Salzumwandlung

Bei der chemischen Salzbehandlung handelt es sich um eine Umwandlung bzw. den Versuch einer Umwandlung leicht löslicher bauschädlicher Salze in möglichst schwer lösliche oder unlösliche und damit relativ unschädliche Verbindungen. Dies klingt einfach und ist einleuchtend, ist in der Praxis jedoch mit einer Reihe von Problemen verbunden. Zunächst liegt im Mauerwerk nicht nur ein definiertes Salz vor, wie z.B. Calciumnitrat oder ein Magesiumsulfat, sondern man hat es immer mehr oder weniger mit einer Mischung zu tun, die z.T. kristallin z.T. als Salzlösung vorlie¬gen kann. Meist liegen Carbonat-, Nitrat-, Chlo¬rid- oder Sulfatverbindun¬gen vor. Als Kationen treten hauptsächlich Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium auf. Wichtig ist, dass Nitratverbindungen nicht in unlösliche Salze umgewandelt werden können, da es keine schwerlöslichen Nitratverbindungen gibt. Es verbleiben uns also nur die Möglichkeiten bei Chloriden, Sulfaten und begrenzt auch bei Carbonaten. Zeigt die Salzanalyse, dass im wesentlichen Sulfat und Chloride vorliegen, so besteht die Möglichkeit einer Behandlung mit Bleihexafluorosilikat. Bleihexafluoroisilikat reagiert mit Sulfat und Chloridverbindungen in komplexer Reaktion unter Bildung verschiedener Produkte, die nahezu alle schwer- oder unlöslich sind.

Die Reaktionen können wie folgt aussehen:

Na2SO4 (ll) + PbSiF6(ll)  PbSO4 (sl)+ Na2SiF6 (sl)

Na2CO3 (ll) + PbSiF6 (ll) PbCO3(ul) + Na2SiF6 (sl)

MgSO4 (ll) + PbSiF6 (ll)  PbSO4 (sl) + MgSiF6 (sl)

2NaCl (ll) + PbSiF6 (ll)  PbCl2 (sl) + Na2SiF6 (sl) sl - schwer löslich; ll - leicht löslich; ul - unlös¬lich Eine besondere Bedeutung kommt der chemi¬schen Salzumwandlung in Bezug auf die Anwen¬dung porenhydrophober Sanierputze zu. Im frisch aufgebrachten Zustand sind diese Sanier¬putze noch nicht hydrophob. Salze können also relativ leicht dann in das Porengefüge des Put¬zes einwandern. Um diese Gefahr einer schnellen Versalzung der Sanierputze zu verringern, wird häufig eine Putzgrundvorbehandlung mit ei¬nem "Salzbehandlungsmittel" empfohlen. Da¬bei wer¬den von den verschiedenen Herstellern ver¬schieden Präparate bzw. Kombinationen emp¬fohlen. Die wichtigsten sind dabei auf der Basis von Bleihexafluorosilikat aufgebaut. Da¬neben werden auch Barium-haltige Präparate angeboten. Obwohl eine gewisse Wirksamkeit dieser Be¬handlung erwiesen ist, darf nicht verschwiegen werden, dass lösliche Bleisalze nicht ungefährlich sind und so ein Problem für das Arbeitsper¬sonal wie auch für den Umweltschutz darstellen. Aus diesem Grund wird versucht, die gleiche Wir¬kung, d.h. die Vermeidung einer schnellen Salz¬einwanderung, durch Imprägnierungen zu errei¬chen, die eine kapillar verdichtende und eine hy¬drophobierende Wirkung besitzen. Entwic¬keln sie ihre Wirksamkeit in Bezug auf Kapillarver¬dichtung und Hydrophobierung, kann eine Re¬duktion der Salzwanderung zur Oberfläche ein¬treten. Mögliche Probleme bei Aufbringen des nachfolgenden Putzes sind zu beachten. Als Wirkstoffe werden hier in der Regel Kaliwas¬serglasverbindungen und Kaliummethylsilikonat bzw. auch Fluate, also Salze der Hexafluorokie¬selsäure, eingesetzt. Weiter kann eine Salzumwandlung dazu einge¬setzt werden, relativ schwer lösliche Salze wie Gips in leicht lösliche umzuwandeln, um sie dann entfernen zu können.

Gipsumwandlung

Die Gipsumwandlung erfolgt in fünf Schritten ((Matteini M. 1991).

1. Lösen des Gips

CaSO4*2H2O + (NH4)2CO3  (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O

Im ersten Schritte führt die Anwendung von Ammoniumcarbonat in einer Kompresse zu einer Umwandlung des Gipses in löslichen Ammoni¬umsulfat. Dieses wandert z. T in die Kompresse, z. T verbleibt sie in der Oberflächenschicht und wandert eventuell in tiefer gelegen Schichten. Falls der Calcit in der Putzschicht entsteht, zeigt er eine positive, festigende Wirkung, bildet er sich an der Oberfläche, so muss er sorgfältig ent¬fernt werden. Überschüssiges Ammoniumcarbonat zersetzt sich zu Ammoniak und Kohlendioxid und Was¬ser. (Ammoniumcarbonat verändert darüber hinaus proteinhaltige Überzüge).

2. Ausfällen als unlösliches Sulfat.

(NH4)2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2NH3 + 2H2O

Das Ammoniumsulfat der ersten Reaktion wird in unlösliches Bariumsulfat überführt.

3. Erste festigende Reaktion

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + H2O

Überschüssiges Bariumhydroxid wandelt sich mit dem Kohlendioxid der Luft in Bariumcarbo¬nat um. Dies zeigt eine festigende Wirkung

4. Zweite festigende Reaktion

Ba(OH)2 + CaCO3  BaCO3+ Ca(OH)2

Eine heterogene Reaktion wandelt die äußeren Bereiche der Calcitkörner in Caliumhydroxid¬gel um.

5. Ca(OH)2 + CO2  CaCO3+ H2O

Durch die Karbonatisierung wird eine festigende Wirkung erreicht. (Die Reaktionen 4 und 5 sind noch wenig untersucht und müssen noch besser verstanden werden.)

Die Methode sollte dann nicht eingesetzt wer¬den, wenn Nitrate in hoher Konzentration vor¬kommen, wenn ein organisches Bindemittel vor¬liegt und wenn eine Klebewirkung verlangt wird.

Nitrate führen zur Bildung von Bariumnitrat, das mäßig löslich ist und zur sichtbarer Kristalli¬sation an der Oberfläche führt. Die organischen Bindemittel von Malereien in Tempera oder Öl vertragen die hohe Alkalinität von Bariumhydroxid nicht und es kann zur Hy¬drolyse und Verseifung kommen. Matteini [Matteini:1991]Titel: In Review: An Assessmant of Florentine Methods of Wall Painting Conservation Based on the Use of Mineral Treatments
Autor / Verfasser: Matteini, Mauro
ist jedoch der Meinung, dass der größte Teil dieser organischen Bindemittel bei alten Malereien meist heute in anorganischen Verbin¬dungen wie Calciumoxalat vorliegen, und obige Reaktionen kaum eintreten werden, so dass der Einsatz der Methode verantwortet werden kann.

Literaturhinweise

[Filter fehlt]

Kationen sind positiv geladene Ionen.

wasserabweisende Ausrüstung eines Materials