19th century stained-glass windows from Belém do Pará (Brazil): Analytical characterisation and pathology

Abstract

The aim of this work was to determine the physico-chemical characteristics of the stained-glass windows into the 19th century of two mausoleums located in the city of Belém do Pará (Brazil), and to evaluate their state of conservation. The glass chemical composition was determined by WXRF and SEM/EDS. The samples’ morphology and the microorganisms’ identification were carried out by optical microscopy. The results indicated that the samples were soda-lime silicate glass, with approximately 70 wt. % of SiO2, which contributed to the resistance of the stained glass to the weathering. The concentration of Na2O was normally twice the K2O, which contrasts with the composition of other panels produced during the same period, as reported in the literature. The biofilm is composed by cyanobacteria and rotifers. Overall, the panels analysed were in a good state of conservation, despite their exposure to tropical climate conditions for more than a century with no preventive measures whatsoever. Resumen: El objetivo del presente trabajo fue determinar las características físico-químicas de las vidrieras del siglo XIX correspondientes a dos mausoleos ubicados en la ciudad de Belém do Pará (Brasil) para evaluar su estado de conservación. La composición química del vidrio fue determinada por WXRF y SEM/EDS. La morfología de las muestras y la identificación de los microorganismos fueron realizadas por microscopia óptica. Los resultados indicaron que las muestras eran vidrios de silicato sódico-cálcico, con aproximadamente el 70% en peso de SiO2, lo que aumentó la resistencia a la corrosión de los vidrios de estas vidrieras. La concentración de Na2O fue normalmente el doble que de K2O, lo que contrasta con la composición de otros paneles producidos durante el mismo período, de acuerdo con la literatura. El biofilm presentó cianobacterias y rotíferas. En general, los paneles analizados presentaban un buen estado de conservación, a pesar de su exposición a las condiciones climáticas tropicales durante más de un siglo, sin las medidas de conservación preventivas. Keywords: Stained glass, Biodeterioration, Conservation, Soda-lime silicate glass, Brazilian Amazon Region, Palabras clave: Vidrieras, Biodeterioro, Conservación, Vidrios sódico-cálcicos, Región Amazónica de Brasil