Εφαρμογή και αποτίμηση τεχνητής πάτινας σε μαρμάρινες επιφάνειες. - Φραντζικινάκη, Αικατερίνη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών, 2017)
Το μάρμαρο Διονύσου χρησιμοποιείται στην αναστήλωση μνημείων για τη συμπλήρωση με νέο μάρμαρο των αρχαίων αρχιτεκτονικών μελών. Οι συμπληρώσεις είναι συνήθως περιορισμένης έκτασης και αποφασίζονται με κριτήριο τη δομική και αισθητική αυτοτέλεια του μέλους που αποκαθίσταται, και της περιοχής που αναστηλώνεται. Τα συμπληρώματα νέου μάρμαρου παρουσιάζουν έντονη χρωματική αντίθεση με το αρχαίο μάρμαρο, λόγω της φυσικής πάτινας, και της πάτινας τεχνητής ή άλλης προέλευσης που διατηρούνται στην επιφάνειά του. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση υλικών για τη δημιουργία τεχνητής πάτινας στην επιφάνεια του μαρμάρου Διονύσου. Το πειραματικό μέρος της εργασίας περιλαμβάνει δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο με σκοπό την προσέγγιση του συγκεκριμένου θέματος, αρχικώς, έγινε μακροσκοπική παρατήρηση των επιφανειών στα μνημεία της Ακρόπολης. Στα μνημεία, σε επιφάνειες αρχαίου μαρμάρου, σε επιφάνειες όπου διατηρείται η επιδερμίδα (πάτινα) στο μάρμαρο, καθώς και σε επιφάνειες νέου μαρμάρου, εφαρμόστηκαν η ψηφιακή οπτική μικροσκοπία και η χρωματομετρία. Από τα αποτελέσματα σχετικά με την μορφολογία και τις χρωματικές παραμέτρους των επί τόπου μετρήσεων, επιλέχθηκε το εύρος τιμών στο οποίο θα κυμαίνεται η απόχρωση των κατεργασιών που θα μελετηθούν. Η επιλογή των υλικών για την τεχνητή πάτινα του μαρμάρου βασίστηκε σε μελέτες που αναφέρονται στον χαρακτηρισμό της πάτινας που υπάρχει στις μαρμάρινες επιφάνειες των μνημείων, και ειδικότερα στην επιδερμίδα, και σε εργαστηριακές δοκιμές που έχουν γίνει από άλλους ερευνητές. Στο δεύτερο στάδιο στο εργαστήριο, σε δοκίμια νέου μαρμάρου Διονύσου, έγινε προσδιορισμός των χρωματικών παραμέτρων της επιφάνειας και έλεγχος της μορφολογίας της, και πραγματοποιήθηκαν δοκιμές τεχνητής πάτινας με την προσθήκη χρωστικών, ώστε να προσεγγιστούν οι χρωματικές παράμετροι όπως προέκυψαν από τις επί τόπου μετρήσεις στα μνημεία της Ακρόπολης. Μετά την επιλογή της βέλτιστης ποσοτικά αναλογίας των χρωστικών, σε δοκίμια μαρμάρου πραγματοποιήθηκε κατεργασία των επιφανειών τους με οξαλικό οξύ 0,1Μ, και 1Μ και οξαλικό αμμώνιο 2,5%, και 5% κ.β. Στην κατεργασία των μαρμάρινων επιφανειών των δοκιμίων για την απόκτηση του χρώματος της τεχνητής πάτινας, στα διαλύματα οξαλικού οξέως και οξαλικού αμμωνίου, προστέθηκαν η σιέννα ωμή και η όμπρα ψημένη. Στα αιωρήματα του οξαλικού οξέως και οξαλικού αμμωνίου προστέθηκε σταδιακά κόμμι ξανθάνης, ώστε να αυξηθεί το ιξώδες τους, και να μην καθιζάνουν οι κόκκοι της χρωστικής. Η εφαρμογή των υλικών έγινε με πινέλο και επίθεμα. Στο τέλος αποτιμήθηκαν οι τεχνητές πάτινες που δημιουργήθηκαν στην επιφάνεια του μαρμάρου από πλευράς μορφολογίας και χρωματικών παραμέτρων και εξετάστηκε η ανθεκτικότητά τους μετά από πέντε κύκλους ηχοβόλισης. Προσδιορίστηκε η στατική γωνία επαφής, ώστε να ελεγχθεί η μεταβολή της πριν και μετά την κατεργασία. Επίσης εφαρμόστηκε η φασματοσκοπία micro-Raman για την ανίχνευση των ενώσεων που δημιουργούνται στην επιφάνεια των δοκιμίων μετά την κατεργασία και μετά το πέρας της ηχοβόλισης. Μετά την αποτίμηση των αποτελεσμάτων, προκύπτει ότι η κατεργασία με οξαλικό αμμώνιο σε συγκέντρωση 2,5% κ.β., είχε ικανοποιητικά αποτελέσματα ως προς τη δημιουργία τεχνητής πάτινας σε μάρμαρο Διονύσου. Παρόλα αυτά, η κατεργασία με οξαλικό οξύ σε συγκέντρωση 0,1Μ πληροί σε μεγαλύτερο βαθμό τις προϋποθέσεις, σχετικά με τη δημιουργία της τεχνητής πάτινας σε μάρμαρο Διονύσου.