La surface de nombreuses peintures de maîtres anciens a été affectée par l'apparition de dépôts blanchâtres riches en plomb, qui sont souvent difficiles à caractériser pleinement, entravant ainsi la conservation. Peint en 1663, celui de Rembrandt Homère est une peinture incroyablement précieuse et très appréciée. Comme beaucoup de maîtres anciens, il a un passé long et mouvementé, qui a eu des conséquences néfastes sur la chimie de la peinture. L'épreuve du temps et des facteurs environnementaux, combiné avec l'histoire de la peinture, causé un à peine visible, une croûte blanchâtre se forme à la surface du tableau. Cette croûte indique que des réactions chimiques se produisent qui pourraient potentiellement présenter un risque pour Homer et d'autres peintures anciennes si elles ne sont pas conservées dans des conditions stables de musée.

Un papier en ChemComm (Royal Society of Chemistry) a été publié par une équipe de scientifiques de la conservation du Mauritshuis à La Haye et du Rijksmuseum à Amsterdam, Université d'Amsterdam et des scientifiques de Finden Ltd, Source lumineuse UCL et diamant, le synchrotron national du Royaume-Uni. Appelé "Démêler la dépendance spatiale de la chimie complexe à l'état solide du Pb dans un micro-échantillon de peinture d'Homère de Rembrandt à l'aide de XRD-CT, " cet article est particulièrement opportun étant donné les célébrations qui ont eu lieu en 2019 pour marquer 350 ans depuis la mort de Rembrandt et l'âge d'or néerlandais. Un micro-échantillon de peinture de Rembrandt's Homer a été imagé à l'aide de la tomodensitométrie par diffraction des rayons X afin de comprendre l'évolution de la chimie du Pb à l'état solide à partir de la surface de la peinture et en dessous.

Pour identifier la chimie complexe de cette croûte blanche, l'équipe a soigneusement préparé un micro-échantillon de la peinture endommagée. Ils ont utilisé les puissants faisceaux de rayons X de Diamond pour explorer exactement la cause de la floraison ou de la croûte blanche qui se forme sur la peinture. Cela peut, espérons-le, aider à déterminer comment empêcher la formation de telles croûtes, et d'améliorer les futurs traitements de conservation des peintures de maîtres anciens.

Auteur principal, Stephen Price de Diamond Light Source et Finden Ltd, dit, « Les installations de synchrotron sont incroyablement utiles pour les situations où vous avez une très petite quantité d'un échantillon précieux et en avez besoin d'autant d'informations que possible. Notre échantillon était inférieur à 100 µm, moins que la largeur d'un cheveu, donc une source basée en laboratoire n'aurait pas la résolution d'imager un si petit volume. Pour obtenir des résultats optimaux, nous avons utilisé une technique qui combine deux expériences appelées tomodensitométrie par diffraction des rayons X (XRD-CT) à Diamond Light Source."

Utilisation du faisceau de rayons X microfocus de Diamond pour numériser l'échantillon sous différents angles, leur a permis de montrer comment la peinture contenant du plomb avait réagi avec les polluants atmosphériques dont le dioxyde de soufre (SO 2 ), qui avait formé la croûte blanche défigurant le tableau. En utilisant ces informations, les conservateurs seront désormais en mesure d'étudier plus avant ce processus de dégradation.

Claire Murray, co-auteur de Diamond Light Source, déclare :"Les tableaux de maîtres anciens sont irremplaçables, les réactions chimiques qui se produisent doivent donc être comprises pour guider les stratégies de conservation et les techniques synchrotron sont un outil essentiel pour ces études. La technique que nous avons utilisée utilise la diffraction pour prendre une « empreinte digitale » des différents produits chimiques présents et la tomographie pour prendre une image en 3D de la répartition des différentes espèces dans toute la stratigraphie de la peinture. Il s'agit d'une combinaison très puissante qui a permis d'identifier la chimie se produisant dans les différentes couches de la peinture."

La croûte de surface a été identifiée comme un mélange complexe de sulfates de plomb-un mélange de palmierite (K 2 Pb(SO 4 ) 2 ) et l'anglésite (PbSO 4 ), qui sont des minéraux riches en soufre. Ceux-ci se sont formés en raison de la réaction des produits chimiques dans les couches de surface avec les gaz toxiques provenant d'environnements difficiles que la peinture a connus dans le passé avant d'entrer dans la collection Mauritshuis. A partir des rapports soufre:plomb dans toute la couche de peinture, les auteurs concluent que le soufre provient d'une source externe sous forme de SO2, et que la nature du produit sulfate de plomb dépend du degré de diffusion/absorption du SO2 dans les couches de peinture. Ce produit à base de sulfate de plomb contribue directement à la formation de la croûte blanche à la surface de la peinture et ainsi, la compréhension de la chimie permet aux scientifiques de la conservation d'identifier les meilleurs traitements.

En pénétrant plus profondément dans les couches de la peinture, lanarkite (Pb 2 (DONC 4 )O) et la leadhillite (Pb 4 DONC 4 (CO 3 ) 2 (OH) 2 )

dominer, qui indiquent la perméation du soufre à travers les couches picturales mais à un degré inférieur à celui des couches picturales supérieures. Savons au plomb de palmitate et d'azélate, et l'hydrocérusite suivent tous, juste au-dessus du sol à base de craie.

La coexistence de savons de plomb et de sulfates de plomb (potassium) suggère qu'il y a de multiples réactions chimiques se produisant dans la peinture; formation de savon, le mouvement du plomb à travers les couches de peinture et la formation de minéraux sulfatés reflètent tous l'histoire tumultueuse de la peinture.