Altersbestimmung per Elektrode 15.07.2014, 13:55 Uhr

Datierung von Kupfer und Bronze: In der Patina steckt das Alter

„Was für eine Patina!“ schwärmt so mancher Kunstliebhaber. Denn mit ihr wird oft eine lange, vielleicht wechselvolle Geschichte des metallenen Objektes verbunden. Mit einem neuen elektroanalytischen Verfahren kann anhand des „Edelrostes“ das Alter von archäologischen Objekten aus Kupfer und Bronze exakt bestimmt werden.

Reiterfigur mit Patina

Ein elektroanalytisches Verfahren zur Datierung von Objekten aus Kupfer und Bronze haben spanische und portugiesische Wissenschaftler vorgestellt. Es basiert auf der Voltammetrie von Mikropartikeln.

Foto: panthermedia.net/Casa-Blanca

Die Methode beruht auf der Voltammetrie von Mikropartikeln und vergleicht verschiedene Korrosionsprodukte, die sich über lange Zeiträume gebildet haben. Für die Untersuchung benötigen die Wissenschaftler nur wenige Nanogramm Probenmaterial, so dass sie fast zerstörungsfrei arbeitet. Das Verfahren ist deshalb gut für die Altersbestimmung von Münzen und Kunstgegenständen geeignet.

Spanische und portugiesische Wissenschaftler haben jetzt im Magazin „Angewandte Chemie“ das Verfahren vorgestellt, mit dessen Hilfe sie Objekte aus Kupfer und Bronze datieren können.

Stellenangebote im Bereich Elektrotechnik, Elektronik

Elektrotechnik, Elektronik Jobs
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Meister der Elektrotechnik (m/w/d) als Bauaufsicht und Netzführung Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Elektromonteure (m/w/d) Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Netzleitwarte Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) C-ITS Entwicklung Die Autobahn GmbH des Bundes
Frankfurt am Main Zum Job 
Menlo Systems GmbH-Firmenlogo
Ingenieur / Techniker (m/w/d) für die Produktion von Frequenzkämmen Menlo Systems GmbH
Planegg Zum Job 
STILL GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Embedded Software (m/w/d) STILL GmbH
Hamburg Zum Job 
Energieversorgung Halle Netz GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik - Netz- & Energietechnik, Smart Grid (m/w/d) Energieversorgung Halle Netz GmbH
Halle (Saale) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Inbetriebsetzungsleiter*in Leit-, Feld- und Automatisierungstechnik (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in / Projektmanager*in (m/w/d) in Steuerung von Projekten im Bereich Wasserstoff und Energiewende THOST Projektmanagement GmbH
Mannheim Zum Job 
Desitin Arzneimittel GmbH-Firmenlogo
Elektroniker / Mechatroniker (m/w/d) für Betriebstechnik Desitin Arzneimittel GmbH
Hamburg Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Elektrotechnik Excellence AG
Großraum Essen Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/w/d) Embedded Software Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Automatisierung Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in / Wirtschaftsjurist*in (m/w/d) für Contract & Claimsmanagement in Immobilienprojekten THOST Projektmanagement GmbH
Pforzheim Zum Job 
Hillenbrand-Firmenlogo
Elektrotechnikingenieur Hardwarekonstruktion (m/w/d) Hillenbrand
Weingarten Zum Job 
RENK Test System GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Antriebstechnik RENK Test System GmbH
Augsburg Zum Job 
Hermann Pipersberg Jr. GmbH-Firmenlogo
Fertigungsingenieur (m/w/d) Hermann Pipersberg Jr. GmbH
Remscheid Zum Job 
IMS Messsysteme GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/i) für Röntgen-, Isotopen- und optische Messsysteme IMS Messsysteme GmbH
Heiligenhaus Zum Job 
Scheidt & Bachmann Fare Collection Systems GmbH-Firmenlogo
Wirtschaftsingenieur / Ingenieur Elektrotechnik / Informatiker / Betriebswirt als Senior Bid Manager (m/w/d) Scheidt & Bachmann Fare Collection Systems GmbH
Mönchengladbach bei Düsseldorf Zum Job 

Für die Voltammetrie werden die Kupferoxide Tenorit und Cuprit untersucht

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. Anhand ihrer voltammetrischen Kurven lassen sie sich voneinander unterscheiden und quantifizieren.

Bei Kontakt mit Luft bildet sich auf Kupferoberflächen eine natürliche Schicht aus Cuprit (Cu2O), die sich im Laufe der Zeit zu weiteren Korrosionsprodukten umsetzt. Bei einer Alterung kupferhaltiger Objekte in wenig korrosiver Umgebung, also ohne Kontakt mit Böden oder Seeluft, bildet sich über der primären Patina aus Cuprit kontinuierlich eine Schicht aus Tenorit (CuO).

Aus Stromkurven werden Kalibrierungskurven für Altersbestimmung erstellt

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

Was die Forscher interessiert, ist das Verhältnis der Stromkurven für Tenorit und Cuprit. Es zeigt eine kontinuierliche Steigung mit zunehmender Korrosionszeit, wie die Untersuchung einer Serie antiker Münzen aus verschiedenen Kollektionen, unter anderem der beiden spanischen Prähistorischen Museen von València und Xàtiva, 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.

An einem sogenannten Montefortino-Helm aus römischer Zeit überprüften die Wissenschaftler ihre elektroanalytische Methode zur Altersbestimmung von Kupfer und Bronze. Für die Untersuchung werden nur wenige Nanogramm Probenmaterial benötigt, daher gilt sie als fast zerstörungsfrei. 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 plusminus 80 beziehungsweise von 2150 plusminus 150 Jahren. Diese Werte passten gut zu den bereits aus dem archäologischen Kontext sehr sicher abgeleiteten Datierungen.

 

Ein Beitrag von:

  • Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck ist seit 2001 journalistisch unterwegs in Print- und Online-Medien. Neben Architektur, Kunst und Design hat sie sich vor allem das spannende Gebiet der Raumfahrt erschlossen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.