X-ray spectrometry in art and cultural heritage characterisation of paper documents

Abstract

A necessidade de o Homem comunicar registando informações sobre os acontecimentos que presenciava, levou-o a servir-se dos mais diversos materiais que pudessem ser utilizados para esse efeito. Entre eles, o papel continua a ser dos mais utilizados. Este é constituído por uma folha composta de fibras vegetais que se encontram entrelaçadas e têm a propriedade de aderirem naturalmente entre si após dispersão em água e posterior secagem. Podem ainda adicionar-se materiais que irão conferir ao papel impermeabilidade (encolagem), opacidade e corpo (cargas), brilho (revestimentos). A utilização destes materiais no fabrico de papel sofreu uma evolução desde a sua invenção na china, 105 AD, até aos dias de hoje. No entanto, poucas são as publicações que lhe fazem referência. O estudo analítico de documentos pode desempenhar um papel importante na identificação dos materiais utilizados em cada época, prestando-se assim um contributo à história do fabrico do papel. A caracterização de papel relativa aos materiais seus constituintes pode ainda ser útil na identificação de documentos de origem desconhecida, por comparação com documentos previamente identificados. Neste estudo, analisámos documentos históricos e modernos em suporte de papel, utilizando uma técnica elementar de espectroscopia de raios-x dispersiva em energia (EDXRF). Dos documentos em estudo, uns pertencem à colecção privada de Mário Costa, outros ao Arquivo nacional da Torre do Tombo e ainda outros, foram cedidos no âmbito da colaboração no projecto Papertech - 6th Framework programme for research, technological development and demonstration: Papertech—Innovative materials and technologies for the conservation of paper of historical, artistic and archaeological value. Estes documentos estão datados entre os séculos 16 e 21. A técnica utilizada permite a identificação simultânea e a quantificação dos elementos presentes numa amostra, com número atómico superior a 13. O facto de esta técnica ser não destrutiva, faz dela um método de eleição para a análise de documentos valiosos. O espectrómetro utilizado consiste num tubo de raios-x Phillips (PW1140/100 kV/80 mA/ 3kW) com um ânodo de tungsténio e equipado com um alvo secundário de molibdénio; e num detector de Si(Li) 30 mm2 × 5 mm, janela de berílio com 8 μm de espessura e resolução de 8 135 eV para uma energia de 5,9 keV. Neste espectrómetro, o tubo de raios-x, o alvo secundário e a amostra encontram-se em geometria tri-axial. Esta geometria reduz a dispersão da radiaçãox na amostra e por conseguinte o fundo do espectro que a permite caracterizar. A ionização dos elementos na amostra é feita por uma fonte praticamente monocromática para as energias Kα e Kβ do molibdénio (17.44 e 19.60 keV, respectivamente). As análises das amostras foram efectuadas a 50 kV e 20 mA durante 1000 s. A quantificação dos elementos presentes nas amostras analisadas foi efectuada através do método dos parâmetros fundamentais. Os elementos detectados e quantificados vão desde o S ao Bi. A precisão desta técnica foi verificada através de análises do material de referência orchard leaves (NBS standard reference material 1571), cuja matriz é celulose. Tendo em conta o número elevado dados gerados neste estudo houve necessidade de recorrer a tratamentos estatísticos, tais como análise de clusters e correlações de Spearman. Neste tipo de tratamentos, as amostras ou os elementos são agrupados em grupos de amostras ou elementos estatisticamente semelhantes entre si. Os resultados obtidos neste estudo deram origem a 5 publicações em revistas de arbitragem científica internacional. No estudo respeitante à publicação “Artificial aging processes in modern papers: x-ray spectrometry studies” foi comprovada a aptidão da técnica de EDXRF na caracterização e identificação de 5 papeis modernos (2005) através da sua composição elementar. As concentrações de Sr, Fe e K foram suficientes para identificar os diferentes papéis modernos em estudo. A degradação do papel deve-se sobretudo à hidrólise da celulose presente nas fibras vegetais. Esta depende da temperatura, da humidade relativa e acidez do meio em que se encontra. Outros processos de degradação do papel estão relacionados com a degradação térmica, biodegradação por microrganismos, exposição solar e oxidação da celulose induzida pela presença de oxigénio na atmosfera. Os cinco papéis modernos foram submetidos a processos de envelhecimento que simulam os processos de degradação natural da celulose referidos. Verificou-se que a biodegradação e a degradação pela presença de agentes oxidantes no papel induzem alterações notáveis na composição dos elementos mais leves (S, Cl e Ca). 9 No estudo respeitante à publicação “Elemental identification of document paper by x-ray fluorescence spectrometry” analisaram-se as folhas de uma revista Italiana de 1941. Os resultados revelaram que a revista era composta por três grupos de papel com concentrações elementares distintas. No estudo respeitante à publicação “X-ray fluorescence spectrometry on paper characterisation: a case study on 18 and 19 century documents” foram identificados 4 elementos, Co (∼400 μg g-1), Ni (300 μg g-1), As (∼2000 μg g-1) and Bi (∼200 μg g- 1), que por nunca terem sido encontrados juntos, podem ser considerados a impressão digital dos fabricantes de papel Holandeses Dirk and Cornelius Blaw e Zooneen e Alemão Hespe. No estudo respeitante à publicação”Comparison of the elemental content on modern and ancient papers by EDXRF” analisaram-se papéis de 1555 a 2005. Mais uma vez, conseguiu-se agrupar os documentos por semelhança na sua concentração elementar. Verificou-se ainda uma diminuição no número de elementos presente na composição do papel mais moderno (2005) relativamente aos outros papéis analisados. No estudo respeitante à publicação ”From papyrus to paper: elemental characterisation by x-ray fluorescence spectrometry” compararam-se três papéis de jornal Italianos de anos diferentes (1919, 1941 e 2005) verificando-se a diminuição do númer de elementos do papel mais antigo para o mais moderno. A sexta e última publicação “Application of spectroscopic techniques for the study of paper documents: a survey” pretende descrever o estado da arte da aplicação de técnicas de espectroscopia de raios-x ao estudo de documentos em suporte de papel.

Cognitive linguistics postulates an intimate relationship between experience and linguistic conceptualizations. Therefore, the human body plays a fundamental role in conceptualizing abstract notions, which, according to the cognitive perspective, is, to a great extent, achieved by means of processes that have an overwhelmingly metaphorical nature. In our work, conceptual metaphor theory, blending theory and the semiotic mental space network model constitute an integrated perspective for a more comprehensive and accurate understanding of meaning representation and meaning construction that accounts for the presence of the phenomenological human body in the language presented by multinationals in their websites. Thus, the present work deals with self-representations of enterprise discourse on the internet, that constitutes a common means of disseminating information on these organizations in all their domains. As it happens, self-representations of multinational organizations are anchored in conceptual mappings that render enterprise discourse as intelligible as possible, thus representing and structuring the identity of these multinationals. In a globalized computer-mediated era, metaphorical mappings of organizations and of multinationals in particular, must be accounted for as intercultural symbolizations accessible to a very broad audience of different social and cultural backgrounds. Hence, we postulate that conceptual mappings in enterprise discourse must resort to the most universal source domain of all: the phenomenological human being. The corpus comprises naturally-occurring texts from the link “About us” of both German and American multinationals of various business branches. Hence the double scope of the term “online” in the title of this dissertation: it regards texts that are available on the internet on a permanent basis, on the one hand, and, on the other hand, the thought processes that the human mind goes through constantly, so as to understand and process the representations under analysis. In brief, this work aims at unveiling the metaphorical representations underlying enterprise discourse and the implications of these in terms of the identity of the multinationals studied.