光照和相对湿度对镉黄和法国群青现代油画颜

泻利盐(MgSO4·7H2O)是一种具有高水溶性的艺术家油彩降解产品,是导致二十和二十一世纪油画中越来越多地出现水敏感性的原因。泻利盐的形成与温莎·牛顿公司(WN)使用碳酸镁MgCO3、水镁石Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O或微粉白云石CaMg(CO3)2作为油画配方中的扩展剂有关。高相对湿度下,SO2生成硫酸H2SO4,与MgCO3反应生成泻利盐。

这种现象主要影响20世纪50年代至70年代的含镁碳酸盐的油画,这与全球SO2污染的峰值相吻合。油画颜料镉黄和法国群青在人工老化过程中会形成MgSO4·7H2O晶体。镉黄和法国群青颜料都含有硫,分别存在于硫化镉CdS和硫化铝硅酸钠Na8[SiAlO4]6·(S3)2。

镉黄油彩的降解在梵高、毕加索和马蒂斯的一些画作中可以观察到。这种退化包括油画粘合剂的恶化和颜料的反应,从而形成棕色、白色或无色的化合物。硫化镉因其光催化特性而闻名,它可以通过氧化导致CdS的光降解,并形成硫酸镉(CdSO4)、碳酸镉(CdCO3)和草酸镉(CdC2O4)。

高湿度环境会促进油性涂料中CdS基颜料的光降解。在较高的相对湿度下,水更容易渗透到漆膜中,并可以稳定CdS光催化和油脂的氧化产生的自由基,如烷基、羟基、烷氧基或过氧自由基。这降低了电子-空穴重组的概率,进而进一步促进了CdS的光降解。

法国群青颜料很容易因此受到破坏,这是群青涂料褪色的一个重要原因。在褪色的颜料中可以发现顺磁发色团硫自由基S3-浓度较低,并且非框架铝元素增加。这表明褪色是由框架破坏和顺磁性发色团释放引起的。一旦笼状结构被破坏,不稳定的S3-发色团就有可能被氧化成硫酸盐。

本文研究了相对湿度(RH)和光照对温莎-牛顿镉黄(CY)和法国群青(FU)艺术家油彩颜料中泻石(MgSO4-7H2O)发展的影响。调查表明,在没有升高SO2的情况下,MgSO4-6-7H2O可以作为表面层和/或作为表面晶体在含水镁石的CY和FU艺术家油彩膜中形成。

老化的涂料样品用光镜(LM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子光谱(XPS)进行了表征。

结果表明,在高湿高光条件下的老化,促进了两种涂料表面水合硫酸镁(MgSO4-6-7H2O)晶体的形成。这种条件下还会促进硫酸钠晶体和硫酸镁晶体的形成。颜料本身就是硫的来源。

此外,光与高相对湿度相结合,促进了晶体的播种和生长。这些可溶性盐的形成与观察到的漆膜水敏感性的增加有关,但结合介质的条件可能是导致观察到的油漆敏感性的因素。

论文P信息:

年9月,期刊HeritageScience(IF=2.,[中科院年升级版]化学3区)在线发表标题为“TheinfluenceoflightandrelativehumidityontheformationofepsomiteincadmiumyellowandFrenchultramarinemodernoilpaints”的文章。该论文通讯作者为英国保护部JudithLee。其他作者单位包括英国伦敦帝国学院材料系、英国哈维尔研究中心。

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