Het oppervlak van veel schilderijen van oude meesters is aangetast door het verschijnen van witachtige loodrijke afzettingen, die vaak moeilijk volledig te karakteriseren zijn, waardoor het behoud wordt belemmerd. Geschilderd in 1663, Rembrandts Homerus is een ongelooflijk waardevol en geliefd schilderij. Zoals veel oude meesters heeft het een lang en bewogen verleden, die zijn tol heeft geëist van de chemie van het schilderij. De tand des tijds en omgevingsfactoren, gecombineerd met de geschiedenis van het schilderij, veroorzaakte een nauwelijks zichtbare, witachtige korst op het oppervlak van het schilderij. Deze korst geeft aan dat er chemische reacties plaatsvinden die mogelijk een risico kunnen vormen voor Homerus en andere oude schilderijen als ze niet in stabiele museumomstandigheden worden bewaard.

Een papier in ChemComm (Royal Society of Chemistry) is gepubliceerd door een team van conservatiewetenschappers van het Mauritshuis in Den Haag en het Rijksmuseum in Amsterdam, Universiteit van Amsterdam en wetenschappers van Finden Ltd, UCL en diamanten lichtbron, de Britse National Synchrotron. Genaamd "Het ontrafelen van de ruimtelijke afhankelijkheid van de complexe vastestofchemie van Pb in een verfmicromonster van Rembrandt's Homer met behulp van XRD-CT, " dit artikel komt bijzonder op het juiste moment gezien de vieringen die in 2019 plaatsvinden ter gelegenheid van 350 jaar sinds de dood van Rembrandt en de Nederlandse Gouden Eeuw. Een micro-verfmonster van Rembrandts Homerus werd in beeld gebracht met behulp van X-ray Diffraction Computed Tomography (XRD-CT) in om de evoluerende Pb-chemie in vaste toestand van het schilderoppervlak en daaronder te begrijpen.

Om de complexe chemie van deze witte korst te identificeren, het team maakte zorgvuldig een micromonster van de beschadigde verf. Ze gebruikten de krachtige röntgenlichtstralen bij Diamond om te onderzoeken wat precies de oorzaak is van de witte bloei of korst die zich op het schilderij vormt. Dit kan hopelijk helpen bij het bepalen hoe dergelijke korstvorming kan worden voorkomen, en om toekomstige conserveringsbehandelingen van oude meesterschilderijen te verbeteren.

Hoofdauteur, Stephen Price van Diamond Light Source en Finden Ltd, zegt, "Synchrotron-faciliteiten zijn ongelooflijk handig voor situaties waarin je een zeer kleine hoeveelheid van een kostbaar monster hebt en er zoveel mogelijk informatie van nodig hebt. Ons monster was minder dan 100 µm, minder dan de breedte van een haar, dus een laboratoriumgebaseerde bron zou niet de resolutie hebben om zo'n klein volume af te beelden. Om de optimale resultaten te krijgen, we gebruikten een techniek die twee experimenten combineert, genaamd röntgendiffractie computertomografie (XRD-CT) bij Diamond Light Source."

Met behulp van de microfocus röntgenstraal bij Diamond om het monster onder verschillende hoeken te scannen, konden ze laten zien hoe de loodhoudende verf had gereageerd met luchtverontreinigende stoffen, waaronder zwaveldioxide (SO ₂ ), die de witte korst had gevormd die het schilderij misvormde. Met behulp van deze informatie, restauratoren kunnen dit degradatieproces nu verder onderzoeken.

Claire Murray co-auteur van Diamond Light Source zegt:"Oude meesters zijn onvervangbaar, dus de chemische reacties die plaatsvinden moeten worden begrepen om conserveringsstrategieën te begeleiden en synchrotron-technieken zijn een cruciaal hulpmiddel voor deze studies. De techniek die we gebruikten maakt gebruik van diffractie om een ​​'vingerafdruk' te maken van de verschillende aanwezige chemicaliën en tomografie om een ​​3D-beeld te maken van de verspreiding van verschillende soorten door de verfstratigrafie. Dit is een zeer krachtige combinatie die de identificatie mogelijk heeft gemaakt van de chemie die in de verschillende lagen van het schilderij voorkomt."

De oppervlaktekorst werd geïdentificeerd als een complex mengsel van loodsulfaten - een mengsel van palmieriet (K ₂ Pb(SO ₄ ) ₂ ) en anglesite (PbSO ₄ ), die zwavelrijke mineralen zijn. Deze zijn ontstaan ​​door de reactie van de chemicaliën in de oppervlaktelagen met de giftige gassen uit de ruwe omgevingen die het schilderij in het verleden heeft meegemaakt voordat het de collectie van het Mauritshuis binnenkwam. Van de zwavel:loodverhoudingen door de verflaag, de auteurs concluderen dat zwavel uit een externe bron komt in de vorm van SO2, en dat de aard van het loodsulfaatproduct afhankelijk is van de mate van diffusie/absorptie van SO2 in de verflagen. Dit loodsulfaatproduct draagt ​​direct bij aan de vorming van de witte korst op het oppervlak van het schilderij. Door de chemie te begrijpen, kunnen conservatiewetenschappers de beste behandelingen identificeren.

Door dieper in de lagen van het schilderij te gaan, lanarkiet (Pb ₂ (DUS ₄ )O) en leadhilliet (Pb ₄ DUS ₄ (CO ₃ ) ₂ (OH) ₂ )

domineren, die de doordringing van de zwavel door de verflagen aangeven, maar in mindere mate dan de bovenste verflagen. Loodzepen van palmitaat en azelaat, en hydrocerussite volgen allemaal, net boven de op krijt gebaseerde grond.

Het naast elkaar bestaan ​​van loodzepen en lood (kalium) sulfaten suggereert dat er meerdere chemische reacties plaatsvinden in het schilderij; zeep vorming, beweging van lood door de verflagen en de vorming van sulfaat-mineralen weerspiegelen allemaal de tumultueuze geschiedenis van het schilderij.