Thomas Heisig

Chemische Grundlagen

1. Allgemeine Chemie

1. Atome und Moleküle
   • Aufbau von Atomen: Protonen, Neutronen, Elektronen
   • Moleküle und chemische Bindungen: Ionen-, kovalente und metallische Bindungen
2. Periodensystem der Elemente
   • Struktur des Periodensystems
   • Eigenschaften von Hauptgruppen- und Übergangselementen
3. Chemische Reaktionen
   • Stöchiometrie: Reaktionsgleichungen und Mengenberechnungen
   • Typen chemischer Reaktionen: Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Fällungsreaktionen

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2. Anorganische Chemie

1. Metalle und Legierungen
   • Eigenschaften von Metallen: Härte, Korrosionsbeständigkeit
   • Typische Legierungen in der Kunst und Architektur: Bronze, Messing
2. Mineralien und Gesteine
   • Chemische Zusammensetzung von Natursteinen: Kalziumkarbonat, Silikate
   • Reaktionen von Steinen mit Umwelteinflüssen (z. B. Säureangriffe, Salzausblühungen)
3. Glas und Keramik
   • Chemie des Glases: SiO₂ und Zusatzstoffe zur Farbgebung
   • Chemische Stabilität von Keramikmaterialien

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3. Organische Chemie

1. Polymere
   • Aufbau und Eigenschaften von natürlichen Polymeren (z. B. Cellulose, Proteine)
   • Kunststoffe in der RestaurierungRestaurierung Englisch: Restoration Französisch: Restauration Italienisch: Restauro Latein: Restauratio Maßnahmen zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands eines Denkmals. Restaurierung – Wikipedia: Acrylate, Epoxide
2. Farbstoffe und Pigmente
   • Organische Farbstoffe: Pflanzen- und Tierfarben (z. B. Indigo, Karmin)
   • Alterungsprozesse organischer Farbstoffe
3. Bindemittel und Lacke
   • Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften von Bindemitteln (z. B. Öle, Harze, Wachse)
   • Reaktionen mit Umwelteinflüssen und ihre Stabilisierung

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4. Physikalische Chemie

1. Thermodynamik
   • Grundlagen: Enthalpie, Entropie, Gibbs-Energie
   • Chemische Stabilität von Materialien in Abhängigkeit von Temperatur und Druck
2. Kinetik
   • Geschwindigkeit chemischer Reaktionen
   • Kinetische Modelle zur Alterung von Materialien
3. Oberflächenchemie
   • Adsorption von Schutzschichten und Imprägnierungen
   • Kontaktwinkelmessung zur Analyse von Beschichtungen

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5. Analytische Chemie

1. Qualitative Analyse
   • Identifikation von Pigmenten und Bindemitteln
   • Nachweis von Schadstoffen und Verunreinigungen
2. Quantitative Analyse
   • Spektroskopische Methoden: UV-Vis, FTIR, Raman
   • Chromatographie: Gaschromatographie (GC), HPLC
3. Mikroanalyse
   • Rasterelektronenmikroskopie (REM) zur Oberflächenanalyse
   • Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) zur Elementbestimmung

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6. Chemie und Umwelt

1. Schadstoffe
   • Einfluss von Schwefeldioxid, Stickoxiden und anderen Schadstoffen auf Materialien
   • Chemie der sauren Regenbildung und deren Auswirkungen
2. Klimatische Einflüsse
   • Reaktionen von Materialien auf Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen
   • Langzeiteffekte von UV-Strahlung und Oxidation
3. Nachhaltige Chemie
   • Umweltfreundliche Reinigungs- und Konservierungsmittel
   • Reduktion von Umweltbelastungen durch nachhaltige Restaurierung

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7. Chemische Anwendungen in der Restaurierung

1. Reinigungstechniken
   • Chemische Reinigung: Einsatz von Lösungsmitteln und Tensiden
   • Entfernung von organischen Ablagerungen (z. B. Kleber, alte Beschichtungen)
2. Konsolidierung und Schutz
   • Chemische Festigung von porösen Materialien
   • Anwendung von hydrophoben Beschichtungen
3. Alterungs- und Schadenssimulation
   • Laborexperimente zur Simulation von Alterungsprozessen
   • Testung von Konservierungsstrategien unter realistischen Bedingungen