Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Altersbestimmung per Elektrode

11.07.2014

Voltammetrie von Mikropartikeln zur Datierung archäologischer Artefakte aus Kupfer und Bronze

Wie lässt sich das Alter archäologischer Objekte bestimmen, wenn die gängige Radiocarbonmethode versagt – etwa bei metallischen Fundstücken?


Spanische und portugiesische Wissenschaftler stellen ein elektroanalytisches Verfahren zur Datierung von Artefakten aus Kupfer und Bronze vor, das auf der Voltammetrie von Mikropartikeln basiert.

(c) Wiley-VCH

Spanische und portugiesische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt ein elektroanalytisches Verfahren zur Datierung von Artefakten aus Kupfer und Bronze vor, das auf der Voltammetrie von Mikropartikeln basiert. Es vergleicht verschiedene Korrosionsprodukte, die sich über lange Zeiträume bilden und kommt mit wenigen Nanogramm Probenmaterial aus, sodass es fast zerstörungsfrei arbeitet.

Bei einer voltammetrischen Untersuchung werden Strom-Spannungskurven aufgenommen, die für viele Verbindungen ganz charakteristische Formen zeigen. Um kupferhaltige archäologische Funde zu datieren, untersucht das Team um Antonio Doménech-Carbó von der Universität Valencia das Verhältnis zwei verschiedener Kupferoxide, Tenorit zu Cuprit, zueinander, die sich anhand ihrer voltammetrischen Kurven voneinander unterscheiden und quantifizieren lassen.

Bei Kontakt mit Luft bildet sich auf Kupferoberflächen eine natürliche Schicht aus Cuprit (Cu2O). Diese setzt sich im Laufe der Zeit zu weiteren Korrosionsprodukten um. Bei einer Alterung kupferhaltiger Objekte in wenig korrosiver Umgebung, d.h. ohne Kontakt mit Böden oder Seeluft, bildet sich über der primären Patina aus Cuprit kontinuierlich eine Schicht aus Tenorit (CuO), denn Cuprit reagiert in einer CO2-haltigen Atmosphäre oder in Anwesenheit kalkhaltiger Materialien unter Aufnahme von Luft-Sauerstoff bevorzugt zu Tenorit. Untersuchungen von Kupfermünzen mit Rasterelektronenmikroskopie gekoppelt mit Röntgenspektroskopie bestätigten die Anwesenheit von Cuprit und Tenorit.

Für die elektroanalytische Untersuchung imprägnieren die Forscher eine Graphit-Stabelektrode mit Paraffin und tupfen damit das Artefakt ab. Wenige Nanogramm von der Probenoberfläche bleiben dabei an der Elektrode hängen, die anschließend einfach in einen wässrigen Elektrolyten getaucht wird und damit quasi zerstörungsfrei arbeitet. Kupferoxidmikropartikel ergeben in den aufgezeichneten Strom-Spannungskurven ganz charakteristische Peaks.

Was die Forscher interessiert, ist das Verhältnis der Strompeaks für Tenorit und Cuprit. Es zeigt eine kontinuierliche Steigung mit zunehmender Korrosionszeit, wie die Untersuchung einer Serie antiker Münzen aus verschiedenen Kollektionen , u.a. der Prähistorischen Museen von València und Xàtiva (Spanien), sowie die künstliche Alterung von Euromünzen aus Kupfer ergab. Anhand der Münzen konnten die Wissenschaftler eine Kalibrierungskurve erstellen, mit deren Hilfe sich Objekte unbekannten Alters datieren lassen.

Die voltammetrische Zuordnung eines Wasserkrugs aus der Zeit des Kalifats sowie eines in Valencia gefundenen Montefortino-Helms aus der römischen Zeit ergab ein Alter von 1050±80 bzw. 2150±150 Jahre, Werte die gut zu den bereits aus dem archäologischen Kontext sehr sicher abgeleiteten Datierungen passen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 27/2014

Autor: Antonio Doménech-Carbó, Universitat de València (Spain), http://www.uv.es/uvweb/analytical-chemistry-department/en/administrative-technic...

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201404522

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics