Michael Altgen

Forsker

(+47) 459 12 093
michael.altgen@nibio.no

Sted
Ås - Bygg H8

Besøksadresse
Høgskoleveien 8, 1433 Ås

Til dokument

Sammendrag

This study (1) determined the differences between the dynamic vapor sorption (DVS) behavior of wood subjected to light (H2O) and heavy water (D2O) vapors at matching equivalent relative humidities (RHs) and (2) developed an in-situ method for studying the transmission-mode Fourier-transform infrared (FTIR) spectra of wood subjected to increasing RHs. The D2O-subjected wood was pre-deuterated so that the hydrogen bonding of the native wood with H2O was compared with the deuterium bonding that occurs with D2O for the DVS and FTIR studies. Fibrous Scots pine sapwood particles were used for the DVS experiments, whereas FTIR spectroscopy involved Scots pine sapwood earlywood microscopic sections placed inside a small RH chamber. The sorption isotherms and hysteresis plots of H2O and D2O showed statistically non-significant differences between the solvent vapors. However, larger practical differences were observed at higher RHs, with the H2O sorption isotherms having higher “equilibrium” moisture contents. The Gibbs free energies of sorption and desorption at equilibrium, as determined from the DVS data, showed statistically significant differences, suggesting that deuterium bonding is more thermodynamically favorable. The sorption and desorption rates obtained from the DVS samples generally indicate that H2O vapor subjection progresses initially at faster rates per RH level, without significantly affecting the total experimental time. The accessibility of the hydroxy groups increased somewhat with D2O between the before- and after-isotherm scenarios. In the FTIR spectra, H2O addition led to higher peak intensities and broader hydroxy band widths due to increased RH. The FTIR spectra for the D2O case had a decrease in the hydroxy band area, particularly in the width parameter, while the intensity and width of the formed deuteroxy peak grew as RH increased. The FTIR spectra also provided evidence of a successful hydrogen-versus-deuterium bonding comparison for the DVS study, as the intensities and band widths reverted to their original states after drying using a water-vapor-subjection method like that used in the DVS. Finally, it is hypothesized that deuterated wood is less hygroscopic than native wood, despite the thermodynamic favorability of deuterium bonding.

Til dokument

Sammendrag

Prosjektet «ArcticAlpineDecay» har undersøkt hvordan klimaendringer og økt menneskelig aktivitet påvirker trebasert kulturarv i arktiske og alpine miljøer, med fokus på Svalbard og Finse. Resultatene viser at lengre perioder med varme og fuktighet gir bedre vekstvilkår for råtesopper og øker risikoen for biologisk nedbrytning. Samtidig forsterker økt ferdsel slitasjen på sårbare kulturmiljøer, særlig på Svalbard hvor mange kulturminner er vanskelige å identifisere og tåler lite påvirkning. Fire faktorer øker risikoen for skader i kulturmiljøene: vanskelig lesbarhet, dårlig teknisk tilstand, spennende detaljer og høy tilgjengelighet. Det er funnet omfattende råte nær bakken, og DNA-analyser viser et stort mangfold av vednedbrytende sopper, inkludert arter som ikke tidligere er dokumentert i polarområder. Alvorlig soppnedbrytning oppstår etter rundt 50 år, noe som betyr at taubanebukker med eldre fundamenter nå er kritisk nært restaureringsbehov. For Finse og Hardangervidda er de største utfordringene økt bruk, manglende kunnskap og fysisk slitasje. Det anbefales økt informasjon til turister og guider, enkel fysisk tilrettelegging, bedre overvåking og kombinasjon av metoder for å avdekke både overflate- og indre råteskader, samt videre forskning.