Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Vragen of informatie over prepareren, technieken en materiaal.
Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 25 feb 2021, 22:38

Hallo allemaal,

Een paar weken terug heb ik onderstaande plesiosauruswervel uit het VK gekocht.
Muraenosaurus leedsi vertebra, Oxford Clay, Peterborough 01.jpg
Muraenosaurus leedsi vertebra, Oxford Clay, Peterborough 02.jpg
Muraenosaurus leedsi vertebra, Oxford Clay, Peterborough 03.jpg


Ik had hierbij de hoop dat de zwarte aanslag gewoon vuil of een verouderde laag consolidatiemiddel zou zijn, maar na wat onderzoek lijkt het erop dat dit pyrietaanslag betreft (op onderstaande foto is linksonder een gele verkleuring naast een grijze verkleuring te zien: indicatie van pyrietverval).
20210214_001310_resize_53.jpg.5c72baa4d02a57df0dfbebdb827caf68.jpg


Nu zijn er verschillende manieren om pyrietverval te stabiliseren, waarvan ik hier twee zou willen bespreken:
  • Pyrietstabilisator, of behandeling met ethanolaminthioglycollat.
  • Gasbehandeling met ammoniak
In eerste instantie had ik graag de pyrietstabilisator willen uitproberen, omdat hierbij het minste gebruik van water aan te pas komt, en dus de voor de reactie van het pyrietverval benodigde reagens geminimaliseerd wordt. Echter heb je voor deze behandeling alcohol nodig, en dan in niet-gedenatureerde vorm (dus zonder toevoegingen en "drinkbaar"). Dat is duur, en bovendien in Frankrijk, waar ik op dit moment verblijf, moeilijk aan te komen. Ik zou namelijk al gauw een litertje of drie nodig hebben, en dat à €30,- de fles...

Ammoniak lijkt echter een goed alternatief. Naar wat ik ervan begrijp leg je het fossiel dan op een standaard of voet in een afgesloten doos (dacht zelf aan een glazen ovenschaal met deksel) omringd door vloeibare ammoniak. Dit gaat gassen, en de gassen dringen dan tot in het fossiel door. Gezien ammonia in de supermarkt te krijgen is een veel eenvoudiger en goedkoper alternatief dan de pyrietstabilisator. Echter, ammonia is niet hetzelfde als ammoniak: eerstgenoemde is een oplossing van laatstgenoemde.

Mijn vraag is daarmee, heeft iemand ervaring met het toepassen van één van deze methoden, en zo ja: hoe is dat verlopen, hoe heb je dat toegepast? Zijn de fossielen daarna inderdaad gestabiliseerd, en voor hoe lang al?

Alvast heel erg bedankt voor de hulp!


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett

 
Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 25 feb 2021, 22:43

@phil, heb jij niet ervaring met ammoniak-behandeling?


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett

Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 25 feb 2021, 23:15

Of anders @perfectjumpz?


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett

Gebruikersavatar
nifrec
Senior Lid
Berichten: 148
Lid geworden op: 04 jul 2020, 19:03
Locatie: Brabant
Has thanked: 86 times
Been thanked: 44 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door nifrec » 26 feb 2021, 12:17

Voor zover ik weet stabiliseert ammoniak pyriet niet permanent. Het word vooral gebruikt voor zwavelzuur te verwijderen (dat vrijkomt bij pyriet-rot).
Cure: Ammonium gas treatment
Ammonium gas has been successfully used to neutralize sulphuric acid in specimens affected by pyrite de-
cay (Bannister, 1933; Bannister and Sweet, 1943; Rixon, 1976; Birker and Kaylor, 1986; Howie, 1992;
Waller, 1987; Andrew, 1999). Specimens are suspended above a solution of ammonium hydroxide and en-
closed by polyethylene or glass to contain the gas created by evaporation. The RH above the solution can
reach 70% unless mixed with polyethylene glycol (PEG) in a 10% (volume to weight) solution. This will
provide a RH of about 30%. Because porous pyrite will absorb water vapour (resulting in further oxidation)
it is important that the ammonium solution be made with a non-aqueous solvent.
(Nigel R. Larkin, Pyrite Decay: cause and effect, prevention and cure., NatSCA News, Issue 21)

Ik heb zelf wel ammonia gebruikt omdat ik geen waterloze ammoniak heb, maar ik vind het moeilijk te zeggen of mijn behandelingen successvol waren. Heb wel het idee dat het witte/gele poeder omgezet wordt in roestkleurige poeder. Ik ben echter echt geen scheikundige! Het lost het in ieder geval niet permanent op, dat heb ik wel ervaren...



Gebruikersavatar
perfectjumpz
Berichten: 149
Lid geworden op: 25 sep 2018, 12:03
Has thanked: 16 times
Been thanked: 58 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door perfectjumpz » 26 feb 2021, 12:40

Hoi Alexander,

Ik heb inderdaad 1,5 jaar geleden ook pyriet fossielen gevonden en preventief behandeld. Nu had ik een tijdje terug pyrietrot ontdekt op een Hamites sp. fragmentje. Ik had een kom gevuld met een ammoniakoplossing (niet puur) met daar in het midden een baksteen waar ik het fossiel op heb gelegd. Deze kom was wel afgesloten met een deksel.

Het leek in het begin wel te werken, maar helaas een paar weken daarna was de pyrietrot weer terug. Momenteel lig het fossiel nogmaals in de ammoniakdampen.

Hopelijk werkt de ammoniakoplossing wel bij jouw fossiel.

Met vriendelijke groet,
Jelle



Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 26 feb 2021, 13:24

Beiden bedankt voor het delen van jullie "recept" en ervaring!

Omdat ik al zo'n vermoeden had dat jullie het misschien met huishoudammoniak geprobeerd hadden, heb ik gisteren nog even op YouTube gekeken of ik iets over het behandelen van pyrietrot met ammoniak kon vinden. Ik kwam onderstaand filmpje tegen, waarin niet alleen vermeld werd dat er vaak allerlei producten aan huishoudammoniak worden toegevoegd - waaronder bleek - om het een effectiever schoonmaakmiddel te maken, maar ook dat de concentratie ammoniak in dergelijke oplossingen betrekkelijk laag is.



En al zijn er wel manieren om geconcentreerde ammoniak te verkrijgen, heb je hier een (minimale thuis)laboratoriumopstelling voor nodig die ik niet heb, en waar ik denk ik ook niet zomaar mee wil experimenteren...

Het feit dat er waarschijnlijk een te lage concentratie in de huishoudammoniak zit om hier goed mee te conserveren lijkt benadrukt te worden door de terugkeer van pyrietbloei in jullie stukken.


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett

Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 26 feb 2021, 13:50

Ik heb vandaag de pyrietstabilisator binnen gekregen en dacht met jullie de handleiding in elk geval vast te delen:
Use of Pyrite-Stabilizer

In general:
The Pyrite-Stabilizer (based on Monoethanolamine Thioglycolate) will be used for neutralization of sulphuric acid resulting from exfoliation/decay of pyrite-bearing fossils. With this Pyrite-Stabilizer a further exfoliation/decay can be stopped.

Handling:
  1. Clean the fossil mechanically with a brush (do not use water in this step!). The specimen must be completely dried out.
  2. Now the sample will be placed in solution of about 97% alcohol (e.g., grain alcohol) and 3% of Pyrite-Stabilizer.
    (The fossil should be completely covered by the solution. For this purpose basins made of glass are the best. The object to be cleaned should, if possible, not touch the sides of the container).

    During the chemical reaction the decayed pyrite will be neutralized. Depending on the degree of decay the solution will be tint violet to black. In general the sample should not be placed in the solution for more than 4 hours (duration depends on colour: the brighter the solution, the longer can be the retention time).
  3. Afterwards the fossil should be cleaned with (pure) alcohol (do not use water!).
  4. Repeat step 2 and 3 until the solution remains clear or attains only a slightly pink tone - the pyrite is now stabilized. For every round use fresh solution.
  5. At the end the sample should be placed in pure alcohol overnight (12 hours), so that the last decay components can be eliminated.
  6. After air-drying, the fossil is protected and can re-enter the collection.
Note:
For storage please use a dry place. Otherwise the pyrite will restart to oxidize. You can use small packages of silica gel to protect the fossils (this gel is able to absorb the humidity).
Omdat het product blijkbaar alleen gaande pyrietbloei stabiliseert en dus niet preventief te werk gaat, lijkt het mij na behandeling nuttig om het fossiel goed te drogen (op lage temperatuur in de oven) en dan met Paraloid te verzegelen.

Overigens wordt in de Duitse tekst (het is een van oorsprong Duits product, dus is relevant) gemeld dat je in plaats van pure niet-gedenatureerde alcohol ook gewone (brand)spiritus uit de supermarkt kunt gebruiken. Dit is door de verkoper bevestigd. Let echter wel dat omdat verkleurig relevant is en veel spiritus een kleurtoevoeging heeft om aan te geven dat je het niet kunt drinken, je wel een variant zonder toegevoegde kleurstof moet zien te vinden. Ook is het aan te raden een gedenatureerde alcohol van bekende samenstelling te kiezen. Ethanol met toevoegingen van methyl ethyl katone (MEK) en Denatoniumbenzoaat zouden goed moeten werken.

Wordt vervolgd...
Bijlagen
data sheet for pyrite-stabilizer.jpg


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett

Gebruikersavatar
nifrec
Senior Lid
Berichten: 148
Lid geworden op: 04 jul 2020, 19:03
Locatie: Brabant
Has thanked: 86 times
Been thanked: 44 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door nifrec » 26 feb 2021, 13:54

amelchers schreef: 26 feb 2021, 13:24 Het feit dat er waarschijnlijk een te lage concentratie in de huishoudammoniak zit om hier goed mee te conserveren lijkt benadrukt te worden door de terugkeer van pyrietbloei in jullie stukken.
Dat zou kunnen. De ammonia die ik gebruikt heb is denk ik van van een bouwmarkt van de schilderafdeling, er staat niks over bleek op.
Wat mij wel opviel is dat wanneer je een pot afsluit met een laagje ammonia erin, dat er veel condens ontstaat.
Dus de luchvochtigheid gaat sterk omhoog, iets dat wel bewezen is pyrietbloei te versterken.
Daarnaast verwijdert het ook geen pyriet, dus ookal zou al het zwavelzuur weg zijn, en zelfs alle andere bijproducten ermee verwijdert zouden worden (wat niet het geval is voor zover ik weet), dan eindig je alsnog met status quo: een pyriet stuk waar je mee begon voordat het verval intrad (minus een beetje dat al weggecorrodeerd is natuurlijk). Dit is maar mijn boerenverstand beredenatie, maar aangezien pyrietbloei ooit begonnen is voordat het zwavelzuur er was, lijkt mij een ammoniak behandeling niks te doen om te voorkomen dat het niet nog een keert gebeurt.



Gebruikersavatar
nifrec
Senior Lid
Berichten: 148
Lid geworden op: 04 jul 2020, 19:03
Locatie: Brabant
Has thanked: 86 times
Been thanked: 44 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door nifrec » 26 feb 2021, 14:03

amelchers schreef: 26 feb 2021, 13:50 Ik heb vandaag de pyrietstabilisator binnen gekregen en dacht met jullie de handleiding in elk geval vast te delen:
Use of Pyrite-Stabilizer

In general:
The Pyrite-Stabilizer (based on Monoethanolamine Thioglycolate) will be used for neutralization of sulphuric acid resulting from exfoliation/decay of pyrite-bearing fossils. With this Pyrite-Stabilizer a further exfoliation/decay can be stopped.

Handling:
  1. Clean the fossil mechanically with a brush (do not use water in this step!). The specimen must be completely dried out.
  2. Now the sample will be placed in solution of about 97% alcohol (e.g., grain alcohol) and 3% of Pyrite-Stabilizer.
    (The fossil should be completely covered by the solution. For this purpose basins made of glass are the best. The object to be cleaned should, if possible, not touch the sides of the container).

    During the chemical reaction the decayed pyrite will be neutralized. Depending on the degree of decay the solution will be tint violet to black. In general the sample should not be placed in the solution for more than 4 hours (duration depends on colour: the brighter the solution, the longer can be the retention time).
  3. Afterwards the fossil should be cleaned with (pure) alcohol (do not use water!).
  4. Repeat step 2 and 3 until the solution remains clear or attains only a slightly pink tone - the pyrite is now stabilized. For every round use fresh solution.
  5. At the end the sample should be placed in pure alcohol overnight (12 hours), so that the last decay components can be eliminated.
  6. After air-drying, the fossil is protected and can re-enter the collection.
Note:
For storage please use a dry place. Otherwise the pyrite will restart to oxidize. You can use small packages of silica gel to protect the fossils (this gel is able to absorb the humidity).
Omdat het product blijkbaar alleen gaande pyrietbloei stabiliseert en dus niet preventief te werk gaat, lijkt het mij na behandeling nuttig om het fossiel goed te drogen (op lage temperatuur in de oven) en dan met Paraloid te verzegelen.

Overigens wordt in de Duitse tekst (het is een van oorsprong Duits product, dus is relevant) gemeld dat je in plaats van pure niet-gedenatureerde alcohol ook gewone (brand)spiritus uit de supermarkt kunt gebruiken. Dit is door de verkoper bevestigd. Let echter wel dat omdat verkleurig relevant is en veel spiritus een kleurtoevoeging heeft om aan te geven dat je het niet kunt drinken, je wel een variant zonder toegevoegde kleurstof moet zien te vinden. Ook is het aan te raden een gedenatureerde alcohol van bekende samenstelling te kiezen. Ethanol met toevoegingen van methyl ethyl katone (MEK) en Denatoniumbenzoaat zouden goed moeten werken.

Wordt vervolgd...
Gewone spiritus bevat denk ik meestal wel een paar percent water. En soms ook blauwe kleurstof. We hebben thuis ook gedestilleerde gedenatureerde alcohol, maar ook die bevat een paar percent water, dat schijnt bij destilatie onvermijdelijk te zijn.

Overigs heb ik over dit spul eerder ook wat gelezen:
Cure: Ethanolamine Thioglycollate treatment
Ethanolamine thioglycollate both neutralizes sulphuric acid and removes oxidation by-products, perhaps
more effectively than ammonium gas treatment. Ethanolamine thioglycollate is an alkaline liquid that is
soluble in both ethanol and isopropanol, hence the specimen being treated will not be exposed to water.
Before treatment as much of the by-products of oxidation should be removed as possible with soft brushes
or an airabrasive unit, to expose the specimen surface (Cornish and Doyle, 1984; Cornish, 1987).
Method 1: Immersion in solution
1. Make a 2% to 5% ethanolamine thioglycollate solution in ethanol or isopropanol.
2. Immerse the specimen in solution for between one and four hours. Change the solution when it
becomes a dark violet colour, otherwise brown insoluble precipitation will stain the specimen.
3. Wash specimen with alcohol.
4. Repeat the process until the solution no longer changes its colour when specimen is immersed.
There are some problems with this method. Old consolidants and glues etc will probably be dis-
solved by the solution which would risk a consolidated or glued specimen falling apart. It is not a
very useful method for large specimens or those remaining on display, especially large marine rep-
tiles attached to a gallery wall. Also, specimens can remain stained, labels will be stained and some
old iron-based inks may dissolve, both those applied to labels and those applied directly to the
specimen. It is therefore wise to photograph all specimens and labels before treatment.
(Nigel R. Larkin, Pyrite Decay: cause and effect, prevention and cure., NatSCA News, Issue 21)

Handig dat het ook daadwerkelijk ergens te koop is ;) .
Houd er wel rekening mee dat impregneer en lak vaak niet genoeg werken:
Note that the idea of passivating the pyrite
surface is distinct from applying various coatings
like Vinac, acrylic, polyvinyl acetate, shellac, But-
var, etc. to the surface of a specimen. The rationale
behind these coatings is simply to plug holes and
provide a barrier. None of these have actually been
demonstrated to be impervious to oxygen or water
(Howie, 1992b). Data are also lacking to demon-
strate that the degassing of these products does
not produce oxidizers to further degrade the pyrite
surface. Data are lacking to show that the coatings
complex with iron or sulfur atoms on the pyrite sur-
face. The utility of these coatings is often justified
by inspection, not by any quantitative means. The
long-term resistance of these coatings to microc-
racking is not clear.
(R. Chris Tacker (2020), A review of “pyrite disease” for paleontologists, with potential focused interventions, Palaeontologia Electronica -- palaeo-electronica.org)



Gebruikersavatar
PachyWhatnotOdon
Beheerder
Berichten: 433
Lid geworden op: 08 jun 2015, 21:00
Locatie: Nederland
Has thanked: 58 times
Been thanked: 75 times
Re: Stabiliseren van pyrietaanslag: pyriet-stabilisator en ammoniak-behandeling

Bericht door PachyWhatnotOdon » 26 feb 2021, 14:43

nifrec schreef: 26 feb 2021, 13:54 De ammonia die ik gebruikt heb is denk ik van van een bouwmarkt van de schilderafdeling, er staat niks over bleek op.
Wat mij wel opviel is dat wanneer je een pot afsluit met een laagje ammonia erin, dat er veel condens ontstaat.
Dus de luchvochtigheid gaat sterk omhoog, iets dat wel bewezen is pyrietbloei te versterken.
Daarnaast verwijdert het ook geen pyriet, dus ookal zou al het zwavelzuur weg zijn, en zelfs alle andere bijproducten ermee verwijdert zouden worden (wat niet het geval is voor zover ik weet), dan eindig je alsnog met status quo: een pyriet stuk waar je mee begon voordat het verval intrad (minus een beetje dat al weggecorrodeerd is natuurlijk). Dit is maar mijn boerenverstand beredenatie, maar aangezien pyrietbloei ooit begonnen is voordat het zwavelzuur er was, lijkt mij een ammoniak behandeling niks te doen om te voorkomen dat het niet nog een keert gebeurt.
Ja, die condens was ik met onpure ammoniak ook al bang voor, vandaar daar ik liever ook eerst de pyrietstabilisator wilde proberen. Maar ook deze laat de overgebleven pyriet achter, waardoor je nog altijd voor hernieuwde bloei op moet passen... Erg jammer dat het dus geen echte stabilisatie betreft, maar eerder het een halt toeroepen van de pyrietbloei.


'There's nothing like millions of years of really frustrating trial and error to give a species moral fibre and, in some cases, backbone' -- Terry Pratchett


Plaats reactie