Zeldzaam mineraal ontdekt dat zorgt voor verkleuring van schilderijen

Wetenschappers van UAntwerpen ontdekten na analyse van een werk van Van Gogh een zeldzaam mineraal dat een rol speelt in verkleuring van oranjerode verf.

Trefwoorden: #loodmenie, #menie verkleuring, #mineralen, #rode menie, #rood menie, #schilderij verkleuring, #UAntwerpen, #Universiteit Antwerpen, #verf verkleuring, #verkleuring van schilderijen

Lees verder

research

( Foto: Wikipedia )

ENGINEERINGNET.BE - Rode menie kennen we vooral van de klassieke oranjerode roestwerende verf.

Kunstenaars gebruiken deze felle kleur al eeuwenlang in hun schilderijen. Maar door verschillende chemische processen verkleurt de intense tint na verloop van tijd.

Wetenschappers van UAntwerpen analyseerden een piepklein monster uit een werk van Vincent van Gogh en ontdekten dat een zeldzaam mineraal een belangrijke rol speelt in de verkleuring van oranjerode verf.

Rode menie (of ook wel loodmenie of minium genoemd) heeft als chemische formule Pb3O4 en de kleur ervan vervaagt mettertijd. Soms slaat de kleur donker of zelfs zwart uit, als het rode loodpigment wordt omgezet in plattneriet (β-looddioxide) of loodglans (galeniet, een loodsulfide).

Daarnaast kan de kleur ook lichter uitslaan of afbleken door omzetting in loodsulfaat (grijs) of loodcarbonaat (wit).

Een team van de Universiteit Antwerpen, onder leiding van prof. Koen Janssens, is erin geslaagd om meer duidelijkheid te krijgen over het degradatieproces van rode menie, dat aan deze verbleking ten grondslag ligt.

Hiervoor gebruikten ze een techniek waarvoor het doek niet meest beschadigd worden. “We gebruikten gesofisticeerde methoden, namelijk X-stralendiffractie-beeldvorming en -tomografie, om de distributie van verschillende kristallijne verbindingen in het monster te bepalen, en dat met een zeer hoge ruimtelijke resolutie en specificiteit”, legt Janssens uit.

Tijdens dit experiment ontdekten de onderzoekers een onverwachte chemische verbinding: een exotisch loodcarbonaatmineraal, plumbonacriet genaamd (3PbCO3•Pb(OH)2•PbO).

Het is de eerste keer dat wetenschappers deze stof terugvinden in een schilderij dat dateert van voor het midden van de twintigste eeuw. Op basis van hun bevindingen hebben ze een mogelijk reactiemechanisme voorgesteld voor de vervaging van rood lood onder invloed van licht en kooldioxide.

Invallende lichtstralen slaan elektronen los in het halfgeleidermateriaal waardoor het rode lood gereduceerd wordt tot het zeer reactieve PbO. Vervolgens bindt dit zich geleidelijk aan CO2 uit de lucht of gevormd bij chemische afbraak van de olie in de verf. Zo wordt het tussenproduct plumbonacriet gevormd, dat vervolgens wordt omgezet in hydrocerussiet en later, na nog meer CO2-absorptie, tot cerussiet. Deze afbraakproducten zijn wit van kleur en staan samen bekend als loodwit, een meest frequent gebruikte kunstenaarspigment.

“Deze resultaten tonen aan dat de chemische bestanddelen van belangrijke en unieke kunstwerken onder invloed van licht met (onschuldige) chemicaliën uit de atmosfeer kunnen reageren en hierdoor, in de praktijk op niet-omkeerbare wijze, van kleur veranderen”, concludeert prof. Koen Janssens.

“We pleiten voor het beter controleren en reguleren van de omgeving (lichtsterkte, luchtkwaliteit) waarin belangrijke kunstwerken bewaard worden en aan het publiek worden getoond.”


op de foto:
‘Korenvelden onder wolkenluchten’ van Vincent Van Gogh, 1889, Kröller-Müller Museum Nederland