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赤い顔料に起こる黒変

絵が黒くなった?水銀のせいだ



塩分のある空気と光によって赤い絵画用顔料から液体金属が生じる。

Davide Castelvecchi

04 October 2013


「東方三博士の礼拝」(ピーテル・パウル・ルーベンス、1624)の赤い顔料から放出された水銀はいくつかの場所で黒い染みを作っている。
Koninklijk Museum voor Schone Kunsten, Antwerp/Giraudon/The Bridgeman Art Library


朱色の顔料(辰砂)は何世紀にもわたって画家に愛用されてきたが、時間とともに劣化して黒くなることで悪名高い。しかし、古代ローマ時代のフレスコからピーテル・パウル・ルーベンスのバロック絵画までにおよぶ作品に見られる、この黒変の原因は分かっていなかった。いま研究者たちは犯人が、光と空気中の塩化物イオンに曝されて形成される水銀の単体であることを示した。この発見は歴史的名作のさらなる劣化を防ぐべく、保存修復の方法を工夫するための第一歩となる。

辰砂(水銀朱とも呼ばれる)は硫黄と水銀の元素からなる鉱物である。2005年、アムステルダム大学の化学者、カトリン・クーネ(Katrien Keune)と彼女の共同研究者たちはこの化合物が、塩化物イオン――海の近くの空気中に特に豊富――が光とともに起こす一連の化学反応を通して分解されうることを示した

クーネらのチームはこの反応の最終産物が、旧式の温度計に使われる液体の、純粋な水銀であることを示した。それが絵画にある顕微鏡サイズの細孔や裂け目に集積することが黒変減少の原因となっている可能性がある。

しかし彼女らの理論は立証が難しかった――金属水銀は揮発性であるため、仮説の反応で形成されたかどうかを断定するのが困難だ、とアントウェルペン大学(ベルギー)の化学者で今回の研究の共著者である、クーン・ヤンセンス(Koen Janssens)は話す。「分析ができる前になくなっちゃうんだ」と彼は話す。

辰砂が単体(金属)の水銀に置きかわることを立証するために、ヤンセンスと彼の共同研究者たちは顔料をプラチナの表面に置き、塩化物イオンを含む水の中に浸した。研究者たちがこの金属にレーザー光を当てると、黒くなった(図参照)。電流を流すことで、水銀イオンは顔料から水中に遊離した。さらに、必要な電圧は正確に金属水銀がイオンを遊離するのに必要な強さだった、とヤンセンスは話す。この結果は今週、アンゲヴァンテ・ケミー誌(Angewandte Chemie)に発表された。

チームによる黒い物質が金属水銀であることの立証は確証的であり、最善の芸術作品の保管・展示方法を決定するのに「極めて有益」であろう、とクーネは話す。

ヤンセンスも、辰砂の黒変の正確な原因を知ることが、それを防ぐべく保存修復するのに役立つと思われることに同意する。絵画を暗所に保管するというのは選択肢にないが、塩素が顔料に達しないようにするのは可能なはずだ。たとえば、適切なワニス層で確実に保護することができるだろう。


「東方三博士の礼拝」における辰砂の置換は研究者たちがラボで人工的につくったもの(囲み)に似ている。
Source: Anaf et al. 2013


元記事
Nature News
Paintings turning black? Blame mercury
Davide Castelvecchi, 04 October 2013
Nature doi:10.1038/nature.2013.13887

原論文
Willemien Anaf, Koen Janssens, Karolien De Wael
Formation of Metallic Mercury During Photodegradation/Photodarkening of α-HgS: Electrochemical Evidence
Angewandte Chemie International Edition, Article first published online: 2 OCT 2013
DOI: 10.1002/anie.201303977
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