen. Raadpleeg hiervoor altijd een gekwalificeerde restaurator.


Detecteren

Geur is een nuttige indicator voor de aanwezigheid van hoge concentraties schadelijke gassen, maar let op: de gassen zijn ook al schadelijk bij lagere concentraties dan wat we kunnen detecteren. We raden aan dat je eerder de aftakeling van de voorwerpen opvolgt dan dat op de geur afgaat.


Mogelijkheden om schadelijke gassen te monitoren:

  • door onderzoek van stalen en het bepalen van de concentraties van specifieke gassen of een groep gassen
  • onderzoek naar het effect van bepaalde gassen op materialen in combinatie met andere omgevingsfactoren, en dat op teststalen van bepaalde materialen (bv. zilvertestplaatje)
  • regelmatige check of de filters doeltreffend werken
  • onderzoek van de mate waarin het gebouw en de ruimtes 'lek' zijn


Reageren en remediëren

Verlaag, filter of absorbeer polluenten in de ruimtes/het gebouw.

  • Als de vermelde systemen falen, zorg dan voor luchtcirculatie en de aanvoer van verse, onschadelijke en indien mogelijk gefilterde lucht.
  • Houd rekening met de blootstelling van de objecten aan de verschillende luchtkwaliteitszones in het gebouw en bekijk de mogelijkheid om een gesloten omgeving te gebruiken.
  • Verhoog de afstand tussen de bron en de objecten.
  • Gebruik een ventilator om de verontreinigde lucht uit een kamer/gebouw te halen, zoals bij een hoge maar kortdurende emissie van recent geschilderde muren of vloeren.
  • Verwijder regelmatig het stof van de objecten.
  • Spoel de verontreinigde lucht met een niet-reactief gas, zoals argon, helium en stikstof.


Synergie

  • Als je er niet in slaagt de polluenten voldoende uit te schakelen, focus dan op het reduceren van licht, temperatuur (zo laag mogelijk) en RV (relatieve vochtigheid verlagen, maar niet onder de minimumgrens van het materiaal).
  • Neutraliseer de polluenten die het object heeft geabsorbeerd (bv. zuurvrij zijdepapier met een alkalische buffer).
  • Beperk de blootstelling van het object aan de polluenten.

The use of commercial paints in museums

Laatst gewijzigd op 23/10/2018