1.5.6 Мікрохімічний аналіз пігментів фарб та ґрунту

Для мікрохімічного аналізу було відібрано проби фарбового шару та ґрунту живопису.

1.Пігментний аналіз

а) Зелений колір.

При візуальному мікроскопічному дослідженні фрагмент фарбового шару має вигляд темно-зелених зерен із домішками частинок пустої породи. Додавання до мікропроби концентрованої соляної кислоти при нагріванні призводить до її часткового розчинення, яке супроводжується пожовтінням розчину. Подальший аналіз розчину на вміст іонів Fe³⁺ проводили додаванням 10%-го NH₄CNS при нагріванні. При цьому розчин набував інтенсивного червоного забарвлення, що свідчить про вміст у складі фарбового шару сполук заліза:

FeCl₃ + 3NH₄CNS = Fe(CNS)₃ + 3NH₄Cl

(червоний)

Отримані результати дозволяють зробити висновок, що в якості зеленого пігменту використано глауконіт.

б) Коричневий колір.

При спостереженні в мікроскоп зразок має вигляд кристалів темно-коричневого кольору з прозорими частинками домішок. При прожарюванні мікропроби її вигляд практично не змінюється. Додавання концентрованої соляної кислоти при нагріванні призводить до часткового розчинення мікропроби та пожовтіння розчину. При додаванні 10%-го NH₄CNS розчин набуває інтенсивного червоного кольору, що свідчить про наявність у складі фарбового шару сполук заліза. Аналіз на вміст Mn²⁺ іонів шляхом нанесення досліджуваного розчину на фільтрувальний папір, попередньо просочений аміачним розчином аргентум нітрату, показав негативний результат. На основі проведених досліджень встановлено, що в якості коричневого пігменту автором використано сієну палену.

в) Блакитний колір.

При візуальному дослідженні за допомогою мікроскопа виявлено, що фрагмент фарбового шару складається з двох шарів: нижнього, утвореного дрібними темно-синіми кристалами та верхнього, що складається з дрібних частинок небесно-блакитного кольору. При взаємодії з концентрованою нітратною кислотою мікропроба практично не видозмінюється. Додавання 2,5 н NaOH призводить до зміни забарвлення мікропроби: верхній шар набуває бурого кольору, нижній - яскраво-синього. При введенні до частини досліджуваного розчину та мікропроби розчину глюкози утворюється осад жовтогарячого кольору, що свідчить про наявність сполук міді:

Сu(ОН)₂ + СН₂ОН - (СНОН)₄ - СОН = СН₂ОН - (СНОН)₄ - СООН + Сu₂О↓ + Н₂О

(жовтогарячий)

При додаванні до решти лужного розчину та мікропроби концентрованої соляної кислоти спостерігається знебарвлення верхнього шару, а подальше введення 10%-го розчину NH₄CNS та нагрівання призводить до появи рожевого забарвлення, що свідчить про вміст у фарбі сполуки заліза. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що в якості синіх пігментів використано олександрійську фріту та берлінську лазур.

г) Жовтий колір.

При візуальному дослідженні за допомогою мікроскопа фрагмент фарбового шару має вигляд кристалів жовтого кольору різних відтінків з домішками прозорих та білих частинок пустої породи. При додаванні концентрованої соляної кислоти та нагріванні мікропроба частково розчиняється, спостерігається пожовтіння розчину. При введенні 10%-го NH₄CNS та нагріванні розчин набуває інтенсивного червоного забарвлення, що свідчить про наявність в мікропробі сполуки заліза. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що в якості жовтого пігменту автором використано вохру (жовтий марс).

д) Червоний колір.

При спостереженні в мікроскоп зразок має вигляд кристалів червоного кольору різних відтінків з домішками прозорих та білих частинок пустої породи. При взаємодії з концентрованою соляною кислотою спостерігається часткове розчинення мікропроби, що супроводжується пожовтінням розчину. Додавання 10%-го NH₄CNS та нагрівання розчину призводить до появи інтенсивного червоного забарвлення, що свідчить про наявність в мікропробі сполуки заліза. На основі проведених досліджень встановлено, що в якості червоного пігменту автором використано вохру червону.

є) Синьо-зелений колір.

При візуальному мікроскопічному дослідженні фрагмент фарбового шару являє собою суміш кристалів синьо-зеленого кольору різних відтінків. При додаванні концентрованої соляної кислоти та нагріванні мікропроба частково розчиняється, відбувається пожовтіння розчину.

Введення до частини досліджуваного розчину та мікропроби 10%-го розчину NH₄CNS та нагрівання призводить до появи червоного забарвлення, що свідчить про вміст у фарбі сполуки заліза.

Частину солянокислого розчину досліджували на вміст іонів Pb²⁺. Спочатку розчин випаровували, додавали дистильовану воду, концентровану нітратну кислоту, знову випаровували, додавали дистильовану воду та 1M CH₃COOH. До розчину при нагріванні додавали кристал калій йодиду, після чого відбувалося утворення золотисто-жовтого осаду плюмбум йодиду за реакцією:

Pb(CH₃COO)₂ + 2KI = 2CH₃COOK + PbI₂↓

(жовтий)

Решту досліджуваного солянокислого розчину двократно випаровували з додаванням дистильованої води, додавали 30 %-ву CH₃COOH та кристал аргентум нітрату, після чого спостерігали утворення оранжево-червоних кристалів Ag₂Cr₂O₇:

2CrO₄^2- + 2СН₃СООН = Cr₂O₇^2- + 2СН₃СОО^- + Н₂О

AgNO₃ + CrO₄^2- = Ag₂CrO₄↓ + NO^3-

(червоний)

AgNO₃ + Cr₂O₇^2- = Ag₂Cr₂O₇↓ + NO^3-

(оранжево-червоний)

Це свідчить про наявність у розчині іонів CrO₄^2-.

На основі проведених досліджень зроблено висновок, що в якості синьо-зеленого пігменту автором використано зелений хром.

ж) Ґрунт.

При візуальному дослідженні встановлено, що мікропроба має вигляд угруповань білих кристалів, розташованих навколо згустків жовтого кольору. Для встановлення складу наповнювача ґрунту спочатку проводили омилення олійної складової зв'язуючого мікропроби додаванням 2,5 н NaOH, двократно випаровували утворений розчин з додаванням дистильованої води та вводили при нагріванні концентровану нітратну кислоту. В процесі взаємодії відбувалося активне розчинення мікропроби з виділенням бульбашок газу:

CaCO₃ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ +H₂O

При додаванні до розчину розбавленої сульфатної кислоти утворилися голчасті кристалики гіпсу:

Ca(NO₃)₂ + H₂SO₄ +H₂O = CaSO₄∙2H₂O↓ + HNO₃

Отримані результати дозволяють зробити висновок, що в якості наповнювача ґрунту використано крейду.

Аналіз зв’язуючих

При додаванні до всіх зразків фарбового шару розчину 2,5 н NaOH відбувається омилення мікропроб, що супроводжується їх розчиненням та утворенням прозорих пластівців. Це свідчить про використання в якості зв’язуючого компонента фарб олії.

При дослідженні складу зв’язуючих компонентів ґрунту відбувається омилення мікропроби в розчині 2,5 н NaOH, що свідчить про вміст олії. Наявність олійної складової також підтверджується утворенням характерного бурого розчину при взаємодії мікропроби з ортофосфорною кислотою.

Додавання до мікропроби ґрунту краплі біуретового реактиву (для приготування необхідно 1,5 г CuSO₄ ∙ 5H₂O та 6 г KNaC₄H₄O₆ ∙ 4H₂O розчинити у 300 мл 10 %-го NaOH) призводить до появи фіолетового забарвлення, що свідчить про наявність білкового зв’язуючого в складі ґрунту.

Висновки

Мікрохімічними дослідженнями встановлено використання автором натуральних мінеральних пігментів: глауконіту, сієни паленої, олександрійської фріти, берлінської лазурі, вохри жовтої, вохри червоної, та зеленого хрому. В ході аналізу зв’язуючих у складі фарб виявлено олію. В якості наповнювача ґрунту використано крейду, зв’язуючих компонентів – олію та білкову сполуку.

1) Ґрунт – емульсійний;

2) Зв’язуючи компоненти – олія та білкова сполука

3) Білий – титанові білила;

4) Червоний – червона вохра;

5) Блакитний – берлінська лазурь, олександрійська фріта;

6) Зелений – глауконіту, зелений хром;

7) Жовтий – жовта вохра;

8) Коричневий – сієна палена.