Daar gaan we weer.

Het eikenhout van het beroemde oorlogsschip Vasa krijgt steeds meer weg van knäckebröd. Als de degradatie van de cellulose niet wordt gestopt is Stockholm binnenkort een belangrijke toeristische attractie kwijt. Het kan sowieso geen kwaad om met spoed de romp te stutten, schrijven Zweedse chemici in het tijdschrift Biomacromolecules.

De topzware trots van de Zweedse marine sloeg in 1628 bij de eerste de beste windvlaag om. In 1961 werd het wrak uit de haven van Stockholm gevist, waarna het hout onder meer werd geconserveerd door er gedurende 17 jaar een polyethyleenglycoloplossing tegenaan te sproeien. Sinds 1990 ligt de Vasa te kijk in een speciaal gebouwd museum.

Dat er chemisch gezien iets mis begint te gaan, is al langer duidelijk. In 2000 werden al zoutkristallen op de romp aangetroffen, die uit ijzersulfaat en elementaire zwavel bleken te bestaan. De zwavel is waarschijnlijk afkomstig van bacteriën die al langer in het hout zaten en tijdens het conserveerproces zijn gesneuveld; het ijzer komt onder meer van de spijkers. De vrees was uiteraard dat zich zwavelzuur zou vormen dat het hout zou aanvreten, maar dat lijkt tot nu toe mee te vallen.

De Zweden hebben nu echter een aantal monsters van het hout genomen, de chemische samenstelling geanalyseerd en er rekstrookjes uit gezaagd. Ze concluderen dat de gemiddelde massa van de cellulosemoleculen gemiddeld is gedaald van 800 naar 200 kDa. Hier en daar was het nog veel erger. Dat heeft gevolgen voor de treksterkte: voor vers eikenhout wordt 112 MPa aangegeven, in de Vasa is het gemiddeld 40 à 50 MPa en hier en daar nog maar 23 MPa.

Het gekke daarbij is dat de treksterkte in het hart van het hout lager is dan aan het oppervlak, terwijl dat oppervlak het meeste door de tand des tijds is aangetast. Kennelijk degradeert de cellulose binnenin sneller.

Binnenin blijkt bovendien de concentratie van carboxylzuren (azijnzuur, mierenzuur, glycolzuur en oxaalzuur) duidelijk hoger, wat een verlaging van de inwendige pH van 4 naar 3 veroorzaakt. Ook lijkt een lage treksterkte samen te gaan met een verhoogd ijzergehalte.

De onderzoekers opperen dat het wel eens aan het oxaalzuur zou kunnen liggen. Van de genoemde zuren heeft dat de minste moeite om cellulose te hydrolyseren. Dat oxaalzuur zou kunnen zijn ontstaan toen het schip net was gelicht en men het hout enigszins heeft laten uitdrogen: er kon toen zuurstof binnendringen dat op een ‘Fenton-achtige’ manier met het ijzer reageerde waarbij zich radicalen vormden.

Verder wordt gesuggereerd dat het proces wordt afgeremd door zowel PEG als organische zwavelverbindingen die als antioxidant werken, maar helaas alleen op plekken waar die stoffen in voldoende mate aanwezig zijn.

De romp is indertijd zo oersterk ontworpen dat de onderzoekers niet verwachten dat ze het snel zal begeven. Maar ze raden wel aan om de degradatie nauw in de gaten te houden.

bron: American Chemical Society

Onderwerpen