Papier met ijzergallusinkt - inktvraat beoordelen

Introductie

IJzergallusinkt is de meest gebruikte inktsoort voor handschriften van de late oudheid tot het begin van de twintigste eeuw. Ook kunstenaars gebruikten deze inkt. Objecten met ijzergallusinkt worden dus over de hele wereld aangetroffen in archieven, bibliotheken en collecties met tekeningen. Bestanddelen van deze inktsoort kunnen het materiaal van de drager (papier of perkament) aantasten en de aantasting versnellen. Dit gecompliceerde proces heet inktvraat. Dit artikel gaat over de beoordeling van de conditie van papier met ijzergallusinkt. Er worden adviezen gegeven voor het bewaren en hanteren van voorwerpen, in afhankelijkheid van hun conditie.

Afb. 1. IJzergallusinkt is veel gebruikt voor brieven

Afb. 2. IJzergallusinkt werd ook gebruikt voor tekeningen

Fig. 1. Hydrolyse en oxidatie

Fig. 2. Hydrolyse. Zwavelzuur (H₂SO₄) verplaatst zich ver in het omgevende papier

Fig. 3. Oxidatie. IJzer(II)ionen (FE²⁺) blijven in de onmiddelijke nabijheid van de inktlijnen

Fig. 4. Interne en externe factoren die papierschade kunnen veroorzaken

Fig. 5. Schematische tekeningen van zichtbare aspecten van het inktvraatproces

Beoordelingssysteem

Voor de beoordeling van de staat van aangetaste papieren in een verzameling en het nemen van conserveringsbeslissingen is een systeem ontwikkeld. Met het oog waarneembare stadia in de voortgang van de aantasting laten een snelle en gemakkelijke indeling van de conditie van papier in vier categorieën toe. Op de Iron Gall Ink website staat uitgebreide informatie over ijzergallusinkt, het beoordelingssysteem, onderzoeksmethoden, conserveren, bewaren en hanteren van voorwerpen.

IJzergallusinkten

IJzergallusinkten behoren tot de groep van metaal bevattende inkten: de kleurende stof is een metaal-organisch complex. Er zijn vier onmisbare grondstoffen voor ijzergallusinkt: water of wijn als vloeistof, arabische gom als bindmiddel en ijzer(II)sulfaat in combinatie met een plantaardig materiaal (bijvoorbeeld galnoten) dat tannine bevat, als kleurend bestanddeel.

Als ijzer(II)ionen met tannine of galluszuur reageren, ontstaat onmiddellijk een lichtgekleurd product dat aan de lucht oxideert tot een donker complex, ijzer(III)gallaat. Bij de reactie komt zwavelzuur vrij. Inktrecepten vermelden in de regel een overmaat ijzer(II)sulfaat; het overschot aan ijzer(II)ionen blijft dus vrij aanwezig in de zure oplossing. Om de inkt speciale eigenschappen te geven worden soms suiker, wijn, ureum, azijn etc. toegevoegd. Het schrijven met ijzergallusinkt op papier betekent dus het inbrengen van een vloeistof met veel verschillende componenten in de papieren drager.

Inktvraat

De natuurlijke veroudering van papier wordt versneld door componenten van ijzergallusinkt. Inktvraat ontstaat door het gelijktijdig optreden van twee belangrijke aantastingsprocessen: zure hydrolyse van cellulose (door de overmaat aan zwavelzuur) en gekatalyseerde oxidatie (door de overmaat aan ijzer(II)ionen). Zie fig. 1.

Zure hydrolyse van cellulose

Het zwavelzuur verdampt in de loop der tijd niet uit het papier, zoals vluchtige organische zuren, maar in plaats daarvan reageert het ermee. Het katalyseert zure hydrolyse van de cellulose, die leidt tot breuken in de keten van het cellulosepolymeer. Dit proces gaat eeuwenlang door, tenzij het zuur wordt geneutraliseerd door toevoegingen aan het papier of conserveringsbehandelingen.

Door ijzer(II)ionen gekatalyseerde oxidatie van cellulose

Overgangsmetalen als ijzer en koper kunnen de oxidatie van cellulose katalyseren, hetgeen resulteert in ketenbreuk en cross-linking van het cellulosepolymeer. Dit uit zich in een verminderd vermogen tot waterabsorptie, in fluorescentie en in verkleuring van het papier.

Plaats van de aantasting

Tijdens de veroudering migreren componenten van de inkt in het papier. Zwavelzuur dringt ver door buiten het gebied van de inkt, maar ijzer(II)ionen blijven in de directe omgeving van de inkt. Zure hydrolyse tast dus het papier aan tot in de verre omgeving van de inkt en de gekatalyseerde oxidatie blijft hoofdzakelijk beperkt tot de inktlijnen. Zie fig. 2 en 3.

Factoren die de schade bepalen

De samenstelling van de inkt en het papier zijn het meest van belang voor de conditie van het materiaal. Daarnaast tasten slechte bewaaromstandigheden en intensief gebruik de conditie aan. De van belang zijnde factoren kunnen worden onderscheiden in interne en externe factoren. Zie fig. 4.

Visuele voortgang van de inktvraat-model

Onderzoek heeft aangetoond dat bij alle bestudeerde papieren de visueel waarneembare veranderingen ten gevolge van de voortschrijdende inktvraat overeenkomstig zijn. Als illustratie van de voortgaande aantasting is een serie schematische tekeningen gemaakt van de zichtbare aspecten van het proces. Zie fig. 5.

De interpretatie van het uiterlijk van een origineel is nogal ingewikkeld, want vaak verloopt de aantasting niet gelijkmatig in het hele voorwerp. Sommige inktlijnen kunnen meer aangetast zijn dan andere.

Beoordeling van de toestand	Aanwijzingen voor het onderzoek en de beoordeling	Aanwijzingen voor de wijze van bewaren en het hanteren van voorwerpen
Voor het plannen van actieve of passieve conservering is een helder inzicht in de ernst van de schade in een collectie van groot belang. Op grond van het gepresenteerde schema is een praktisch systeem ontwikkeld voor de beoordeling van door inktvraat aangetaste voorwerpen en de indeling ervan in vier klassen: van 'goed' tot 'zeer slecht'. Om een snelle en precieze indeling te kunnen maken, worden in dit systeem alleen karakteristieke verouderingsverschijnselen beschouwd die zich bij alle onderzochte originelen voordeden.	Onderzoek de "verso-zijde" van het object in zichtbaar licht, want visueel waarneembare veranderingen vertonen zich hoofdzakelijk aan de achterkant van het papier. Beschouw de meest aangetaste delen van het object als bepalend voor de indeling.	Veranderingen in temperatuur en relatieve vochtigheid versnellen inktvraat. Houd de bewaaromstandigheden daarom zo constant als het kan; mik op 50%RH en 18°C. Voorwerpen met inktvraat zijn gevoelig voor ultraviolet en zichtbaar licht. Dus weer het UV-licht en bewaar zo donker mogelijk. Luchtverontreiniging (NOx, S02, ozon) versnelt inktvraat. Bewaar voorwerpen in mappen en dozen van archiefkwaliteit.
	Goede conditie > geen of alleen lichtbruine verkleuring in de inktgebieden	Hanteren leidt niet tot schade > gewoon, voorzichtig hanteren
	Redelijke conditie > donkerbruine verkleuring in de inktgebieden, geen mechanische schade	Hanteren zou mechanische schade kunnen veroorzaken > speciale aandacht bij het hanteren is noodzakelijk
	Slechte conditie > mechanische schade (scheurtjes) in de inktgebieden	Hanteren verergert de schade > behoud hantering voor aan bevoegd personeel om verlies van informatie te voorkomen, en ondersteun het voorwerp tijdens het hanteren
	Zeer slechte conditie > ernstig materiaalverlies	Hanteren leidt tot verder materiaalverlies > hanteren is alleen toegestaan aan bevoegd personeel. Ondersteun het voorwerp tijdens het hanteren