A superfície de muitas pinturas dos Antigos Mestres foi afetada pelo aparecimento de depósitos ricos em chumbo esbranquiçados, que muitas vezes são difíceis de caracterizar completamente, dificultando assim a conservação. Pintado em 1663, De Rembrandt Homer é uma pintura incrivelmente valiosa e muito apreciada. Como muitos mestres antigos, tem um passado longo e cheio de acontecimentos, que afetou a química da pintura. O teste do tempo e dos fatores ambientais, combinado com a história da pintura, causou um mal visível, formação de crosta esbranquiçada na superfície da pintura. Esta crosta indica que estão ocorrendo reações químicas que podem representar um risco potencial para Homero e outras pinturas antigas se não forem mantidas em condições estáveis ​​de museu.

Um papel em ChemComm (Royal Society of Chemistry) foi publicado por uma equipe de cientistas conservacionistas do Mauritshuis em Haia e do Rijksmuseum em Amsterdã, Universidade de Amsterdã e cientistas da Finden Ltd, UCL e fonte de luz Diamond, o Síncrotron Nacional do Reino Unido. Chamado de "Desvendando a dependência espacial da química complexa de estado sólido do Pb em uma micro-amostra de tinta de Rembrandt's Homer usando XRD-CT, "este artigo é particularmente oportuno, dadas as comemorações que ocorreram em 2019 para marcar 350 anos desde a morte de Rembrandt e a Idade de Ouro Holandesa. Uma microssamostra de tinta de Rembrandt's Homer foi fotografada usando tomografia computadorizada por difração de raios X (XRD-CT) em a fim de compreender a evolução da química do Pb de estado sólido da superfície da pintura e abaixo.

Para identificar a química complexa desta crosta branca, a equipe preparou cuidadosamente uma micro-amostra da tinta danificada. Eles usaram os poderosos feixes de luz de raios-X em Diamond para explorar exatamente o que está causando a flor ou crosta branca que se forma na pintura. Esperançosamente, isso pode ajudar a determinar como evitar a formação de crostas, e para melhorar os futuros tratamentos de conservação de pinturas de antigos mestres.

Autor principal, Stephen Price da Diamond Light Source and Finden Ltd, diz, "As instalações do síncrotron são incrivelmente úteis para situações em que você tem uma quantidade muito pequena de uma amostra preciosa e requer o máximo de informações possível dela. Nossa amostra foi inferior a 100 µm, menos do que a largura de um cabelo, portanto, uma fonte baseada em laboratório não teria a resolução para criar uma imagem de um volume tão pequeno. Para obter os melhores resultados, usamos uma técnica que combina dois experimentos chamados tomografia computadorizada de difração de raios-X (XRD-CT) na fonte de luz Diamond. "

Usando o feixe de raios-X microfoco da Diamond para escanear a amostra em diferentes ângulos, permitiu-lhes mostrar como a tinta contendo chumbo reagiu com poluentes atmosféricos, incluindo dióxido de enxofre (SO ₂ ), que havia formado a crosta branca desfigurando a pintura. Usando essas informações, os conservadores agora poderão investigar mais a fundo esse processo de degradação.

Claire Murray co-autora da Diamond Light Source diz:"As pinturas dos antigos mestres são insubstituíveis, portanto, as reações químicas que acontecem precisam ser entendidas para orientar as estratégias de conservação e as técnicas de síncrotron são uma ferramenta crítica para esses estudos. A técnica que usamos usa difração para tirar uma 'impressão digital' dos diferentes produtos químicos presentes e tomografia para tirar uma foto 3-D da distribuição de diferentes espécies ao longo da estratigrafia de tinta. Esta é uma combinação muito poderosa que permitiu a identificação da química que ocorre nas diferentes camadas da pintura. "

A crosta superficial foi identificada como uma mistura complexa de sulfatos de chumbo - uma mistura de palmierita (K ₂ Pb (SO ₄ ) ₂ ) e anglesite (PbSO ₄ ), que são minerais ricos em enxofre. Estes se formaram devido à reação dos produtos químicos nas camadas superficiais com os gases tóxicos de ambientes agressivos que a pintura experimentou no passado, antes de entrar na coleção Mauritshuis. Dos índices de enxofre:chumbo em toda a camada de tinta, os autores concluem que o enxofre é de uma fonte externa na forma de SO2, e que a natureza do produto de sulfato de chumbo depende do grau de difusão / absorção de SO2 nas camadas de tinta. Este produto de sulfato de chumbo está contribuindo diretamente para a formação da crosta branca na superfície da pintura e, portanto, a compreensão da química permite que os cientistas da conservação identifiquem os melhores tratamentos.

Indo mais fundo nas camadas da pintura, lanarkita (Pb ₂ (TÃO ₄ ) O) e chumbohilita (Pb ₄ TÃO ₄ (CO ₃ ) ₂ (OH) ₂ )

dominar, que indicam a penetração do enxofre através das camadas de tinta, mas em um grau inferior ao das camadas de tinta superiores. Sabonetes de palmitato e azelato de chumbo, e hidrocerussita seguem, logo acima do solo à base de giz.

A coexistência de sabões de chumbo e sulfatos de chumbo (potássio) sugere que há múltiplas reações químicas ocorrendo na pintura; formação de sabão, o movimento do chumbo através das camadas de tinta e a formação de minerais de sulfato refletem a tumultuada história da pintura.