Distribution of Chemical Elements of Iron-Gall Ink Writing Studied by the PIXE Method

The chemical element profiles of iron-gall ink writing before and after water treatment and deacidification were determined. A 17th century manuscript of rag paper was used in the study. The chemical elemental analysis was performed non-destructively by the Proton Induced X-ray Emission (PIXE) method. The concentration profiles of 15 elements ranging from Na to Pb were measured with the precision of 0.3 mm. Quantitative composition of ink and paper was determined and the elemental concentration changes due to the aqueous treatments were traced by PIXE. It is considered that the method can be developed and could help conservators in a decision making process. L'objet de l'analyse consistait à déterminer le profil des éléments chimiques de l'encre gallique sur un document écrit avant et après un traitement aqueux et une désacidification. A cet effet une étude a été réalisée sur un manuscrit en papier chiffon datant du 17ème siècle. La méthode utilisée pour cette analyse, consistant dans l'émission de rayons X induite par des protons (Proton Induced X-ray Emission) est une méthode qui ne détruit pas les éléments chimiques. Les profils de concentration de 15 éléments allant de Na à Pb ont été mesurés avec une précision de 0,3 mm. De cette façon il a été possible de déterminer la composition quantitative d'encre et de papier ainsi que de suivre les changements de concentration subis par les éléments au cours des traitements aqueux enregistrés par la méthode PIXE. Il semble que cette méthode mériterait d'être développée et qu'elle pourrait devenir un instrument de travail efficace pour les conservateurs. Es wurde ein Profil der Elemente in einem im 17. Jh. mit Eisengallustinte beschriebenen Blatt Hadernpapier erstellt. Hierzu wurde eine nicht-materialzerstörende Methode eingesetzt, nämlich die Proton-induzierte Röntgenstrahlenemmission PIXE (Proton Induced X-ray Emission). Die Verteilungsprofile der Konzentration von 15 Elementen zwischen Na und Pb wurde mit einer Genauigkeit von 0,3 mm gemessen. Auf diese Weise wurde die quantitative Zusammensetzung von Tinte und Papier erfaßt sowie die Veränderungen, welche die gemessenen Elemente infolge einer wässrigen Behandlung erfuhren. Die Methode kann zu Werkstattroutine entwickelt und so zu einer Entscheidungshilfe für den Konservator werden.