Chemical characterization of the stained glass window from the rose window, Siena Duomo (Italy, 1288-1289)

[EN] The chemical composition of nine medieval coloured stained glasses from Duomo (Catedral) of Siena, Italy, has been characterized. They come from the rose window elaborated under the drawing of Duccio di Buoninsegna masterwork (1288- 89 AD). This note explains the results obtained by EMPA, representative of bulk chemistry of several coloured glasses (deep green, olive green, yellow, purple, pink, deep blue, light blue, red plaqué and also uncoloured), as well as the associated trace elements (obtained by Induced Coupled Plasma Mass Spectrometry) that represent the chemical fingerprint of these glasses. The studied samples are sodium-calcium glass (chemical compositions in the range 13-14 wt% Na2O, 56-64 wt% SiO2, 4 wt% MgO, 9-10 wt% CaO, 2,5-4 wt% K2O); thus of Mediterranean tradition.This fact has been found by our team in previous studies (stained glasses from the church of Monestir de Pedralbes, Barcelona) for XIV century glass made at least 40 years later. As a general rule, the conservation state of these sodium glasses is good, except for the cohesion of grisaille to glass mesostase. This study allowed to identify three glass groups developed from different raw material formulations: a first group is constituted by deep green, olive green, light blue and yellow glass; a second one comprises by uncoloured, deep purple, deep blue and pink glass; and finally, the plaqué red glass that shows deeply different composition. Pink and yellow glass was produced following the traditional recipe compiled by Theophilus, a monk who lived at the beginning of XII century. This implies a separate process of raw material purification and a careful control of the redox kiln conditions; thus, these glasses can be considered as traditional or technologically not evolved. The deep blue, light blue and deep purple were obtained after the artisan dosed addition of a cobalt salt. Olive green and deep green glasses were produced with addition of copper (together with manganese and iron), previously prepared as a pigment that has as excipient a potassium glass. The use of potassium glass instead of the sodium glass locally produced strongly suggests that the pigment could be bought directly from Middle or Northern Europe markets and/or could be a sub-product of copper ore melting. On the other hand, the production of sodium red ruby plaqué glass, technologically more evolved and comparable to the coeval potassium glass coming from the Central Europe glass factories, would be outstanding in the XIV century; but we interpret (taking into account its chemical composition) that was produced later and introduced during the restoration conducted at the end of XVII century. We can also note the use of well-dosed lead additions in order to increase the lightness and transparency of coloured glass. Manganese has been a very important element in the Siena workshop glassmaker colour palette achievements. On the other hand, the trace-element chemical fingerprint of the glass allows arguing what kind of mineral salts were used as pigments, as well as the way to introduce it in the uncoloured original glass.[ES] Se han caracterizado químicamente una colección de vidrios arquitectónicos coloreados originales del rosetón del Duomo (catedral) de Siena, Italia, realizados bajo diseño del artista Duccio di Buoninsegna en 1288-89. Esta comunicación expone los resultados obtenidos mediante el empleo de microsonda electrónica de Castaing (mayoritarios) y espectrometría de masas con fuente de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS, elementos en traza) en vidrios de varios colores (incoloro, verde oscuro, verde oliva, amarillo, violeta, rosa, azul oscuro, azul celeste, rojo plaqué). Se trata de vidrios sódico-cálcicos (valores en peso alrededor del 13-14 % de Na2O, 56-64 % SiO2, 4% MgO, 9-10 % CaO, 2,5-4 K2O) de tradición por tanto mediterránea. Un resultado semejante se encontró precedentemente para vidrios realizados a lo largo del siglo XIV, cuanto menos unos 40 años después (vidriera de la iglesia del Monestir de Pedralbes, Barcelona). En general, el estado de conservación de estos vidrios es bueno, excepto por lo que se refiere a la adherencia de las grisallas al vidrio base. El estudio desarrollado ha permitido identificar tres grupos de vidrios desarrollados a partir de formulaciones de diferentes composiciones: un primer grupo constituido por los vidrios de color verde claro, verde oscuro, azul celeste y amarillo; un segundo grupo constituido por los vidrios incoloro, violeta, azul oscuro, y malva; y finalmente el vidrio rojo plaqué, de composición netamente diferente a todos los demás. Desde el punto de vista de la obtención de los colores, cabe destacar que los datos químicos permiten deducir que el malva y el amarillo han sido elaborados siguiendo la receta tradicional del monje Theophilus de inicios del siglo XII, utilizando un proceso de purificación especial de las materias primas, y controlando artesanalmente las condiciones redox del horno; en este sentido, estos vidrios se pueden calificar como tradicionales o tecnológicamente poco evolucionados. Los colores azul oscuro, violeta y azul celeste se han obtenido mediante la adición de una misma sal de cobalto en diferentes dosis, y los colores verde oliva y verde oscuro mediante la adición de cobre (junto con manganeso y hierro), previamente preparados en un colorante que tiene como excipiente un vidrio potásico. Este último hecho (el empleo de vidrio potásico no usual en los centros productores del área mediterránea) permite suponer que el color puede haber sido comprado directamente a un fabricante centroeuropeo o que se tratara de un subproducto de fundición de minerales de cobre. Por su parte, la fabricación del vidrio plaqué, tecnológicamente más complejo y comparable al vidrio rojo plaqué potásico centroeuropeo contemporáneo indicaría, si fuera original, la incorporación de este proceso tecnológico al taller local. En opinión de los autores se trata de un vidrio de producción local mucho más tardia, incorporado en la restauración documentada a finales del siglo XVII. Destaca también, como en Pedralbes, el empleo del plomo para aumentar la luminosidad y transparencia del vidrio, en dosis variables atendiendo al color del vidrio. Por otro lado hay que señalar que en Siena el manganeso es un elemento muy importante con el que el fabricante del vidrio jugó intensamente para obtener la paleta de colores. El análisis de los metales presentes como elementos traza, y de las tierras raras, permite establecer sólidas hipótesis sobre el tipo de sales minerales empleadas como colorantes y como fueron incorporados al vidrio incoloro original.Este trabajo se ha podido realizar en el marco de diferentes proyectos financiados (proyecto 3338 de la Fundació Bosch i Gimpera, UB; acción integrada hispano-italiana HI2006-0190: La producción y el comercio del vidrio plano en Europa y en el Mediterráneo Occidental, entre los siglos XI y XV: un estudio arqueométrico) . La caracterización geoquímica de los vidrios mediante MSE e ICP-MS se ha llevado a cabo en los Serveis Científico-Tècnics de la Universitat de Barcelona (SCT-UB);Peer reviewe

Optymalizacja równania szybkości wydzielania ciepła w tłokowym silniku spalinowym o zapłonie iskrowym

Ciśnienie w cylindrze jest efektem procesu spalania, zmian objętości komory spalania (ruch tłoka), zmian chemicznej kompozycji czynnika (właściwości termodynamiczne), wymiany ciepła oraz przepływów masy czynnika (efekt szczelinowy i przedmuchy). Do analizy termodynamicznej niezbędna jest znajomość ciśnienia w komorze spalania oraz ilościowy wpływ wszystkich wymienionych czynników. Ciśnienie w cylindrze stanowi cenną informację o procesie spalania i należy się spodziewać, że użycie czujników ciśnienia w silnikach seryjnych byłoby interesujące pod względem możliwości sterowania silnikiem. Obecne prace, dla silników z zapłonem iskrowym, rozwijają się w kierunku stosowania analizy wydzielania ciepła na podstawie danych ciśnienia z komory spalania. Analiza udziału części spalonej (MFB) może być używana do określania właściwości termodynamicznych czynnika w cylindrze dla przejścia od ładunku niespalonego do spalonego. Artykuł prezentuje model wydzielania ciepła, oparty na I Zasadzie Termodynamiki, dla silnika z zapłonem iskrowym, bazujący na ciśnieniu w cylindrze, z wykorzystaniem zmiennych właściwości czynnika roboczego. Oceniono wpływ poszczególnych członów równania na otrzymywaną całkowitą ilość ciepła wydzielonego.Cylinder pressure built by combustion process is affected by the changes in the volume of combustion chamber (due to piston travel) and chemical composition (and hence thermodynamic properties), heat transfer and gas flows. To examine (and further to develop the combustion process), it is necessary to relate each term to measured in-cylinder pressure changes and then combine them to quantify the combustion effects. The cylinder pressure can give valuable information about the combustion process and it is expected that it will also be interesting to use pressure sensor in production engine. The present work develops and applies heat release rate (HRR) analysis for SI engine pressure data. Mass fraction burned (MFB) is used to interpolate the in-cylinder gas properties for the burned and unburned charge. This paper presents heat release model, based on in-cylinder pressure data from spark ignition engine, which uses instantaneous properties of working fluid to calculate cumulative heat release characteristics. Heat release rate equation, based on First Law of Thermodynamic was applied to a control volume and its fundamental parts were discussed and their influence evaluated separately. Based on this sensitivity analysis, the optimal formulation of HRR equation for SI engine was proposed and teste

Szybka analiza procesu wydzielania ciepła w tłokowym silniku spalinowym o zapłonie iskrowym

The development of the automotive engine is increasingly challenged by emission legislation and by the end-users' fuel economy demands. it requires new technologies as well as new ways to optimise and analyse engine processes. The best possible knowledge needed for the modeling and controlling an internal combustion engine may be received as a result of the thermodynamic analysis. such an analysis requires acquisition of the data on the in-cylinder pressure and volume, Thermodynamic properties (chemical composition), heat transfer and gas flows (crevice flows, blow-by effect) and therefore is sophisticated and labour-consuming. that is why it would be desirable to use comparable (in the fmal effect and precision) methods of heat release analysis, which would be faster and less demanding. a burn rate analysis applied to calculate mass fraction burned (MFB) is one of the solutions. This paper presents the results of the comparative analysis ofvarious heat release algorithms and recommends fast mfb method that is comparable with the sophisticated thermodynamic analysis — it offers the accuracy of the estimation of 50% mass fraction burn duration not worse than 0.5 crank angle degree.Rozwój układów napędowych pojazdów w coraz większym stopniu uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska i minimalizacji zużycia paliwa. wymaga to nowych technologii w dziedzinie sterowania tłokowym silnikiem spalinowym. Dokładny obraz zjawisk zachodzących w komorze spalania otrzymać można w wyniku analizy termodynamicznej, która wymaga obok znajomości ciśnienia, będącego efektem procesu spalania i zmian objętości przestrzeni roboczej, także wiedzy o zmianach właściwości termofizycznych czynnika (zmiana składu chemicznego), wymiany ciepła oraz przepływów masy czynnika (efekt szczelinowy i przedmuchy), co czyni taką analizę skomplikowaną i pracochłonną. Pożądane byłoby więc opracowanie metody o porównywalnej dokładności, ale znacząco szybszej, nie wymagającej znajomości tak dużej liczby parametrów wejściowych. W opracowaniu tym skupiono się na porównaniu wyników uzyskiwanych poprzez zastosowanie różnych algorytmów i zaproponowano metodę, która w oparciu o minimalną liczbę danych, zapewnia zgodność położenia 50% ciepła wydzielonego z wynikami analizy termodynamicznej na poziomie nie gorszym niż plus minus 0,5° OWK

Viral hepatitis C in Poland in the Silesian Province between 2005–2014

Introduction and objective. Viral hepatitis C remains one of the major health and social problems related to infectious diseases in Poland. The aim of the study was assessment of the registered changes in the incidence of HCV in the Silesian Province of western Poland during the last 10 years, including age, gender and place of residence. Materials and method. A retrospective analysis was performed of the HCV incidence between 2005–2014 in the Silesian Province. The crude and standardized incidence rates were calculated for males and females in each year. Subsequently, the territorial diversity of the epidemiological situation in the districts was assessed by calculating the average incidence rate over the entire study period. Results. Incidence rates calculated according to the case definition of 2005 ranged between 5.95/100000 in 2005 to 10.36/100000 in 2014. Analysis of the structure of the incidence showed that during the analyzed period, the majority of hepatitis C cases were related to males (52.5%) rather than females (47.5%), and hepatitis C was more prevalent in younger males (aged 20–49) and older females (aged over 50). After excluding the effect of age, the standardized rates were twice as low, compared to the crude incidence rates. Conclusions. An increase in the HCV incidence rate was observed in males and females. It is obvious that the detection of additional cases will entail the need to provide funding for the treatment of more patients, which should be included in the map of regional health needs in the coming years. Our study demonstrates the temporal and spatial variability of HCV incidence in the Silesian Province of Poland. The observed increase in the crude and standardized rates suggests that the current registry system of HCV in Poland is more effective now. The current situation is comparable with the data in other EU countries