Advanced

Archaeological wood from the Swedish warship Vasa studied by infrared microscopy

Pucetaite, Milda LU (2012) FYSM31 20112
Department of Physics
Abstract (Swedish)
Regalskeppet Vasa är ett av världens största marina arkeologiska objekt och det enda välbevarade skeppet från 1600-talet. Det bärgades 1961 efter att ha legat på botten i Stockholms hamn i över 300 år. Tiden under vattnet och tiden på museet har utsatt träet i skeppet för många påfrestningar som har resulterat i en nedbrytning av skeppets trä. I syfte att utveckla metoder för bevarande och konservering av arkeologiskt trä har en lång rad studier av den kemiska
sammansättningen i Vasas ekträ genomförts.

I detta arbete har Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopi använts för att undersöka trä från Vasa. Resultaten visar att metoden ger insikt i ett antal processer. Nedbrytning av polysackarider och lignin kan följas. Vidare så ses... (More)
Regalskeppet Vasa är ett av världens största marina arkeologiska objekt och det enda välbevarade skeppet från 1600-talet. Det bärgades 1961 efter att ha legat på botten i Stockholms hamn i över 300 år. Tiden under vattnet och tiden på museet har utsatt träet i skeppet för många påfrestningar som har resulterat i en nedbrytning av skeppets trä. I syfte att utveckla metoder för bevarande och konservering av arkeologiskt trä har en lång rad studier av den kemiska
sammansättningen i Vasas ekträ genomförts.

I detta arbete har Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopi använts för att undersöka trä från Vasa. Resultaten visar att metoden ger insikt i ett antal processer. Nedbrytning av polysackarider och lignin kan följas. Vidare så ses indikationer på en ökad oxidering av organiska molekyler i närvaro av järnjoner. Skillnad mellan ytträ och bulkträ kan också se med metoden, likaså mängden av konserveringsmedlet, PEG. För att förbättra förståelsen av de uppmätta spektra har modellräkningar genomförts med hjälp av täthetsfunktionalteori (DFT).

Sammanfattningsvis så har vi visat att metoden, fourier transform infraröd spektroskopi är utmärkt för studier av arkeologiskt trä. Metoden gör det möjligt att följa kemiska förändringar och deras orsaker i träet vilket på sikt kan leda till att nya metoder för konservering och bevarande av marinarkeologiskt trä kan utvecklas. Ett område som idag i hög grad är outforskat. (Less)
Abstract
The Swedish warship Vasa is one of the largest marine archaeological artefacts in the world. It was salvaged from the bottom of the Baltic Sea after 300 years. During the time spent in the sea as well as in a museum hall, the wood of the Vasa experienced a lot of changes. These changes cause degradation of the wood. Studies of the complex chemical composition of the Vasa have been carried out in order to determine patterns of the degradation as well as discover optimal path for preservation of waterlogged wood.

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy is applied for investigation of the Vasa in this work. After infrared spectra of the wood have been recorded and analysed, several conclusions could be made. With the aid of FTIR... (More)
The Swedish warship Vasa is one of the largest marine archaeological artefacts in the world. It was salvaged from the bottom of the Baltic Sea after 300 years. During the time spent in the sea as well as in a museum hall, the wood of the Vasa experienced a lot of changes. These changes cause degradation of the wood. Studies of the complex chemical composition of the Vasa have been carried out in order to determine patterns of the degradation as well as discover optimal path for preservation of waterlogged wood.

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy is applied for investigation of the Vasa in this work. After infrared spectra of the wood have been recorded and analysed, several conclusions could be made. With the aid of FTIR microspectroscopy, degradation of polysaccharides and lignin could be monitored. Spectral changes indicate oxidation of organic molecules in the wood occurring
in the presence of iron ions. Differences in chemistry between surface and inner samples, for example, the amount of polyethylene glycol (PEG) – the preservation material - in the wood can be observed as well. When assigning spectral bands, DFT (density function theory) calculations of molecular structure and vibrations of modelled wood polymers are helpful.

All in all, infrared spectroscopy is a suitable method for the studies of marine archaeological artefacts in order to determine the changes in their chemistry in the course of degradation and to choose a proper path for preservation. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Pucetaite, Milda LU
supervisor
organization
course
FYSM31 20112
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
arkeologiskt trä, Fourier transform infrared (FTIR)spectroscopy, täthetsfunktionalteori(DFT)
language
English
id
2297786
date added to LUP
2012-01-25 17:28:52
date last changed
2012-01-25 17:28:52
@misc{2297786,
  abstract     = {The Swedish warship Vasa is one of the largest marine archaeological artefacts in the world. It was salvaged from the bottom of the Baltic Sea after 300 years. During the time spent in the sea as well as in a museum hall, the wood of the Vasa experienced a lot of changes. These changes cause degradation of the wood. Studies of the complex chemical composition of the Vasa have been carried out in order to determine patterns of the degradation as well as discover optimal path for preservation of waterlogged wood.

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy is applied for investigation of the Vasa in this work. After infrared spectra of the wood have been recorded and analysed, several conclusions could be made. With the aid of FTIR microspectroscopy, degradation of polysaccharides and lignin could be monitored. Spectral changes indicate oxidation of organic molecules in the wood occurring
in the presence of iron ions. Differences in chemistry between surface and inner samples, for example, the amount of polyethylene glycol (PEG) – the preservation material - in the wood can be observed as well. When assigning spectral bands, DFT (density function theory) calculations of molecular structure and vibrations of modelled wood polymers are helpful.

All in all, infrared spectroscopy is a suitable method for the studies of marine archaeological artefacts in order to determine the changes in their chemistry in the course of degradation and to choose a proper path for preservation.},
  author       = {Pucetaite, Milda},
  keyword      = {arkeologiskt trä,Fourier transform infrared (FTIR)spectroscopy,täthetsfunktionalteori(DFT)
},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Archaeological wood from the Swedish warship Vasa studied by infrared microscopy},
  year         = {2012},
}