Kültürel Miras Yapılarında Taş Malzemenin Tahribatsız XRF Yöntemiyle Analizi: Şirinoğlu Hamamı Örneği

Yıl 2022, Cilt: 2 Sayı: 2, 57 - 68, 30.12.2022

Gamze Fahriye Pehlivan

Öz

Kültürel mirasın korunmasında, koruma uzmanlarına düşen sorumluluk, korumanın en doğru ve sürdürülebilir yöntemini araştırmak ve uygulamaya sunmaktır. Doğru koruma yönteminin belirlenebilmesi için öncelikle doğru analiz yöntemlerinin tespit edilmesi gerekmektedir. Çalışmada kullanılan yöntem X-ışını Floresan (XRF) Spektroskopisi olup bu yöntem, yapı malzemesinin karakterizasyonunu ortaya koymaktadır. Bu teknik sayesinde, yapı malzemesinin elementel ve kimyasal yapısına yönelik sorulara net ve bilimsel cevaplar üretilebilmektedir. Bu çalışmayla, kültürel miras yapılarında yer alan yapı malzemelerinin ne olduğu, bunların kökeni, farklı görünen taşların neden farklı göründüğüne yönelik sorulara cevap üretmek için tahribatsız, yapıya zarar vermeyen p-XRF yönteminin kullanımını teşvik etmek amaçlanmaktadır. Çalışma kapsamında ele alınan Şirinoğlu Hamamı, Sivas’ın tarihi kent merkezinde yer alan taş bir yapı olup bu analizi uygulamaya uygun bir örnektir. Hamamda birbirinden farklı görünen iki taş üzerinde p-XRF analizi yapılmıştır. Buna göre, bu taşların aynı taş ocağından getirtilen kireç taşı olduğu tespit edilmiştir. Taşların birbirinden farklı görünmesi, bünyesinde barındırdığı SO3 miktarlarındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Hamamın kent merkezinde yer alması sonucu hava ve kendi yakıtının kirliliğinden gelen sülfürden etkilendiği anlaşılmaktadır. Sülfürün taş üzerindeki etkisi, siyah kabuklanma olarak kendini göstermiştir. Yıllarca zemin seviyesinin altında kalan diğer taş ise kirliliğe maruz kalmamıştır. Siyah kabuklanmanın tespit edildiği taşların ivedilikle temizlenmesi gerekmektedir. Bunların yanı sıra, Sivas civarındaki kireç taşı ocaklarındaki numunelerin oksitli bileşikleriyle, incelenen hamama ait taşlarının oksitli bileşikleri karşılaştırılarak hangi taş ocağından getirtilmiş olabileceğine yönelik tahminde bulunulmuştur. Böylelikle restorasyon öncesi, yenileme ya da bütünleme için kullanılması gereken taş ocaklarına yönelik öneri sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

NDT (Tahribatsız muayene yöntemi), XRF, Şirinoğlu Hamamı

Analysis of a Cultural Heritage by Non-Destructive XRF Method: The case of Şirinoglu Bathhouse

Öz

In the conservation of cultural heritage, the responsibility of conservation experts is to research and put into practice the most accurate and sustainable method of conservation. In order to determine the right conservation method, the right analysis methods must first be determined. The method used in the study is X-ray Fluorescence (XRF) Spectroscopy, which reveals the characterization of the building material. Thanks to this technique, clear and scientific answers can be produced to questions regarding the elemental and chemical structure of the building material. With this study, it is aimed to encourage the use of the non-destructive, not damaging the building, p-XRF method to answer questions about what the building materials in cultural heritage buildings are, what are their origin, why the stones that seems different look different. The Şirinoğlu Bathhouse, which is considered within the scope of the study, is a stone building located in the historical city center of Sivas and is an example suitable for application of this analysis. P-XRF analysis was performed on two stones that looked different from each other in the bathhouse. Accordingly, it was determined that these stones were limestone brought from the same quarry. The reason why the stones look different from each other is the difference in the amount of SO3 they contain. As a result of the fact that the bath is located in the city center, it is understood that it is affected by air pollution and sulfur from the pollution of its own fuel. The effect of sulfur on the stone manifested itself as black crusting. The other stone,
which remained below ground level for years, was not exposed to pollution. Stones where black crusting is detected need to be cleaned urgently. In addition to these, the oxidized compounds of the samples in the limestone quarries around Sivas were compared with the oxidized compounds of the stones belonging to the bath examined and an estimate was made as to which quarry they could have been brought. Thus, a proposal was presented for quarries that should be used for renovation or reintegration before restoration.

Anahtar Kelimeler

NDT (Non-destructive testing method), Şirinoğlu Bathhouse, XRF

Kaynakça

• Acun, H. (1988). Sivas ve Çevresi Tarihi Eserlerinin Listesi ve Turistik Değerleri, Vakıflar Dergisi. XX, 183-212.
• Ahunbay, Z. (2009). Tarihi Çevrede Koruma ve Restorasyon. İstanbul: Yapı Endüstri Merkezi Yayını.
• Çelik, B. A., (2021). Mardin İlindeki Medrese Yapılarının Cephelerinde Oluşan Taş Bozunmalarının İncelenmesi Ve XRF Spektrometresi İle Analizi, Dicle Üniversitsi, Fen Bilimleri Enstitüsü. 49.
• Denizli, H. (1998). Sivas Tarihi ve Anıtları [The History and Monuments of Sivas]. Sivas: Özbelsan A.Ş. (pp. 170-171). ISBN: 978-9759650902.
• Donais, M. K., Alrais, M., Konomi, K., George, D., Ramundt, W. H. & Smith, E. (2020). Energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry characterization of wall mortars with principal component analysis: Phasing and ex situ versus in situ sampling, Journal of Cultural Heritage, 43, 90-97 https://doi.org/10.1016/j.culher.2019.12.007.
• Ferreira, T. M., Ortega J. & Rodrigues H. (2021). Geometrical, constructive, and mechanical characterization of the traditional masonry buildings in the historic city center of Leiria, Portugal, R. Rupakhety and D. Gautam (Ed.), Masonry construction in active seismic regions, 147-174, Swaston: Woodhead Publishing.
• Fleig D., Andersson K., Normann F. & Johnsson F. (2011). SO3 Formation under Oxyfuel Combustion Conditions, Ind. Eng. Chem. Res, 50, 8505–8514.
• Giuseppe P., Agostini S., Vincenzo G., Manetti P. & Savaşçın M. Y. (2021). Conticelli S. “From subduction to strike slip‑related volcanism: insights from Sr, Nd, and Pb isotopes and geochronology of lavas from Sivas–Malatya region, Central Eastern Anatolia, International Journal of Earth Sciences, 110, 849–874.
• Google Earth Pro, (2022). (Last Accessed: 21.10.2021)
• Hofmann M. & Ragué Schleyer P. (1994). Acid Rain: Ab Initio Investigation of the H2OSO3 Complex and Its Conversion into H2SO4, J. Am. Chem. Soc. 116, 4947-4952.
• ICOMOS, (2013). Türkiye Mimari Mirası Koruma Bildirgesi, Uluslararası Anıtlar ve Sitler Konseyi Türkiye Milli Komitesi Ulusal Bildiriler, http://www.icomos.org.tr/Dosyalar/ICOMOSTR_tr0784192001542192602.pdf
• Jenkins, R. (1999). X-ray fluorescence spectrometry (2nd edition). New York: Wiley Interscience.
• Kurugöl S. ve Tekin Ç. (2011). Evaluation of Sivas Traditional “Sweet Plasters”, Gazi University Journal of Science, GU J Sci 24(1):161-173. Liritzis I. & Zacharias N. (2010). Portable XRF of archaeological artefacts: current research potentials and limitations, S. Shackley (Ed.), X Ray Flourescence Spectrometry in GeoArchaeology, Natural Sciences in Archaeology Series, Springer North America, pp. 109-142
• Mantler M. & Schreiner M. (2000). X-Ray Fluorescence Spectrometry in Art and Archaeology, X-Ray Spectrometry, 29, 3–17.
• MGM. (2021). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü,. [30 Haziran 2021].
• MTA, (2022). Sivas İli Maden Envanteri, Sivas: MTA Orta Anadolu I. Bölge Müdürlüğü, 416 (unpublished).
• Önder O. (2007). Sivas İl Merkezindeki Türk Devri Yapıları, Gazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Sanat Tarihi Ana Bilim Dalı, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
• Palmer R. M., Helvacı C. & Fallick E. A. (2004). Sulphur, sulphate oxygen and strontium isotope composition of Cenozoic Turkish evaporites, Chemical Geology,209, 341 – 356.
• Pecchioni, E. , Magrini, D., Cantisani, E., Fratini, F., Garzonio, C.A. , Nosengo, C. Santo, A.P. & Vettori, S. (2021). A Non-Invasive Approach for the Identification of “Red Marbles” from Santa Maria Del Fiore Cathedral (Firenze, Italy), International Journal of Architectural Heritage Conservation, Analysis, and Restoration, 15(3) 494-504, Doı: 10.1080/15583058.2019.1629045
• Pehlivan E. (2022). Archaeological Evaluation And Provenance Analysis Of Apollon’s Torso In Sivas Archaeological Museum, Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 22 (1), pp. 97-109. Pürlü, K., Altın, Y., Aygün, A., Cebecioğlu, M., Özkanat, E., Çetindağ, E., Bedir, A., Kaya, A., Çavuş, İ. ve Babacan, S. (2011). Sivas 1000 Temel Eser, Sivas Kültür Envanteri [The Cultural Inventory of Sivas]. Volume:1 (Merkez İlçe), Ed. Pürlü K., Sivas: Sivas Valiliği Sivas İl Kültür ve Turizm Müdürlüğü. (pp 183). ISBN: 978-605- 359-494-9.
• Saverwyns S., Currie C. & Lamas-Delgado E. (2018). Macro X-ray fluorescence scanning (MA-XRF) as tool in the authentication of paintings, Microchemical Journal, 137, 139-147, https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.10.008.
• Sfarra, S., Ibarra-Castanedo, C., Ridolfi, S., Cerichelli, G., Ambrosini, D. Paoletti D. & Maldague X. (2014). Holographic Interferometry (HI), Infrared Vision and X-Ray Fluorescence (XRF) spectroscopy for the assessment of painted wooden statues: a new integrated approach. Appl. Phys. A 115, 1041–1056 https://doi.org/10.1007/s00339-013-7939-1
• Shackley M.S. (2014). X-Ray Fluorescence (XRF): Applications in Archaeology. In: Smith C. (eds) Encyclopedia of Global Archaeology. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-0465-2_1305
• Shackley, M. S. & C. Dillian. (2002). Thermal and environmental effects on obsidian geochemistry: experimental and archaeological evidence, in J.M. Loyd, T.M. Origer & D.A. Fredrickson (ed.) The effects of fire and heat on obsidian: 117-34. Sacramento: Cultural Resources Publication, Anthropology-Fire History, U.S. Bureau of Land Management.
• Shackley, M. S . (2011). An Introduction to X-Ray Fluorescence (XRF) Analysis in Archaeology, Shackley, M. S. (ed.) 7-44. New York: Springer.
• Shrestha R., Sfarra S., Ridolfi S., Gargiulo G. & Kim W. (2022). A numerical–thermal–thermographic NDT evaluation of an ancient marquetry integrated with X‑ray and XRF surveys, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 147:2265–2279.
• Sinanoğlu, D. ve Sasmaz, A. (2019). Geochemical evidence on the depositional environment of Nummulites accumulations around Elazig, Sivas, and Eskişehir (Turkey) in the middle Eocene sub-epoch, Arabian Journal of Geosciences, 12:759, 1-10.
• Trojek, T. & Hložek M. (2022). Confocal XRF imaging for determination of arsenic distribution in a sample of historic plaster, Radiation Physics and Chemistry, 200, 110201, https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.110201.
• Tejedor B., Lucchi E., Bienvenido-Huertas D. & Nardi I. (2022). Non-destructive techniques (NDT) for the diagnosis of heritage buildings: Traditional procedures and futures perspectives, Energy and Buildings, 263, 112029, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112029.
• Tekin E. (2001). Stratigraphy, Geochemistry and Depositional Environment of the Celestine-bearing Gypsiferous Formations of the Tertiary Ulaş-Sivas Basin, East-Central Anatolia (Turkey),Turkish Journal of Earth Sciences (Turkish J. Earth Sci.), 10, pp. 35-49.
• Venkataraman B., Raj B. & Segebade C. (2001). NDT of Art Objects, K.H. Jürgen Buschow, R.W. Cahn, M. C. Flemings, B. Ilschner, E. J. Kramer, S. Mahajan, P. Veyssière, (Ed.) Encyclopedia of materials: science and technology, 5974-5977, https://doi.org/10.1016/B0-08-043152-6/01043-3.