Identification of some adhesives and wood pyrolysis products of archaeological origin by direct inlet mass spectrometry

• Autorzy: Prokes L. , Hlozek M.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja niektórych klejów oraz produktów pirolizy drewna pochodzenia archeologicznego za pomocą spektrometrii mas z bezpośrednim wlotem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

DI-MS was successfully used as a screening method for identification of ancient adhesives (birch bark tar, pine tar, bitumen) and wood pyrolysis products (soot). Fragment or molecular mass peaks of some biomarkers, e.g. diterpenoids (pine tar), triterpenoids (birch bark tar), or long chain linear aliphatic hydrocarbons and terpenes (bitumen) were of the utmost importance for identification. It was also possible to distinguish between soot of soft- and hardwood origin from the presence of fragment peaks of syringyl moieties, if rnethoxylated phenols were still present in the sample. Mass peaks of retene were an indicator of high-temperature (above 350°C) thermal treatment of coniferous resin or softwood. Pyrolysis products of resin acids served as indicators of softwood burning if methoxyphenol moieties were absent due to their volatility at high temperatures.

PL

Do pełnej identyfikacji starożytnych klejów (smoła z kory brzozowej, smoła sosnowa, bitum) i produktów pirolizy drewna (sadza) użyto spektrometrii mas z prostym bezpośrednim wlotem. Bardzo istotne do identyfikacji są piki fragmentacyjne i cząsteczko we niektórych bio-markerów, np. diterpenoidów (smoła sosnowa), triterpenoidów (smoła z kory brzozowej), dlugołańcuchowych, liniowych, alifatycznych węglowodorów i terpenów (bitum). Możliwe było rozróżnienie między sadzą z miękkiego i twardego drewna dzięki pikom syringylu, o ile metoksylowane fenole były wciąż obecne w próbkach. Obecność piku rotcnu wskazywała wyprażenie żywicy iglaków lub innego miękkiego drewna w temperaturze powyżej 350°C. W przypadku nieobecności fragmentów metoksyfenolowych, które ulatniają się w wysokich temperaturach, znalezione produkty pirolizy kwasów żywicznych wskazywały na spalanie miękkiego drewna.

Słowa kluczowe

EN

mass spectrometry; archaeology; adhesives; wood pyrolysis products; bitumen

PL

spektrometria masowa; archeologia; klej; produkty pirolizy drewna; bitum

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 52, No. 4
• Strony: 701--714
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz.

Twórcy

autor

Prokes L.

autor

Hlozek M.

• Department of Chemistry, Faculty of Science, Masaryk University, Kotlarska 2, 611 37, Brno,

Bibliografia

• 1. Mills J.S. and White R., Organic Chemistry of Museum Objects, Butterwort Heinemann, Oxford 1994.
• 2. Serpico M. and White R., in: Ancient Egyptian Materials and Technology, [Nicholson RT. and Shaw I., Eds.], Cambridge University Press, Cambridge 2000, p. 390.
• 3. Serpico M. and White R., in: Ancient Egyptian Materials and Technology, [Nicholson P.T. and Shaw I., Eds.], Cambridge University Press, Cambridge 2000, p. 430.
• 4. Newman R and Serpico M., in: Ancient Egyptian Materials and Technology, [Nicholson P.T. and Shaw I., Eds.], Cambridge University Press, Cambridge 2000, p. 475.
• 5. Evershed R.P., World Archaeol., 25, 74 (1993).
• 6. Koller J., Baumer U. and Mania D., Eur J. Archaeol., 4, 385 (2001).
• 7. Regert M., J. Sep. Sci., 27, 244 (2004).
• 8. Regert M. and Rolando Ch., Anal. Chem., 74, 965 (2002).
• 9. Langer J. and Kośko A., Folia Praehist. Posnan., 9, 63 (1999).
• 10. Connan J.,Phil. Trans. Royal Soc. London B, 354, 33 (1999).
• 11. Koller J. and Baumer U., Acta Praehist. Archaeol., 25, 129 (1993).
• 12. Oudemans T.F.M. and Boon J.J., Analecta Praeh. Leidensia, 26, 221 (1993).
• 13. Thackeray J.F., van der Merwe N.J. and van der Merwe T.A., South Afr. J. Sci., 97, 19 (2001).
• 14. Simoneit B.R.T., Rogge W.E, Mazurek M.A., Standley L.J., Hildemann L.M. and Cass G.R., Environ. Sci. Technol., 27, 2533 (1993).
• 15. Hawthorne S.B., Miller D.J., Barkley R.M. and Krieger M.S., Environ. Sci. Technol., 22, 1191 (1988).
• 16. Brown A.L., Hammes B.R., Daily J.W. and Dayton D.C., Energy and Fuels, 17, 1022 (2003).
• 17. Oudemans T.F.M. and Boon J. J., J. Anal. Appl. Pyrol., 20, 197 (1991).
• 18. Oudemans T.F.M., Eijkel G.B. and Boon J.J., J. Archaeol. Sci., 34, 173 (2007).
• 19. Shedrinsky A.M., Wampler T.P., Indictor N. and Baer N.S., J. Anal. Appl. Pyrol., 15, 393 (1989).
• 20. Colombini M.P., Modugno F. and Ribecchini E., J. Mass Spectrom., 40, 675 (2005).
• 21. Modugno F., Ribechini E. and Colombini M. P., Rapid Commun. Mass Spectrom., 20, 1787 (2006).
• 22. Languri G.M., van der Horst J. and Boon J.J., J. Anal. Appl. Pyrol., 63, 171 (2002).
• 23. Boon J.J., Tom A. and Pureveen J., in: Amber in Archaeology, [Beck C.W. and Bouzek J., Eds.], IA CAS, Prague 1993, p. 9.
• 24. Evershed R.P., in: Modern Analytical Methods in Art and Archaeology, [Cilliberto E. and Spoto G., Eds.), Wiley, New York 2000, 177-293.
• 25. Hayek E.W.H., Krenmayr P., Lohninger H., Jordis U., Moche W. and Sauter F., Anal. Chem., 62, 2038 (1990).
• 26. Koller J., Baumer U., Kaup Y. and Weser U., Archaeometry, 47, 609 (2005).
• 27. Puckey D.J. and Jones S.J.,J. Anal. Appl. Pyrol., 6, 157 (1984).
• 28. Statheropoulos M., Liodakis S., Tzamtzis N., Pappa A. and Kyriakou S., J. Anal. Appl. Pyrol., 43, 115 (1998).
• 29. Alén R., Kuoppala E. and Oesch P., J. Anal. Appl. Pyrol., 36, 137 (1996)
• 30. Gref R., J. Chromatogr., 448, 428 (1988).
• 31. Kaplan I.R., Lu S.-T., Alimi H.M. and MacMurphey J., Environ. Forensics, 2, 231 (2001).
• 32. van der Hage E.R.E., Mulder M.M. and Boon J.J., J. Anal. Appl. Pyrol., 25, 149 (1993).
• 33. Izumi A. and Kuroda K., Rapid Commun. Mass Spectrom., 11, 1709 (1997).
• 34. Windig W., Meuzelaar H.L.C., Shafizadeh F. and Kelsey R.G., J. Anal. Appl. Pyrol., 6, 233 (1984).
• 35. Wang Z. and Fingas M., J. Chromatogr. A, 712, 321 (1995).