3. Експериментальне дослідження зразків деревини

Закусило О.М., Шевченко Н.О., Асаулова О.В.

У процесі натурного дослідження безпосередньо на місці експонування пам’ятки у прикореневій зоні дерева «in sito» було відібрано зразки целюлозних матеріалів – кори та стовбура для визначення їх стану збереженості.

Зразки кори (Фото 38) характеризувалися сірувато-бурим, темно-сірим до чорного, синювато-сірим кольорами. Їм була притаманна середня крихкість, легкість, середня пористість та неоднорідна щільність. Зовнішня поверхня зразків була з рельєфом та мікротріщинами. На окремих ділянках поверхні фіксувалися вторинні продукти мінералізації чорного кольору з синім відтінком (Фото 40, 41). Зразкам була притаманна паралельно орієнтована волокниста структура (Фото 39). На поперечних зрізах (Фото 42, 43) спостерігався характерний малюнок кільцесудинної (рос. кольцесосудистая) мікроструктури з порами від трахеїд округлої форми. Розташовані рядами, вони обумовили смугасту мікротекстуру зразків.

Фото 38. Рельєфна фактура кори	Фото 39. Паралельно орієнтована волокниста структура деревини. Зб. 100х

Фото 40, 41. Мікроструктурні особливості зразків кори в різних проекціях

Фото 42. Поперечний зріз кори	Фото 43. Поперечний зріз кори. Фрагмент

Зразок деревини стовбура (Фото 44) характеризувався значно вищими показниками міцності та щільності. При механічній дії він зберігав цілісність, лише з значним зусиллям зразок розламувався по послаблених зонах, що свідчило про зберігання волокнами відносної пластичності. Розподіл пор в масі зразка був нерівномірним: ущільнені ділянки чергувалися з смугами, що містили пори, іноді, зі зміщенням та сплощеною еліпсовидною формою (Фото 45, 46). Міжпорові проміжки були частково заповнені вторинними продуктами мінералізації.

Фото 44. Зразок 2 – деревина стовбура	Фото 45. Поперечний зріз зразка стовбура	Фото 46. Радіальний зріз

Структура деревини експериментальних зразків при порівнянні з еталонами виявилася ідентичною дубу (Фото 45, 46).

Фото 47. Зразок дубу. Еталон	Фото 48. Зразок дубу. Еталон. Фрагмент

Гістохімічний аналіз зразків супроводжувався зміною кольору волокна з сірувато-бурого (Фото 49) на жовтогарячий (Фото50), що свідчило про наявність в його складі лігніну . Для контролю якості експерименту реактив попередньо був апробований на еталонному зразку деревини дубу.

Фото 49. Зразок перед випробуванням	Фото 50. Зміна кольору після випрбування

При термохімічному випробуванні кольори експериментальних зразків: темний брунатно-чорний – кори та сіро-брунатний – стовбура, змінилися на жовтогарячий (Фото 51, 52), що з зовнішнього боку набув більш насиченого брунатно-червоного відтінку.

Перетворення кольору зразків при термохімічному випробуванні

Фото 51. Зразок кори	Фото 52. Зразок стовбура

Методом мікрохімічного аналізу в обох зразках був визначений значний вміст іонів заліза.

При проведенні екстракції водорозчинних сполук експрес-методом з попереднім замочуванням зразка у воді на 24 години з наступним його кип’ятінням впродовж 40 хвилин залишкова водяна ванна набула жовто-брунатного кольору, що свідчило про наявність розчинних сполук, що містять іони заліза.

Деревинні волокна додатково для визначення їх оптичних властивостей досліджувалися методом інтерференційної мікроскопії у прохідному поляризованому світлі з приготуванням постійного препарату тонкого зрізу волокна. При схрещених ніколях волокна виявилися анізотропними. Кольори їх двопереломлення відповідали білому до жовтого першого порядку(Фото53, 54). Вони характеризувалися прямим погасанням (Фото 55, 56).

Фото 53, 54. Волокно деревини з вторинними продуктами мінералізації при схрещених ніколях, об. 10х

Характер погасання волокна, об. 10х

Фото 55. При косому орієнтуванні – світлий	Фото 56. При прямому – темний

а б

Фото 57 а, б. Особливості структури, що обумовлюють різну міцність та щільність деревини, об.40х; а – ділянка з паралельно орієнтованою волокнистою структурою; б – ділянка з ячеїстою структурою

Мікроструктура деревини виявилася неоднорідною: ділянки з паралельно орієнтованою структурою волокон (Фото 57а) чергувалися з ділянками, яким була притаманна ячеїста структура (Фото 57б).

Дослідженні зрізу деревини при значному збільшенні об’єктиву(40х) виявило по стінках клітковини та пор високу концентрацію вторинних продуктів мінералізації (Фото 58, 59)

Фото 58. Тонкий зріз деревини об.25х	Фото 59. Еліпсовидні пори об.40х

За результатами рантгенфлюорисцентного аналізу масова доля елементів мінеральної частини зразків (без врахування маси деревини) складала: Al – 0, 363; Si – 4, 844; S – 2, 636; Ca – 12, 818; Mn – 1, 195; Fe -77, 968; Sr-0, 177, що свідчило про значний вмість заліза та підтверджувало попередній висновок за результатами мікрохімічного випробування.