Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
Je gebruikt een niet-ondersteunde browser. Deze site kan er anders uitzien dan je verwacht.
Foto: Hippopx.com.

Restauratoren van schilderijen gebruiken oplosmiddelen zoals alcohol en aceton, bijvoorbeeld om oude vernislagen en vuil te verwijderen. Ze voeren dit soort restauraties zeer zorgvuldig uit om kunstwerken zo weinig mogelijk schade te berokkenen. Maar in de gebruikte polaire organische oplosmiddelen zijn vaak kleine hoeveelheden water aanwezig. De Amsterdamse onderzoekers laten nu zien dat het oplosmiddel ervoor zorgt dat de spoortjes water heel snel en diep in de verflaag kunnen doordringen. Daar versnelt het water de vorming van metaalzeepkristallen.

Metaalzepen zijn een bekend probleem bij het conserveren en restaureren van schilderijen. Ze zijn vaak te zien als kleine witte puntjes op het doek. Bovendien kunnen ze de mechanische stabiliteit van de historische olieverf verminderen, waardoor deze kan gaan schilferen en loslaten. “Metaalzepen ontstaan in de loop der tijd vanzelf door de chemische dynamiek tussen de componenten in de verf”, zegt eerste auteur dr. Joen Hermans. “Maar sommige schilderijen zijn er een stuk slechter aan toe dan andere. We denken nu dat deze verschillen mede veroorzaakt worden door eerdere behandelingen. Daarom waarschuwen we in onze publicatie om extra alert te zijn op spoortjes water in de oplosmiddelen.”

Verfschilfers onder de loep

De onderzoekers stelden het effect van de oplosmiddel-water combinatie op twee manieren vast. In het laboratorium deden ze onderzoek aan ‘namaak-verven’: polymere modelsystemen met daarin zinkzepen die op het punt staan te kristalliseren. “Met behulp van infraroodlicht zagen we hoe het water diep in de verf doordrong en daar de kristallisatie van de zinkzepen katalyseert”, aldus Hermans. Hij vertelt dat het idee voor dit onderzoek al lange tijd bestond, maar dat het pas onlangs lukte om de juiste ‘metastabiele’ modelverf te creëren. Nadat het effect in het lab was aangetoond, namen de onderzoekers ook echte historische olieverfschilderijen onder de loep. Ze bestudeerden kleine verfschilfers van schilderijen waar het pigment zinkwit was toegepast. Ook daar bleken zich in rap tempo zinkzeepkristallen te kunnen vormen bij blootstelling aan kleine hoeveelheden water.

Schema van de experimentele procedure voor proeven met echte verfmonsters. Er werden verffragmenten genomen uit "Leaves in the Brook", een schilderij van J. E. H. MacDonald (1873-1931) (gemaakt circa 1918, olieverf op board, 21,3 x 26,6 cm, McMichael Canadian Art Collection, Kleinburg, gift van de oprichters, Robert en Signe McMichael, 1966.16.35). Afbeelding: HIMS.

“Niet alle stukjes olieverf reageerden op dezelfde manier, wat weer laat zien dat er een enorme verscheidenheid is in de chemische eigenschappen van olieverf”, aldus Hermans. Wat wel duidelijk werd, zo vertelt hij, is dat het opzwellen van de olieverf onder invloed van het oplosmiddel geen enkele invloed heeft op het kristallisatieproces van de zinkzepen. “Dat zwellen werd altijd als belangrijkste oorzaak gezien, maar dat hebben we nu weten te ontkrachten.”

Hermans is blij dat er nu een spectroscopische methode is om te bepalen of een specifieke historische verf een risico heeft op zinkzeepkristallisatie onder invloed van water: “Restauratoren zijn altijd op zoek naar tests om de risico’s van voorgestelde behandelingen beter in te schatten. Onze methode draagt eraan bij dat ze met vertrouwen aan de slag kunnen.” Voor de restauratie en conserveringspraktijk is er ook ander goed nieuws: “Kortdurende blootstelling aan oplosmiddel hoeft op zich geen probleem te zijn, zolang het maar volledig watervrij is.”  

Publicatie details

J. Hermans, K. Helwig, S. Woutersen and K. Keune: Traces of water catalyze zinc soap crystallization in solvent-exposed oil paint, Phys. Chem. Chem. Phys., 2023, 25, 5701-5709. DOI: 10.1039/D2CP04861B.

Zie ook:

Onderzoekswebsite Joen Hermans