No / Raman spectroscopy was evaluated as a non-destructive analytical tool for the characterisation of white substances in burials. In addition, Fourier transform Raman spectroscopy was used to assess the conversion of hydrated lime into calcium carbonate. Fourteen samples of white substances from archaeological and forensic sites were analysed and characterised. The results show that not all white residues in burials are lime. Lime can easily be mistaken for other building materials (gypsum), for minerals (brushite) or degraded metal (cerussite). This study highlights the need for chemical analysis of white residues when encountered in burials. Analytical information derived from Raman spectra of white substances can further assist in the interpretation of the taphonomic processes of burials and their funerary context. Copyright (c) 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

This study was conducted to determine how the structure and surface chemistry of bulk CaCO3 differs from that of nanometer-sized CaCO3 and then to determine rate, extent and mechanisms of As adsorption on various synthetic CaCO3 materials. Additionally, we sought to devise a chemical CaCO3 precipitate that approximates biogenic CaCO3. The bulk CaCO3 precipitation was performed by using a solution that was highly oversaturated so that large CaCO3 precipitates rapidly form. Two different methods were employed for the synthesis of nanometer size CaCO3 i) an in situ deposition technique and ii) an interfacial reaction (water in oil emulsion). Mineral characterization of all CaCO3 precipitates was done with Nitrogen Porosimetry (Brunauer Emmett Teller method), particle size analysis, X-ray diffraction and Fourier Transform Infrared/ Fourier Transform Raman spectroscopy. The principal objective of the research was to assess the overall reactivity of As(III) and As(V) with different synthetic CaCO3 minerals. This was accomplished by i) running adsorption isotherms (varying As concentration), ii) measuring pH envelopes (varying pH at a fixed concentration) and iii) kinetic experiments (varying reaction time). Also, electrophoretic mobility experiments were performed in the presence of As(III) and As(V), and these studies revealed that As(III) forms stronger inner-sphere complexes with CaCO3 than As(V). Also, it was found that nanometer-sized CaCO3 prepared via deposition formed stronger inner-sphere complexes with As oxyanions (q = 5.26 µmol/m2) compared to either nano-sized CaCO3 from interfacial reactions (q = 4.51 µmol/m2) or bulk CaCO3 (q = 4.39 µmol/m2).<p> The PEG-based nano CaCO3 prepared by an in-situ deposition technique presents a novel and readily available synthesis route that can be used as proxy for the biogenic CaCO3 known to be present in many different environmental conditions. The results of this study suggest that CaCO3 can be used as a sorbent for As in groundwater.

This study was conducted to determine how the structure and surface chemistry of bulk CaCO3 differs from that of nanometer-sized CaCO3 and then to determine rate, extent and mechanisms of As adsorption on various synthetic CaCO3 materials. Additionally, we sought to devise a chemical CaCO3 precipitate that approximates biogenic CaCO3. The bulk CaCO3 precipitation was performed by using a solution that was highly oversaturated so that large CaCO3 precipitates rapidly form. Two different methods were employed for the synthesis of nanometer size CaCO3 i) an in situ deposition technique and ii) an interfacial reaction (water in oil emulsion). Mineral characterization of all CaCO3 precipitates was done with Nitrogen Porosimetry (Brunauer Emmett Teller method), particle size analysis, X-ray diffraction and Fourier Transform Infrared/ Fourier Transform Raman spectroscopy. The principal objective of the research was to assess the overall reactivity of As(III) and As(V) with different synthetic CaCO3 minerals. This was accomplished by i) running adsorption isotherms (varying As concentration), ii) measuring pH envelopes (varying pH at a fixed concentration) and iii) kinetic experiments (varying reaction time). Also, electrophoretic mobility experiments were performed in the presence of As(III) and As(V), and these studies revealed that As(III) forms stronger inner-sphere complexes with CaCO3 than As(V). Also, it was found that nanometer-sized CaCO3 prepared via deposition formed stronger inner-sphere complexes with As oxyanions (q = 5.26 µmol/m2) compared to either nano-sized CaCO3 from interfacial reactions (q = 4.51 µmol/m2) or bulk CaCO3 (q = 4.39 µmol/m2).<p> The PEG-based nano CaCO3 prepared by an in-situ deposition technique presents a novel and readily available synthesis route that can be used as proxy for the biogenic CaCO3 known to be present in many different environmental conditions. The results of this study suggest that CaCO3 can be used as a sorbent for As in groundwater.

Ziel ist die räumliche Abbildung biologischer Materialien (Knochen, Kollagenfibrillen und Zähne) hinsichtlich deren Struktur auf der Nanometerskala mit Hilfe der Nanotomographie. Die Nanotomographie ist eine moderne dreidimensionale Volumenabbildungsmethode auf der Nanometerskala basierend auf der Rasterkraftmikroskopie. Für die Nanotomographie wurden Ätzprotokolle an Zähnen, Kollagenfibrillen und Knochen entwickelt, die einen gleichmäßigen Abtrag bewirken. Lineare Verschiebungen der aufgenommenen Schichten werden mit Hilfe der manuellen Registrierung korrigiert und zu einem Volumenbild rekonstruiert. Ein zentrales Ergebnis sind dabei erste hochaufgelöste Volumenbilder einzelner Kollagenfibrillen im nativen Knochen. Neben der konventionellen Nanotomographie wird ein Ansatz zur automatisierten Nanotomographie mit einer Auflösung von 10 nm am Beispiel des menschlichen Knochens und Zahnes demonstriert. Mit Hilfe von mikroskopischen und elektronenmikroskopischen Techniken wurden die verschiedenen Strukturebenen des humanen Zahn und Knochens abgebildet und die räumlichen Strukturen der TM-AFM-Bilder auf der Mikro- und Nanometerskala eingeordnet. Darüber hinaus konnte mit Hilfe analytischer Messmethoden die chemische Zusammensetzung des kortikalen nativen Knochens erfasst werden und Änderungen durch das Ätzen detektiert werden.

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Ziel ist die räumliche Abbildung biologischer Materialien (Knochen, Kollagenfibrillen und Zähne) hinsichtlich deren Struktur auf der Nanometerskala mit Hilfe der Nanotomographie. Die Nanotomographie ist eine moderne dreidimensionale Volumenabbildungsmethode auf der Nanometerskala basierend auf der Rasterkraftmikroskopie. Für die Nanotomographie wurden Ätzprotokolle an Zähnen, Kollagenfibrillen und Knochen entwickelt, die einen gleichmäßigen Abtrag bewirken. Lineare Verschiebungen der aufgenommenen Schichten werden mit Hilfe der manuellen Registrierung korrigiert und zu einem Volumenbild rekonstruiert. Ein zentrales Ergebnis sind dabei erste hochaufgelöste Volumenbilder einzelner Kollagenfibrillen im nativen Knochen. Neben der konventionellen Nanotomographie wird ein Ansatz zur automatisierten Nanotomographie mit einer Auflösung von 10 nm am Beispiel des menschlichen Knochens und Zahnes demonstriert. Mit Hilfe von mikroskopischen und elektronenmikroskopischen Techniken wurden die verschiedenen Strukturebenen des humanen Zahn und Knochens abgebildet und die räumlichen Strukturen der TM-AFM-Bilder auf der Mikro- und Nanometerskala eingeordnet. Darüber hinaus konnte mit Hilfe analytischer Messmethoden die chemische Zusammensetzung des kortikalen nativen Knochens erfasst werden und Änderungen durch das Ätzen detektiert werden.