Stabilization of Iron Artifacts from Kaman-Kalehöyük: A Comparison of Chemical and Environmental Methods

Abstract

Testing of chemical stabilization treatments and desiccated and anoxic storage microclimates for the protection of archaeological iron stored in unsuitable climatic conditions was carried out by the conservation department of the Japanese Institute of Anatolian Archaeology at the Kaman-Kalehöyük excavation in Turkey. The chemical stabilization treatments involved alkaline sulfite, barium hydroxide and sodium hydroxide. Environmental stabilization was explored using RP-A oxygen scavengers in Escal^® bags as part of the Revolutionary Preservation System (RP System^®) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. The efficiency of the chemical treatments was examined by comparison with mechanically cleaned iron objects. The efficiency of the storage systems was determined by comparing the chemically and non-chemically treated objects in the RP System^® using RP-A scavengers and in polyethylene ziplock bags containing silica gel. The efficiency of these treatments and storage systems was examined and assessed at Kaman after a period ranging from 7 to 9 years. The anoxic and desiccating properties of the RP System^® resulted in superior protective qualities over polyethylene bags with silica gel. The RP System^® compensated for inadequate chemical stabilization and protected iron that had not been chemically stabilized.

Testing of chemical stabilization treatments and desiccated and anoxic storage microclimates for the protection of archaeological iron stored in unsuitable climatic conditions was carried out by the conservation department of the Japanese Institute of Anatolian Archaeology at the Kaman-Kalehöyük excavation in Turkey. The chemical stabilization treatments involved alkaline sulfite, barium hydroxide and sodium hydroxide. Environmental stabilization was explored using RP-A oxygen scavengers in Escal^® bags as part of the Revolutionary Preservation System (RP System^®) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. The efficiency of the chemical treatments was examined by comparison with mechanically cleaned iron objects. The efficiency of the storage systems was determined by comparing the chemically and non-chemically treated objects in the RP System^® using RP-A scavengers and in polyethylene ziplock bags containing silica gel. The efficiency of these treatments and storage systems was examined and assessed at Kaman after a period ranging from 7 to 9 years. The anoxic and desiccating properties of the RP System^® resulted in superior protective qualities over polyethylene bags with silica gel. The RP System^® compensated for inadequate chemical stabilization and protected iron that had not been chemically stabilized.

L'analyse des traitements de stabilisation chimique et des microclimats de stockage déshydratés et anoxiques pour la protection du fer archéologique conservé dans des conditions climatiques inappropriées a été menée par le département de conservation du Japanese Institute of Anatolian Archaeology sur le site de fouilles de Kaman-Kalehöyük en Turquie. Les traitements de stabilisation chimique font usage de sulfite alcalin, d'hydroxydes de baryum et de sodium. La stabilisation environnementale a été testée en utilisant des récupérateurs d'oxygène RP-A dans des sacs Escal^®, part du Système de Conservation Révolutionnaire (Système RP^®), fabriqués par Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. L'efficacité des traitements chimiques a été étudiée et comparée à l'entretien mécanique des objets en fer. L'efficacité des systèmes de réserve a été déterminée en comparant les objets traités chimiquement et non-chimiquement dans le Système RP^® en utilisant des récupérateurs RP-A et des sacs ziplock en polyéthylène contenant du gel de silice. L'efficacité de ces traitements et des systèmes de réserve a été étudiée et évaluée à Kaman après une période de 7 à 9 ans. Les propriétés anoxiques et déshydratantes des Système RP^® donnent lieu à des qualités protectrices supérieures à celles des sacs en polyéthylène contenant du gel de silice. Le System^® RP a compensé la stabilisation chimique inadéquate et protégé le fer qui n'avait pas été stabilisé chimiquement.

Chemische Stabilisierungsmaßnahmen sowie trockene und sauerstofffreie Mikroklimata für den Schutz von archäologischem Eisen, welches unter ungeeigneten klimatischen Bedingungen gelagert worden ist, wurde in der Konservierungsabteilung des japanischen Instituts für Anatolische Archäologie an der Ausgrabungsstätte in Kaman-Kalehöyük in der Türkei untersucht. Die chemischen Stabilisierungsmaßnahmen umfassten Behandlungen mit alkalischer Sulfitlösung, Bariumhydroxid und Natriumhydroxid. Die Stabilisierung der klimatischen Bedingungen wurde mit Hilfe von RP-A Sauerstoffabsorbern in Escal^®-Taschen gewährleitet, die Teil des Revolutionary Preservation Systems (RP System^®) der Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. sind. Die Effektivität der chemischen Behandlung wurde durch den Vergleich mit mechanisch gereinigten Objekten überprüft. Die Effektivität des Aufbewahrungssystems wurde dadurch überprüft, dass chemisch und mechanisch gereinigt Objekte in das RP System^® mit Sauerstoffabsorber gelegt wurden und mit solchen lediglich in verschlossenen Polyethylenbeuteln mit Silikagel verglichen wurden. Die Effektivität der Reinigung und der Aufbewahrung wurden in Kaman nach einer Periode von 7 – 9 Jahren evaluiert. Die sauerstofffreien und trockenen Bedingungen des RP Systems^® hatten bessere Schutzeigenschaften als die Polyethylenbeutel. Das RP System^® kompensierte inadäquate chemische Stabilisierungen und schützte Eisen, das chemisch nicht stabilisiert war.

En este texto se presenta el estudio desarrollado por el departamento de conservación del Instituto Japonés de Arqueología de Anatolia en la excavación Kaman-Kalehöyük en Turquía en torno a diferentes tratamientos de estabilización química y a microclimas de almacenamiento en condiciones de sequedad y anoxia para la protección de hierro arqueológico almacenado en condiciones climáticas inadecuadas. Los tratamientos de estabilización química implicaban el empleo de sulfito alcalino, hidróxido de bario e hidróxido de sodio. A su vez, para el estudio de los tratamientos de estabilización ambiental se analizó el uso de inhibidores de oxígeno RP-A en bolsas Escal® como parte del Sistema de Preservación Revolucionario (RP System®), fabricado por la Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. La eficacia de los tratamientos químicos se analizó mediante comparación con objetos de hierro sometidos a limpieza mecánica. La eficacia de los sistemas de almacenamiento se determinó comparando objetos tratados químicamente con otros objetos no sometidos a tratamiento químico tanto en el Sistema RP® utilizando inhibidores RP-A como en bolsas de polietileno con cierre zip que contenían gel de sílice. Tras un periodo de 7 a 9 años, se evaluó la eficacia de estos tratamientos y sistemas de almacenamiento en Kaman. Las condiciones de anoxia y sequedad del RP System® dieron como resultado una mejor protección en comparación con las bolsas de polietileno que contenían gel de sílice. El RP System® compensaba la inadecuada estabilización química del hierro y protegía el hierro que no había sido químicamente estabilizado.