Hídverés rovat

A műelemzés kémiája

A The Alchemist nyomán.
fizika, kémia, Raman-mikroszkópia

A Magyar Tudomány Napja alkalmából Művészet a természettudományban címmel rendezett ankétot az MTA Kémiai Tudományok Osztálya. Nem sokkal később a hegedűkészítés fizikai és kémiai problémáit járta körül a ChemoNet egyik írása. Hírt adtunk muzeális értékű műanyagok konzerválásáról, a földtudomány műemlékvédelemben játszott szerepéről, avar kori üveggyöngyök műszereres vizsgálatáról, a Szépművészeti Múzeum Antik Gyűjteményében végzett szobor-restaurálási munkákról. A következő rövid írás a festmények kémiai elemzésébe nyújt betekintést.

A londoni University College munkatársai nemrégiben egy XIII. századi bizánci/szíriai evangéliumot elemeztek Raman-mikroszkópiával. (A műtárgyat a British Museumban őrzik.) A kutatók arra kerestek választ, milyen festékekkel készültek a képek és miért feketedtek meg az évszázadok során.

A XIII. századi bizánci/szíriai evangélium vizsgált részlete

A képeket cinóberrel, auripigmenttel, lazurittal, ólomfehérrel, realgárral és pararealgárral színezték. A festékeket most – anélkül, hogy mintát vettek volna a műtárgyról – Raman-mikroszkópiával azonosították. A kutatók arra gyanakodtak, hogy a festékeket ólomfehérrel (bázisos ólom-karbonáttal) halványították, de a mikrométeres szemcsék vizsgálatakor maguk is meglepődtek, mert a feketedést szinte kizárólag az okozta, hogy az ólomfehér ólom-szulfiddá alakult át. A kén a XIX. századi London szennyezett levegőjéből származhatott, és a British Museum gázvilágítása is sok kén-hidrogént termelt, ami szintén hozzájárulhatott a károsodáshoz.

A kutatócsoport pararealgárt is kimutatott a képeken – ezt a festéket korábban egyetlen kéziraton sem látták. Az anyag napfény hatására keletkezik a narancssárga realgárból [As4S4]. A papirusz kéziratok elemzésére, két–háromezer éves festékek azonosítására alkalmas Raman-mikroszkópia olyan részleteket tár föl, amelyek korábban nem tűnhettek elő a műtárgyakon okozott sérülések nélkül. Alkalmazásának talán csak az szabhat gátat, hogy a múzeumok – biztonsági okokból – nem adják át a műkincseket a kutatólaboratóriumoknak.

A festmények öregedése sok kedvezőtlen hatással járhat. A képekhez közelhajolva gyakran apró repedéseket látunk. Távolabról nézve ezek a repedések tompítják a tónusokat. A festékek, lakkok oxidálódhatnak és megsötétedhetnek a légköri nedvesség, a por, a szennyezők hatására, a színeket kifakíthatja a napfény, a vászon vagy a papír rostjai megyengülhetnek az idők során. Előfordulhat, hogy egy festmény külső rétege átlátszóbbá válik, ami szintén befolyásolja a fényhatásokat. A kontrasztok azért is módosulhatnak, mert egyes színezőanyagak gyorsabban öregednek a többinél; egy puha árnyék idővel élénk folttá válhat.

Ám a légkondicionált, pormentes, szabályozott nedvességtartalmú termek és tárlók sem menthetik meg a festményeket a korábbi sikertelen konzerválási kísérletektől. Vannak, akik szerint a képekhez nem szabad hozzányúlni még akkor sem, ha már önmaguk árnyai. A kezelés talán csak néhány évvel hosszabbíthatja meg az életüket – kár az erőfeszítésért.

A kémiai tapasztalatok birtokában sokszor megállapítható, hogyan konzerváljanak tartósan egy-egy festményt. Ekkor segíthet a Raman-mikroszkópia és többi eljárás a festékek és a bomlástermékek azonosításával. Semmi jó nem származik abból, ha a „korom” leoldása után derül ki, hogy a legfontosabb színezék feketedett meg… Az új módszerekkel elemezhetők a vásznak, a festékek, az olajok, a lakkok és a régi restaurálási kísérletek nyomai.

Az 1400-as évek közepén kezdtek lenolajat és dióolajat használni festékhordozóként és kötőanyagként. Korábban tojással és állati eredetű ragasztókkal dolgoztak. A színezéket olajban porították és a keveréket használták festékként. Amikor az olaj megszáradt, kemény, színes réteg kéződött. Ezek a rétegek azonban hamarosan elhalványodtak, mert a festékes olaj egy része beszivárgott a vászonba vagy a fába. A középkori művészek lakkokkal próbálták meggátolni a színek fakulását. A természetes gyantákat, például a masztixot és a dammargyantát megfelelőnek találták. A lakkok „rövid távon” kiállták a próbát, de két–háromszáz év múlva megsárgultak. Az évszázadok során számos képről hántották le az eredeti lakkot és cserélték ki újabbal. Sok festmény rongálódott meg, mert nem ismerték a „festmények kémiáját”.

Az utóbbi harminc évben műgyantákkal is kísérleteznek. A poli(vinil-acetát)-ok és az akrilgyanták például igen stabilak, és először kitűnő megoldásnak tűntek. Kiderült azonban, hogy használatuk nehézkes és a színeket is tompíthatja. A tökéletes műgyantát még nem találták fel, de az elfogadható változatokon most is dolgoznak.

A tudományos elemzés sok mindent elárulhat a kompozícióról. A hagyományos mikroszkópos vizsgálat a festmények felületét mutatja meg. Hozzájárul a festékek, lakkok azonosításához, a hibák felfedéséhez. Infravörös és ultraibolya fényben, érzékeny fényképezőgéppel gyakran nyomon követhetők a festmény alatti vázlatok, de azok a részek is, amelyeket megváltoztattak. A kezelés után például lekerülhetnek a képekről a régebbi, szégyenlős restaurátoroktól származó ágyékkötők.

A kiterjedt vizsgálatokhoz gyakran apró mintát vesznek a festményből. A porrá őrölt minta mikroszkópos elemzéséből megállapítható, hogy milyen festékrétegek lehetnek a képen. Röntgenvizsgálatokkal a nátriumnál nehezebb elemeket azonosítják, infravörös és Raman-spektroszkópiával a könnyebb elemeket, például az oxigént és a szenet. Röntgenkrisztallográfiával a kémiai szerkezet határozható meg. Gáz- és folyadékkromatográfiával a szerves vegyületeket, például a színezékeket elemzik.

Könnyező Szent Péter
El Greco · 1587-1596 között · olaj, vászon
Wikimedia · El Greco Museum, Toledo

A konzerváló eljárások a festők azonosításában is segíthetnek. Az Egyesült Államokban 75 képet indítottak vándorkiállításra, hogy pénzt gyűjtsenek a restaurálásukhoz. Szerepelt közöttük egy XVII. századi festmény, amelyet El Grecónak tulajdonítottak. A kép nagyon rossz állapotban volt; régi, lenolajos restaurálás nyomát viselte. A Smithsonian Konzerválási és Analitikai Laboratóriumban megtisztították és egy alaposan „restaurált” felület alatt megtalálták a művész aláírását és a keltezést is. A kép eredeti volt.

A régi festmények ismételt tisztítása, kezelése veszélyes vállalkozás. A megöregedett, sárga lakk eltávolítása után a jól ismert mű hirtelen megváltozik, s ez nem vált ki osztatlan elismerést. A műtárgyak pótolhatatlanok, ezért a múzeumok bizalmatlanok az új módszerekkel szemben. Ezek nélkül azonban néhány mű örökre elveszhet.

Különösen sok gondot okoz a nap ultraibolya sugárzása. Elhalványítja a színeket, rongálja a papírrostokat, a vásznat és érzékenyebbé teszi a képeket a hővel szemben. A műgyanták talán ennek a problémának a megoldásában is segíthetnek, hiszen az ultraibolya fényt visszaverő gyanták napernyőként védik a festményt. Ha mégsem használhatók a gyanták, olyan plexilapok is felállíthatók a képek elé, amelyeken nem hatol át az ultraibolya fény.

Az ultraibolya sugárzás azonban hasznos is lehet. A nyomatok papírján rozsdásodás, vörösesbarna elszíneződés jelenhet meg. A restaurátorok oxidáló és redukáló fehérítőszerekkel távolíthatják el a foltokat, de az utóbbi időben ultraibolya fénnyel is fehérítik a papírt, bár a mostani, nagy fatartalmú papírok könnyen megsárgulnak a kezelés hatására, és a végeredmény rosszabb, mint a rozsdásodás.

A festmények megőrzésén dolgozó kutatóknak tanulmányozniuk kell a képeket megtámadó szennyezéseket, meg kell vizsgálniuk, hogy a régi és új konzerválási eljárások hogyan befolyásolják a festményeket, és szokatlan veszélyforrásokkal, például a selymet pusztító ezüstmollyal is meg kell ismerkedniük. Munkájukban a „festmények kémiájára” támaszkodhatnak.

További érdekességek a
ChemoNet Teázóban