Estudio analítico de materiales empleados en barnices, aglutinantes y consolidantes en obras de arte mediante métodos cromatográficos y espectrométricos.

Abstract

El estudio de los objetos pertenecientes al patrimonio artístico<br/>presenta un gran interés cultural e histórico, ya que proporciona información<br/>sobre la evolución de las sociedades. No obstante, estos objetos sufren<br/>degradaciones a lo largo del tiempo debido a las agresiones de agentes<br/>externos y también a condiciones de conservación inadecuadas. La propuesta<br/>de tratamientos de restauración y conservación exige disponer de una<br/>información lo más completa posible acerca de los materiales que fueron<br/>utilizados en su elaboración.<br/>Las obras de arte están habitualmente recubiertas por una capa de<br/>barniz, constituido por materiales químicamente estable s, con el objetivo de<br/>proteger a las capas internas del deterioro. Sin embargo, esta propia capa<br/>protectora puede experimentar una degradación progresiva, la cual se<br/>propaga a la propia obra de arte. Por otra parte, la capa pictórica contiene los<br/>pigmentos mezclados con aglutinantes, que cubren y cohesionan dichos<br/>pigmentos, ejerciendo influencia en la cromaticidad de la obra de arte, y<br/>caracteriza la técnica artística elegida por el autor.<br/>Los compuestos orgánicos más utilizados en la capa pictórica y el<br/>barniz están constituidos químicamente por aceites secantes (pinturas al<br/>óleo), aglutinantes proteicos (técnicas artísticas de témpera y temple), ceras<br/>naturales (pinturas en encáustica), resinas naturales (compuestos filmógenos)<br/>y resinas sintéticas (amplio uso debido a su versatilidad).<br/>La Tesis Doctoral presenta una serie de métodos analíticos para la<br/>caracterización de materiales orgánicos utilizados en obras de arte, basados<br/>en cromatografía y espectrometría de masas. Para cada caso se aplica la<br/>técnica analítica más adecuada, optimizando el tratamiento de muestra y las<br/>condiciones instrumentales para incrementar los parámetros analíticos del<br/>método. Posteriormente, para la diferenciación de los patrones y su<br/>caracterización en las muestras artísticas, los datos obtenidos se tratan<br/>estadísticamente utilizando herramientas quimiométricas.<br/>Las metodologías desarrolladas son las siguientes:<br/>- Identificación de proteínas por cromatografía de líquidos-fluorescencia,<br/>previa derivatización para aumentar la fluorescencia de los analitos.<br/>- Caracterización de ceras mediante cromatografía de gases, tras<br/>derivatización para incrementar la volatilidad de los analitos.<br/>- Identificación de aceites secantes mediante cromatografía de líquidos-UVVisible<br/>y cromatografía de líquidos - fluorescencia , previa derivatización<br/>para incrementar la sensibilidad.<br/>- Caracterización de proteínas y aceites secantes mediante espectrometría de<br/>masas por infusión directa, sin necesidad de separación ni derivatización<br/>previa.<br/>RESUMEN<br/>- Identificación de materiales presentes en barnices de violines y laúdes<br/>italianos del Renacimiento, mediante cromatografía de gases -<br/>espectrometría de masas, previa transmetilación para volatilizar los<br/>compuestos con grupos carboxilato.<br/>- Caracterización de polímeros sintéticos y aditivos en obras pictóricas<br/>modernas mediante pirólisis - cromatografía de gases - espectrometría de<br/>masas.<br/>La capacidad de predicción de las metodologías propuestas se evaluó<br/>con éxito mediante el estudio de muestras procedentes de obras artísticas de<br/>gran relevancia, como son:<br/>i) obras pictóricas de los siglos XVI a XVIII pertenecientes al Patrimonio<br/>Cultural Valenciano, donde se identificó proteína de huevo.<br/>ii) una oleorresina sobre tabla realizada en el 2003, del Patrimonio Cultural<br/>Mejicano, donde se detectó cera de abeja.<br/>iii) diversas pinturas al óleo de los siglos XV a XX, mayor itariamente<br/>pertenecientes a la Basílica de la Virgen de los Desamparados y de la<br/>Catedral de Valencia, donde se caracterizó mayoritariamente aceite de<br/>linaza.<br/>iv) barnices de instrumentos musicales de cuerda fabricados por los luthiers<br/>más renombrados de la época renacentista (siglos XVI-XVIII): un laúd de<br/>Laux Maler, una tiorba de Wendelio Venere y un violín de Antonio<br/>Stradivari. En los tres casos se caracterizó aceite de linaza y resina de tipo<br/>Pinaceae.<br/>v) Una obra pictórica moderna realizada por Georg Baselitz, considerado<br/>como uno de los pintores modernos más importantes de Alemania. El<br/>análisis reveló la presencia de una resina cetónica.

The study of objects from the Cultural Heritage has huge cultural and<br/>historic interest to understand the evolution of the societies. Nevertheless,<br/>these objects can endure degradation through the time. In order to propose<br/>useful conservation and restoration treatments, the maximum information<br/>about their original materials is needed.<br/>Artworks are usually covered by a varnish coat, made of chemically<br/>inert materials, in order to protect the inner layer from the degradation.<br/>However, this layer can also undergo a progressive deterioration, which<br/>could move to the own artwork. On the other hand, the pictorial layer<br/>contains the pigments mixed with binders which agglutinate and cover these<br/>pigments, so that it influences the chromatic properties of the artwork, and<br/>characterizes the artistic technique chosen by the author.<br/>The Doctoral Thesis shows the development of several analytical<br/>methods in order to characterize organic materials used in artworks, as<br/>follows:<br/>a) proteins by liquid chromatography - fluorescence.<br/>b) natural waxes by means gas chromatography.<br/>c) drying oils by liquid chromatography - UV-Visible and liquid<br/>chromatography - fluorescence.<br/>d) Proteins and drying oils by means of direct infusion mass spectrometry.<br/>e) materials in historical italian violin varnishes, by gas chromatography -<br/>mass spectrometry.<br/>f) synthetic polymers in modern artworks by pyrolysis - gas chromatography<br/>- mass spectrometry.<br/>The proposed methodologies were successfully tested by the study of<br/>samples from relevant artwork, as:<br/>i) pictorial artworks (16th -18th Centuries), from the Valencian Cultural<br/>Heritage, where egg protein was identified<br/>ii) an oleoresin on panel (2003), from the Mexican Cultural Heritage, where<br/>beeswax was identified<br/>iv) varnishes of string musical instruments by the most famous luthiers of<br/>the Baroque period (16th - 18th Centuries): a luth by Laux Maler, a theorbo<br/>by Wendelio Venere and a violin by Antonio Stradivari. In the three cases,<br/>linseed oil and a Pinaceae-type resin were characterized<br/>v) a modern pictorial artwork by Georg Baselitz, the most important current<br/>painter in Germany. The analysis showed the presence of ketonic resin.