Co wiemy o imitacjach bursztynu?

Transkrypt

1 Co wiemy o imitacjach bursztynu? autor: Katarzyna Kwiatkowska Imitacja - (surogat, falsyfikat, atrapa) rzecz naśladująca inną rzecz, przedmiot wykonany z zastępczego, najczęściej tańszego materiału. (Słownik języka polskiego. PWN 1967) Fałszerstwo - podawanie imitacji za rzecz oryginalną (Słownik języka polskiego. PWN, 1967) Do imitacji bursztynu bałtyckiego wykorzystywane były zarówno żywice naturalne (kopale i żywice współczesne), jak i żywice sztuczne. Żywice Bezpostaciowe polimery naturalne lub syntetyczne, termoplastyczne albo chemo- lub termoutwardzalne, nierozpuszczalne w wodzie, ciekłe (o dużej lepkości), półstałe i stałe. Żywice naturalne są wytwarzane przez komórki żywicorodne wielu roślin, zawierają mieszaninę kwasów organicznych, alkoholi, fenoli, estrów i węglowodorów. Na powietrzu twardnieją( w tym kopal - naturalna żywica kopalna o wieku od 10 tysięcy lat do 5 milionów lat. Występują w różnych miejscach świata (więcej wiadomości na ten temat patrz: Żywice kopalne). Żywice sztuczne otrzymuje się w reakcjach polimeryzacji (głównie polikondensacji) różnych związków chemicznych. Wykorzystanie żywic: - naturalne w sztuce zdobniczej, w lecznictwie, w przemyśle kosmetycznym, - naturalne lecz głównie sztuczne do produkcji lakierów, klejów, laminatów, wymieniaczy jonowych, tworzyw izolacyjnych, części maszyn, przedmiotów codziennego użytku. Żywice sztuczne zaczęto stosować jako imitację bursztynu już w XIX wieku. Były to tworzywa nitrocelulozowe, sztuczne tworzywa kazeinowe, żywice fenolowo-formaldehydowe, żywice fenolowe, żywice mocznikowo-formaldehydowe. Od XX-go wieku wprowadzono do produkcji nowoczesne żywice sztuczne, takie jak poliestry, polimetakrylan metylu (pleksiglas) i inne. Ze względu na zachowanie przy nagrzewaniu sztuczne żywice można podzielić na: a) tworzywa termoplastyczne zmieniające kształt pod wpływem wysokiej temperatury: celuloid, nowolak (fot.), pleksiglas, część poliestrów, b) tworzywa termo- i chemoutwardzalne, twardniejące w sposób nieodwracalny: bakelit, resol (resolan), galalit, poliestry nienasycone. 1

2 Wybrane żywice sztuczne wykorzystywane do wyrobu imitacji bursztynu Celuloid - nitroceluloza - produkt estryfikacji celulozy kwasem azotowym, mieszana z kamforą i barwnikami. Imitował bursztyn, kość słoniową, róg i szylkret, a także wytwarzano z niego filmy, oprawki do okularów, zabawki, klawisze fortepianowe. - termoplastyczny, zmiana kształtu możliwa w wodzie o temperaturze 80 C, - współczynnik załamania światła: 1,495-1,9 - gęstość: 1,3 g/cm 3 (przezroczysty) do 1,80 g/cm 3 (zabarwiony), - łatwopalny, pali się jasnym płomieniem, wydziela zapach kamfory przy wolnym spalaniu i silnym pocieraniu, - rozpuszczalny w acetonie, alkoholu metylowym. - mało odporny na starzenie. Obecnie nie stosowany ze względu na szkodliwość dla zdrowia i łatwopalność. Acetyloceluloza - produkt estryfikacji celulozy bezwodnikiem kwasu octowego. Wykorzystywany podobnie jak celuloid. - termoplastyczny, - współczynnik załamania światła: 1,490-1,505 - gęstość: 1,3 g/cm 3 (przezroczysty), 1,9 g/cm 3 (barwiony), - średni stopień palności, pali się jasnym płomieniem, wydziela zapach kwasu octowego przy wolnym spalaniu i silnym pocieraniu 2

3 - rozpuszczalny w acetonie, alkoholu metylowym, - mało odporny na starzenie. Obecnie nie stosowany ze względu na szkodliwość dla zdrowia i łatwopalność. Galalit - (żywica mocznikowo-formaldehydowa - aminoplast) produkt kondensacji kazeiny (składnik mleka ścinający się pod wpływem kwasu) z formaldehydem. Tworzywo szeroko znane pod wieloma nazwami (w 1934 r. istniało 55 nazw handlowych), sztuczny róg. Imitował bursztyn. - termoutwardzalne, - współczynnik załamania światła: 1,54-1,5 - gęstość: 1,32-1,39 g/cm 3, - mały stopień palności, po wyjęciu z płomienia gaśnie, zwęgla się całkowicie, wydziela zapach palonej proteiny, - pod kroplą kwasu azotowego tworzą się pęcherze lub zmętnienia. Żywice fenolowo-aldehydowe (formaldehydowe), (nowolak, rezol, bakelit) powstają w wyniku bardzo złożonych reakcji zależnych od: rodzaju użytego fenolu i aldehydu, stosunku ilościowego tych substratów, ph środowiska reakcji i temperatury. W środowisku kwaśnym powstają żywice termoplastyczne - nowolaki, zaś w zasadowym duroplastyczne - rezole. Żywice te stosowane są w czystej postaci lub po modyfikacjach. Wykorzystywane na skalę masową przed II wojną światową w produkcji imitacji przedmiotów bursztynowych, m.in. ozdób, przyborów do palenia tytoniu. Nowolaki - otrzymywane w środowisku kwaśnym przy niewielkim nadmiarze fenolu w stosunku do formaldehydu. Stosowane do produkcji naszyjników o pięknej wiśniowej barwie i różnym stopniu przezroczystości, naśladujące tzw. "bursztyn antyczny". - termoplastyczne, - rozpuszczalne w alkoholach, estrach i ketonach, - mała odporność na działanie światła i wody, - mały stopień palności, po wyjęciu z płomienia gaśnie, wydziela zapach fenolu. Rezole - otrzymywane w środowisku zasadowym, różnią się od nowolaków obecnością wolnych grup hydroksymetylowych. Powszechnie stosowane do wyrobu biżuterii przed i po II wojnie światowej. - termoutwardzalne, - współczynnik załamania światła: 1,54-1,70 - gęstość: 1,25-2,00 g/cm 3, - rozpuszczalne w alkoholach, ketonach, estrach, 3

4 - palne, gasną po usunięciu płomienia, pachną fenolem. Bakelit - wytwarzany z prasowanej mieszanki składającej się z 30-60% rezolu lub nowolaku i napełniaczy zmniejszających kruchość (np. mączka drzewna) oraz barwnikami. Dodawano do niego azbest, który poprawiał odporność mechaniczną, zaś odporność temperaturową - poprawianą mączką kamienną, grafitem lub innymi chemikaliami. Znany jako bursztyn afrykański. Żywice będące mieszaniną fenolu, formaldehydu i innych substancji chemicznych były szkodliwe dla zdrowia ludzi produkujących żywicę i wyroby z niej, ale również dla użytkowników produktów, np. ustniki do fajek powodowały podrażnienia śluzówki. Produkcję wyrobów z tego typu tworzyw znacznie ograniczono. 4

5 Nowoczesne tworzywa wykorzystywane jako imitacje bursztynu Poliestry - produkty polimeryzacji kondensacyjnej alkoholi wielowodorotlenowych i kwasów wielokarboksylowych lub ich bezwodników. Poliestry bardzo różnią się od siebie. Niemodyfikowane nasycone są polimerami termoplastycznymi nieutwardzalnymi. Nienasycone i nasycone modyfikowane można utwardzać poprzez polimeryzację kondensacyjną lub addycyjną. - część termoplastyczna, a część termoutwardzalna, - rozpuszczają się w: acetonie, tlenku czterometylenu i benzenie, - mały stopień palności, po wyjęciu z płomienia nadal się pali, wydzielając zapach styrenu. Wykorzystywany do przygotowywania preparatów mikroskopowych - fragment z inkluzją pokrywany jest żywicą poliestrową. Małe kawałki bursztynu zatapiane w żywicy poliestrowej tworzą materiał polibern, z którego wykonuje się wazy, abażury, ozdoby i inne. Bernat/bernit - mieszanina żywicy poliestrowej i bursztynowego pudru (naturalnego - wyroby jasnożółte, wyprażonego w powietrzu - czerwonawe, wyprażonego w atmosferze azotu - zielone i zachowujące przejrzystość żywicy) wykorzystywana do wyrobu kamieni jubilerskich, elementów naszyjników i bransolet. Polimetakrylan metylu (pleksiglas, perspeks, diakon) - tworzywo szeroko rozpowszechnione. - termoplastyczny, - współczynnik załamania światła: 1,50 - gęstość: 1,18-1,19 g/cm 3, - rozpuszcza się w acetonie, - pali się niebieskawym płomieniem, wydzielając zapach owocowy lub kwiatowy. 5

6 Żywice epoksydowe - wytwarzane najczęściej z epichlorohydryny i bisfenolu A. Sieciowanie (utwardzanie) odbywa się przy udziale utwardzaczy. Wykorzystywane do tworzenia otoczki na miękkich młodych żywicach naturalnych lub kopalach w celu utwardzenia powierzchni zewnętrznej lub poprawienia właściwości stopionego bursztynu do celów przemysłowych. - chemoutwardzalny, - mały stopień palności, po wyjęciu z płomienia gaśnie po chwili, wydzielając słodki charakterystyczny zapach. Literatura: Ciabach Jerzy: Właściwości żywic sztucznych stosowanych w konserwacji zabytków. Toruń 2001, s. 194 Ganzelewski Michael: Bernstein - Ersatzstoffe und Imitationen. [w:] Bernstein Tränen der Götter. Bochum 1996, s Gierłowska Gabriela: Przewodnik po imitacjach bursztynu Kosmowska-Ceranowicz Barbara: Bursztyn i inne żywice kopalne świata. Kopale i żywice sztuczne - imitacje lub fałszerstwa bursztynu. Polski Jubiler nr 1(12): 2001, s Fotografie: Katarzyna Kwiatkowska i Gabriela Gierłowska 6