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GCIMS EN EL ESTUDIO DEL PROCESO DE DETERIORO DE MONUMENTOS mSTÓRICOS: CARACTERIZACIÓN DE LA COSTRA NEGRA PRESENTE EN LA CATEDRAL DE SEVILLA J. Reyes., B. Hermosín 2 , C. Sáiz-Jiménez 2 RESUMEN En este trabajo se presenta una interesante aplicación de la técnica de cromatografía de gases espectrometría de masas (GC/MS) que ha permitido la caracterización química de los com- ponentes orgánicos presentes en las costras negras formadas sobre muros y estructuras exte- riores de la catedral de Sevilla, uno de los monumentos histórico-arquitectónicos más ímportantes del patrímonio cultural español. Fragmentos de costras negras fueron retirados y sometidos a un proceso de extracción con solventes orgánicos. El extracto obtenido fue separado en sus fracciones alifática, aromática y polar, y analizadas mediante GC/MS. La compleja composición orgánica de las Costras Negras de la catedral de Sevilla resulta indi- cadora del carácter acumulativo de los procesos de deposición de partículas atmosféricas presentes en el entorno urbano. La presencia de n-alcanos de alto peso molecular, ácidos grasos y marcadores moleculares de origen natural observados durante el estudio indican un aporte de compuestos orgánicos de origen biogénico reciente. Así mismo, se observó un im- portante grupo de marcadores moleculares de origen petrogénico estrechamente relacionados con partículas de hollín provenientes de emisiones de vehículos automotores. Todos estos com- puestos se integran en la matriz mineral de la costra negra, contribuyendo al ennegrecimiento observado en la Catedral de Sevilla. ABSTRACT Here, we present an interesting application of Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS) technique which permitted to differentiate successfully between natural and anthro- pogenic compounds present in the black crust formed in the Cathedral ofSeville. This building, considered as one of the most important historie and cultural European monuments suffers from intense blackening of its outside walls and sculptures due to the interaction with the urban environment. Fragment of black crusts were removed from the Cathedral walls and extraction process with organic solvents was carried out. The aliphatic, aromatic and polar fractions were separated and analyzed using GC/MS. A complex organic composition ofthe black crusts indicated the acumulative character of the deposition process of atmospheric particles as a function ofthe time. The presence ofhigh molecular weight n-alkanes, n-fatty acids and natural molecular markers identified during the study were indicative of current biogenic contributions. It was also found an important group of petrogenic molecular markers related with diesel soot emissions from motor engines. The diesel soot and molecular 2 Programa de Corrosión del Golfo de México. Universidad Autónoma de Campeche. Av. Agustín Melgar s/n, Campeche, México. email: [email protected] Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla. Avenida de la Reina Mercedes 10. Sevilla España. 265

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GCIMS EN EL ESTUDIO DEL PROCESO DE DETERIORO DE MONUMENTOS mSTÓRICOS:

CARACTERIZACIÓN DE LA COSTRA NEGRA PRESENTE EN LA CATEDRAL DE SEVILLA

J. Reyes., B. Hermosín2, C. Sáiz-Jiménez2

RESUMEN

En este trabajo se presenta una interesante aplicación de la técnica de cromatografía de gases espectrometría de masas (GC/MS) que ha permitido la caracterización química de los com­ponentes orgánicos presentes en las costras negras formadas sobre muros y estructuras exte­riores de la catedral de Sevilla, uno de los monumentos histórico-arquitectónicos más ímportantes del patrímonio cultural español. Fragmentos de costras negras fueron retirados y sometidos a un proceso de extracción con solventes orgánicos. El extracto obtenido fue separado en sus fracciones alifática, aromática y polar, y analizadas mediante GC/MS. La compleja composición orgánica de las Costras Negras de la catedral de Sevilla resulta indi­cadora del carácter acumulativo de los procesos de deposición de partículas atmosféricas presentes en el entorno urbano. La presencia de n-alcanos de alto peso molecular, ácidos grasos y marcadores moleculares de origen natural observados durante el estudio indican un aporte de compuestos orgánicos de origen biogénico reciente. Así mismo, se observó un im­portante grupo de marcadores moleculares de origen petrogénico estrechamente relacionados con partículas de hollín provenientes de emisiones de vehículos automotores. Todos estos com­puestos se integran en la matriz mineral de la costra negra, contribuyendo al ennegrecimiento observado en la Catedral de Sevilla.

ABSTRACT

Here, we present an interesting application of Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS) technique which permitted to differentiate successfully between natural and anthro­pogenic compounds present in the black crust formed in the Cathedral ofSeville. This building, considered as one of the most important historie and cultural European monuments suffers from intense blackening of its outside walls and sculptures due to the interaction with the urban environment. Fragment of black crusts were removed from the Cathedral walls and extraction process with organic solvents was carried out. The aliphatic, aromatic and polar fractions were separated and analyzed using GC/MS. A complex organic composition ofthe black crusts indicated the acumulative character of the deposition process of atmospheric particles as a function ofthe time. The presence ofhigh molecular weight n-alkanes, n-fatty acids and natural molecular markers identified during the study were indicative of current biogenic contributions. It was also found an important group of petrogenic molecular markers related with diesel soot emissions from motor engines. The diesel soot and molecular

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Programa de Corrosión del Golfo de México. Universidad Autónoma de Campeche. Av. Agustín Melgar s/n, Campeche, México. email: [email protected] Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla. Avenida de la Reina Mercedes 10. Sevilla España.

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