SEM-EDS-analysen afslørede de mange lag af materialer, der er anvendt i flere restaureringsarbejder. Figur 3 viser de kemiske kort for prøven af vestfladen/VN1. Tabel 1 opsummerer de SEM-EDS- og Raman-spektroskopiske resultater, der er opnået for begge urskiver.
SEM-billede og EDS elementkort af prøven af vestsidens urflade/VN1 malingstværsnit
Som SEM-EDS-analysen viste, at det er muligt at skelne flere overlejrede lag af pigmenter og præparationslag i urets vestflade/VN1prøve (fig. 3). Fra bunden til toppen er det muligt at se kobberstøttepladen (se fig. 2, lag 1, 3), hvorover der ligger et tyndt rødligt lag, der hovedsagelig består af Fe og Ca, som foreslås at stamme fra et præparationslag (se fig. 2, lag 2, 3). Det efterfølgende lag er et tykt sort lag (fig. 2, lag 3), der består af C (ikke vist). Ifølge et arkivfoto var den oprindelige farve på urskiven faktisk sort, og dette lag skulle derfor være den oprindelige farve. På et gammelt farvet postkort fra 1925 med titlen “Helsinki. Valtioneuvoston linna. Helsingfors. Statsrådets borg”, som blev trykt i trykkeriet “KK Oy”, var farven på urskiven på vestsiden stadig sort.
Oven på det oprindelige sorte lag er der et rødt tyndt præparationslag bestående af Al, Si og Fe (se fig. 2, lag 4, 3). Urskiverne har dog aldrig været røde, og det ser ud til, at der er malet et hvidt lag over det, som skulle være det næste lag (se fig. 2, lag 5, 3) bestående af Ti, Ba, Pb og S.
Som det kan ses i fig. 3, er der lag (se også fig. 2, lag 6, 7, 8 og 9) af forskellig elementær sammensætning; gråbrunlig (hovedsagelig Ti og Ba sammen med S, Pb, Fe og Cr), blå (Ca, Mg og Fe), gul (karakteriseret ved tilstedeværelsen af Cr, K og Zn) og hvid (karakteriseret ved tilstedeværelsen af Ti, Ba og S).
Det optiske billede i Fig. 2 (lag 10) viser et tyndt blåt lag oven på det hvide lag. Under SEM-EDS kan der ikke skelnes mellem det hvide og det lyseblå lag, fordi de har den samme grundstofsammensætning (Ti, Ba og S). I fig. 3 kan man imidlertid se et tyndt lag Cu, og det kunne være et nøgleelement til at fastslå, hvilket pigment der er til stede i det pågældende lag (se nedenfor).
Da de elementære oplysninger, der er opnået ved SEM-EDS, kun kan give et fingerpeg om de pigmenter, der er anvendt i hvert lag, blev der udført Ramananalyse for at identificere den molekylære struktur af hvert lag. Fluorescens gjorde det vanskeligt at indsamle og fortolke data for nogle lag. Det var dog muligt at fastslå tilstedeværelsen af carbon black i det oprindelige sorte lag (amorf C, brede Raman-bånd placeret ved 1345 og 1585 cm-1 , fig. 4a). Det var muligt at bestemme tilstedeværelsen af rødt jernoxid (Fe2O3, hematit, 224 og 290 cm-1 , se Fig. 4b) i de røde områder, sammen med nogle korn af rødt bly (Pb3O4, minium, 123, 150, 313, 390 og 548 cm-1 , se Fig. 4b).
Ramanspektrer indsamlet fra a oprindeligt sort lag (lag 3 i fig. 2) og b rødt lag (lag 4 i fig. 2) fra den vestlige klokkeside/VN1
Over det røde lag blev der fundet blyhvidt (2PbCO3-Pb(OH)2, 1050 cm-1 ). Desværre var fluorescensen meget høj i det efterfølgende gråbrunlige lag, og der blev registreret et dårligt Raman-signal. Laget var en kompleks blanding af mange pigmenter, der også blev identificeret i andre lag i tværsnittene (se nedenfor), såsom preussisk blå, phthalocyaninblå, titanhvid og kulsort.
Preussisk blå (Fe43, 274, 532, 2089, 2117 og 2153 cm-1 , se fig. 5a) blandet med phthalocyaninblå (C32H16N8Cu, 745 og 1526 cm-1 , se fig. 5a) blev fundet i de blå områder. Dette fund betyder, at dette lag ikke kan være ældre end midten af 1930’erne, da phthalocyaninblåt tilfældigt blev opdaget i 1928 og kommercielt tilgængeligt i 1935-1936 . I nogle af de spektrer, der blev indsamlet fra de blå områder, blev der også fundet titanhvid (TiO2, 446 og 609 cm-1 ). I det gule lag blev der påvist zinkchromat (ZnCrO4, 342, 871, 891 og 940 cm-1 , se fig. 5b) sammen med bariumsulfat (BaSO4, 986 cm-1 , se fig. 5b) og blyoxid (PbO, 142 cm-1 , se fig. 5b). 5b).
Ramanspektrer indsamlet fra a blåt lag (lag 7 i fig. 2), b gult lag (lag 8 i fig. 2), b gult lag (lag 8 i fig. 2) og c det tynde lyseblå lag (lag 10 i fig. 2), titanhvidt blandet med phthalocyaninblåt i den vestlige klokkeside/VN1
Lag 9, er et hvidt lag bestående af titanhvidt sammen med bariumsulfat, ovenpå hvilket der er et meget tyndt lyseblåt lag, der har vist sig at være titanhvidt blandet med phthalocyaninblåt (fig. 5c). Der er således et tiende lag i prøven indsamlet fra vestfladen/VN1.
Bindemidlet i den oprindelige sorte maling var hørfrøolie. Figur 6 viser spektret af bindemidlet, som er domineret af et stort bånd, der er tildelt en C = O-strækningsmodus ved 1704 cm-1 med en skulder ved 1740 cm-1. Ifølge litteraturen er båndet ved 1740 cm-1 i overensstemmelse med tilstedeværelsen af hørfrøolie, mens båndet ved 1704 cm-1 tilhører en harpiks (fra en lak). Yderligere beviser for tilstedeværelsen af hørfrøolie findes i båndene ved 721, 1095, 1175 og 1245 cm-1, som også tilskrives hørfrøolie. Båndene ved 1379, 1459, 2856 og 2929 cm-1 skyldes både hørfrøolie og harpiks. Harpikser, der har IR-bånd i lignende positioner som dem, der er vist i fig. 6, kan henføres til enten dammar eller mastiks.
FTIR/ATR-spektrum af bindemidlerne i det oprindelige sorte lag opnået efter opløsningsmiddelekstraktion
Hvis man tager alle resultater i betragtning, kan man finde nogle uoverensstemmelser. For eksempel blev tilstedeværelsen af K i de gule lag bestemt ved SEM-EDS, men der blev ikke fundet noget Raman-signal fra noget kaliumholdigt pigment. Dette forhold kan hænge sammen med fremstillingsprocessen for zinkkromat, hvor der normalt blev anvendt kaliumchlorid. Ifølge pigmentkompendiet kan der under syntesen af zinkkromat dannes zink-kaliumchromat, eller kalium kan være til stede som et biprodukt ved syntesen. I det samme lag var der små og sparsomme mængder PbO-korn, der blev identificeret ved Raman-spektroskopi, men bly blev ikke fundet ved SEM-EDS. Den ringe forekomst af PbO og detektionsgrænsen (omkring tusind mg kg-1 eller højere værdier) kunne være to årsager til, at Pb ikke blev påvist i disse områder ved hjælp af SEM-EDS.
I de røde lag blev Fe, Si og Al påvist ved SEM-EDS. Der blev imidlertid ikke opnået noget Raman-signal fra noget mineral, der indeholder Si eller Al. Fluorescens af silikater er de største problemer, når silikater analyseres. Forekomsten af disse grundstoffer foreslås at skyldes brugen af nogen form for naturlig rødjord indeholdende ler.
Raman-spektroskopi identificerede preussisk blå og phthalocyaninblå, som blev fundet sammen, men Cu, et grundstof i phthalocyanin, blev ikke påvist i disse blå områder ved SEM-EDS, sandsynligvis på grund af dets lave koncentration. Ca og Mg blev fundet i høj koncentration i det samme blå lag, men der blev ikke påvist noget Raman-signal fra nogen forbindelse indeholdende Ca eller Mg. Vi kan ikke forklare dette fænomen, spektralopsamling blev udført ved hjælp af meget lave lasereffekter for at undgå fotobrænding af prøven, hvilket reducerede den samlede signalintensitet.
Fotobøger og gamle postkort fra Helsingfors bymuseums billedsamling , afslørede, at den vestlige klokkeside/VN1 oprindeligt syntes at være sort og derefter mørkeblå under Anden Verdenskrig. De ældste fotos er dog ikke pålidelige, fordi de er i sort/hvid, og de første farvepostkort blev ofte håndmalet efterfølgende, og nogle fotos blev genbrugt flere gange. Mere pålidelige datoer for de vestlige urskivefarver kunne anslås ved hjælp af farvefotos i forbindelse med historiske begivenheder som f.eks. generalstrejken i 1956 . På det tidspunkt var den vestlige urskive/VN1 ikke længere sort eller mørkeblå, men blå, grønlig blå (en smule turkis), hvilket kunne være laget under det gule farvelag. Ifølge arkivfotooplysninger har den vestlige urskive aldrig været rød, lysende hvid eller gul. Derfor må disse lag have været anvendt som forberedelses-, primer- eller korrosionsbeskyttelseslag. I en turistbog fra Helsinki fra 1975 ser den vestlige urskive/VN1 ud til at være grønliggrå, men i en anden bog fra 1970′erne er den lyseblå. Ifølge arkivet fra Statens antikvariat er den sidste maling sket samtidig med den store renovering af bygningen i 1997.
Med hensyn til den østlige side/VN2 blev der set en lignende fordeling af grundstoffer og forbindelser ved SEM-EDS og Raman-spektroskopi. Der blev dog set nogle mindre forskelle mellem de to ure.
Den metalliske pladestøtte (lag 1) var Fe, med spor af Cr, Pb og Cu, i stedet for en Cu-plade. I den vestlige urflade/VN1 var der over kobberpladen et tyndt præparationslag bestående af Fe og Ca (lag 2). Dette lag er meget vanskeligt at se på SEM-EDS-billedet af østfladen, fordi Fe-signalet er svært at skelne fra det underliggende Fe fra metalpladen, og signalet af Ca er meget svagt.
I prøver fra begge urflader afslørede SEM et tykt sort lag bestående af C (lag 3), som skulle være den oprindelige farve (sort). I vestfladen/VN1 var der over den oprindelige farve malet et rødt præparationslag bestående af Al, Si og Fe, som også var til stede i østfladen/VN2, men i dette tilfælde var laget meget tyndere (lag 4). I urets vestvendte side/VN1 var der over dette præparationslag et tykt hvidt lag (lag 5) og over dette et andet tykt gråt lag (lag 6). I østfladen/VN2 blev begge lag fundet med samme sammensætning som i vestfladen.
Over det grå lag blev der fundet et blåt lag (lag 7). I tilfældet med østfacaden/VN2 blev Fe ikke fundet i laget, hvorimod i vestfacaden/VN1 tilhørte det påviste Fe preussisk blå ifølge Raman spektroskopiske resultater. Over det blå lag kan man i østfladen/VN2 se det gule lag (lag 8), der er fundet i vestfladen/VN1, og som består af Cr, K og Zn, og det hvide lag (lag 9), der hovedsagelig består af Ti, som også findes i vestfladen/VN1. I vestfladen/VN1 var der over dette sidste hvide lag et meget tyndt lyseblåt lag, som er fraværende i østfladen/VN2.
Med hensyn til Ramananalysen af urets østflade/VN2 blev der fundet de samme forbindelser som i vestfladen/VN1 (se ovenfor). Men mens der i vestfladen blev fundet preussisk blå og phthalocyaninblå blandet sammen, blev der i østfladen kun observeret phthalocyaninblå (lag 7). Under SEM-EDS-systemet blev Fe, der kommer fra preussisk blå, ikke fundet i det blå lag. Det ser ud til, at der for at gøre farven mørkere blev anvendt kulsort.