Métodos de exame e análise das obras de arte


Cromatografia

A cromatografia é essencialmente um método de separação em que os componentes de uma mistura são de modo desigual distribuídos por duas fases: uma estacionária (sólida ou líquida, neste caso aderente a um suporte sólido poroso), com grande área superficial, e outra móvel (gás ou líquido), que contata com a primeira. A separação resulta das diferenças de velocidade dos componentes arrastados pelo solvente móvel devido às diferentes interações com a fase estacionária.

Este método é utilizado para identificar alguns dos materiais constituintes das pinturas. O procedimento habitual para o efeito consiste em comparar amostras de composição conhecida com a substância a identificar, nas mesmas condições experimentais. O suporte pode ser uma fina camada de sílica-gel ou outro material inerte (cromatografia em camada fina) ou uma coluna cheia com um absorvente apropriado (cromatografia gasosa ou cromatografia gás-líquido).

A cromatografia em camada fina tem sido aplicada com sucesso para identificar os corantes que estão contidos nos glassis. A cromatografia gasosa tem sido usada, sobretudo, para identificar os aglutinantes.

Dendrocronologia

As árvores, em zonas temperadas, crescem em espessura de maneira descontínua. A produção dos seus tecidos só se faz durante uma parte do ano, nomeadamente na primavera e no verão, o que leva à formação de anéis com o ritmo de um por ano. São os chamados anéis anuais. Verifica-se, por outro lado, que a largura desses anéis não é constante, variando de ano para ano em cada região de acordo com a variação das condições climáticas: quanto melhores forem essas condições tanto mais largos serão os anéis anuais e, inversamente, quanto mais desfavoráveis as condições tanto mais estreitos os anéis.

A dendrocronologia envolve o estudo das séries dos anéis anuais de árvores para efeitos de datação. Algumas séries dendrocronológicas foram já rigorosamente estabelecidas, em particular a de anéis anuais de carvalhos europeus cuja extensão abrange neste momento um intervalo de tempo de cerca de 10.000 anos até ao presente. A datação de um objeto de madeira faz-se determinando onde se encaixa o padrão característico da variação da largura dos seus anéis anuais na série dendrocronológica estabelecida para a respectiva espécie. A data que se atribui ao objeto é, em regra, a que corresponde ao último anel nele detectado.

Note-se, todavia, que a data determinada deste modo poderá não ser muito rigorosa, representando apenas um terminus post quem. Com efeito, é habitual ao cortar as pranchas de madeira excluir aparte adjacente á casca, isto é, alguns ou todos os anéis de alburno, e, além disso, secar durante algum tempo a madeira antes da sua utilização.

Assim, para datar mais rigorosamente uma pintura com suporte de madeira, ter-se-á que determinar a data do abate da árvore donde proveio tal madeira, somando à data obtida dendrocronologicamente para o último anel anual detectado no suporte o número de anéis de albume. Em seguida ter-se-á que adicionar à data do abate o tempo decorrido entre essa data e a altura da criação da obra de arte.

O número de anéis de albume depende da idade da árvore e do lugar da sua proveniência. Para os carvalhos da região do Báltico, por exemplo, donde terá vindo a madeira usada na maioria dos suportes da pintura holandesa dos séculos XV e XVI, um estudo estatístico indicou que em 50 % dos casos o número de anéis de albume varia entre 13 e 29, a mediana da distribuição dos valores observados é 15, o número mínimo é 9 e o máximo 36.

Quanto ao intervalo de tempo entre o instante do abate das árvores utilizadas na produção dos suportes das pinturas e a altura da intervenção dos pintores, a experiência adquirida por alguns investigadores no estudo de alguns painéis datados do século XV permitiu concluir que em geral é de cerca de 10 anos.

Difractometria de Raios X

A radiação X é, como a luz, uma espécie de radiação eletromagnética caracterizada por um comprimento de onda muito menor que o da luz (maior energia), podendo atingir a ordem de grandeza das dimensões atômicas.

Quando uma substância cristalina é sujeita a um feixe de raios X incidindo segundo um determinado ângulo, os diferentes planos ou camadas de átomos dos cristais refletem parte da radiação, sendo o ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência. Para que as ondas refletidas pelos diferentes planos cristalinos estejam em fase, isto é, para que seja máxima a intensidade da radiação refletida, é necessário que se verifique uma certa relação entre o comprimento de onda da radiação, a distância entre os planos dos cristais (distância interplanar) e o ângulo de incidência (lei de Bragg). Assim, submetendo uma amostra cristalina a raios X de um determinado comprimento de onda e traçando um diagrama com a intensidade da radiação difratada em função do ângulo de incidência, obtém-se, através dos máximos de difração, um conjunto de distâncias entre planos cristalinos, as quais são características das substâncias. Por comparação desses valores com os de tabelas é possível, deste modo, identificar as substâncias cristalinas presentes na amostra.

A difractometria de raios X é útil, sobretudo, para complementar, em casos de dúvida, a identificação de alguns pigmentos efetuada por métodos mais específicos.

Espectrofotometria de Absorção de Infravermelho

A radiação infravermelha é outra espécie de radiação eletromagnética cujo espectro começa num dos limites do espectro da luz (o vermelho) e se estende até à zona das ondas hertzianas (radar, televisão, rádio). É caracterizada por um comprimento de onda compreendido entre cerca de 800 e 105 nm.

Nas moléculas, os átomos e os grupos atômicos estão em contínuo movimento, uns em relação aos outros (vibrações moleculares). Quando elas são sujeitas a radiação com energia semelhante à correspondente a essas vibrações (radiação infravermelha), as moléculas podem alterar o seu estado de vibração (excitação), absorvendo a radiação correspondente à diferença de energia entre o estado inicial e o estado excitado. Como não é possível a uma molécula vibrar de qualquer modo, mas apenas de alguns modos, a absorção da radiação ocorre apenas para determinados valores da energia, valores estes que são característicos das moléculas. Assim, através da comparação dos valores de energia da radiação infravermelha para os quais há absorção, é possível identificar as moléculas ou os tipos de moléculas presentes nas amostras.

Este método é utilizado principalmente para obter informações quanto à natureza do aglutinante.

Espectrometria de Raios X

A espectrometria de raios X é um método de análise elementar não-destrutivo que se baseia no fato de os elementos químicos emitirem radiação característica quando são sujeitos à excitação apropriada. Essa excitação, que pode ser provocada pelo impacto de partículas aceleradas (elétrons, prótons, partículas alfa ou íons) ou pela incidência de radiação proveniente de um tubo de raios X ou de uma adequada fonte radioativa, é devida à transferência de energia da radiação ou das partículas incidentes para os elétrons internos dos átomos e resulta na ejeção desses mesmos elétrons. A distribuição dos elétrons nos átomos assim ionizados não está em equilíbrio e, num intervalo de tempo muitíssimo curto, os átomos voltam ao seu estado normal, através da transição de elétrons dos níveis mais exteriores para os níveis mais interiores, fenômeno que é acompanhado pela emissão de raios X, os quais podem ser detectados com equipamento apropriado.

A energia desses raios X está relacionada com a diferença energética entre os níveis envolvidos nas transições e toma valores característicos para cada elemento. Por comparação com as tabelas disponíveis, é assim possível identificar os elementos presentes nas amostras analisadas. Por outro lado, a intensidade dos raios X desse modo emitidos com certas energias pode ser relacionada com a concentração dos elementos responsáveis por essas emissões.

A espectrometria de raios X é em geral usada para obter informações sobre a natureza dos pigmentos.

Fotografia com Luz Rasante

O quadro é iluminado de um dos lados com uma fonte de luz incidindo quase paralelamente à sua superfície.

A fotografia efetuada nestas condições permite pôr em evidência o relevo das pinturas e esclarecer, por vezes, se houve ou não acidentes superficiais assim como alguns aspectos da grafia picturial dos artistas.

Fotografia com Radiação Infravermelha

As chapas fotográficas correntes não são sensíveis à radiação infravermelha, mas fabricam-se chapas especiais que o são, embora só para comprimentos de onda que não excedem 900 a 1000 nm, isto é, apenas para radiação infravermelha muito próxima do visível.

A fotografia à radiação infravermelha é por vezes útil para pôr em evidência áreas danificadas da pintura e outras descontinuidades, complementando a este respeito a fotografia à radiação ultravioleta e a radiografia. Contudo, a sua característica mais importante consiste na capacidade de revelar, embora parcialmente, o desenho subjacente, dado que certos materiais das camadas cromáticas têm a propriedade de ser, de algum modo, transparentes à radiação infravermelha.

Na fotografia com radiação infravermelha o desenho subjacente, quando existe, é em geral detectado apenas nas áreas avermelhadas, esbranquiçadas e acastanhadas. As áreas azuladas e esverdeadas aparecem normalmente enegrecidas nesta fotografia.

Fotografia com Radiação Ultravioleta

A radiação ultravioleta é mais uma espécie de radiação eletromagnética, caracterizada por um comprimento de onda entre cerca de 70 nm e o limite violeta do espectro da luz.

Quando as pinturas são iluminadas com luz ultravioleta os materiais à sua superfície são excitados, experimentando modificações físicas temporárias. Os estados excitados acabam por se “desexcitar” logo a seguir, conduzindo à emissão de radiação visível à qual se costuma dar o nome de fluorescência. No entanto, a radiação emitida na “desexcitação” pode situar-se na zona do infravermelho próximo e, neste caso, o fenômeno designa-se por luminescência de infravermelho.

A fluorescência provocada pela exposição à radiação ultravioleta pode ser fotografada usando películas em preto e branco ou em cor. A sua detecção ajuda a localizar descontinuidades na pintura. Todavia, a identificação da natureza dessas descontinuidades – repintes, limpeza parcial, danos, impregnação com cera, cola ou outros consolidantes – é difícil de fazer sem auxílio de métodos complementares.

Métodos Microquímicos

Desde há muito que os métodos microquímicos vêm sendo aplicados na análise de pigmentos, aplicação esta que continua a fazer-se ainda hoje em virtude da sua simplicidade e baixo custo.

Estes métodos baseiam-se na utilização de reações químicas características, efetuadas com quantidades ínfimas de material, inferiores a 0,1 mg, e que podem reconhecer-se com alguma facilidade. Normalmente, essas reações dão-se com a formação de compostos corados, com a formação de cristais ou com a libertação de um gás e são observadas ao microscópio ou à lupa binocular.

Microscopia Eletrônica de Varredura

O poder de resolução de um microscópio óptico depende, entre outras coisas, do comprimento de onda da luz empregada para fazer a observação, sendo tanto maior quanto menor for o comprimento de onda da luz. Consequentemente, a utilização de radiação de pequeno comprimento de onda, como a radiação associada a um feixe de elétrons, permite obter imagens mais detalhadas do que as alcançadas com um microscópio óptico.

Na microscopia eletrônica de varredura faz-se incidir um feixe de elétrons sobre a amostra a analisar. A energia comunicada à amostra por esses elétrons é suficiente para que localmente esta, por sua vez, emita elétrons secundários. As características dos elétrons emitidos pela amostra traduzem um conjunto de características da zona de incidência dos elétrons do feixe primário, tais como a estrutura e os detalhes topográficos. Fazendo deslocar o feixe de elétrons ao longo da amostra (varredura) e simultaneamente registrando num computador a informação recolhida com auxílio de um detector de elétrons secundários ou de um detector de elétrons rectrodifundidos, correspondente a cada posição, é possível construir uma imagem da amostra fazendo o tratamento de toda essa informação.

A amostra emite também radiação X que pode ser analisada usando um espectrômetro de raios X acoplado ao microscópio. Deste modo, é possível obter também informações sobre a composição química dos materiais que constituem a amostra.


Microscopia Óptica

O microscópio óptico é, sobretudo, utilizado para examinar os cortes estratigráficos das camadas pictóricas, quer em luz refletida, quer em luz transmitida ou numa combinação de luz transmitida e refletida. Estes exames permitem estudar a estratigrafia dessas camadas, medir a espessura de cada camada, confirmar se houve ou não repintes, determinar o tamanho das partículas dos pigmentos e, até certo ponto, identificar os pigmentos através da sua cor e das características de tais partículas.

Este método consiste em fazer passar um feixe de raios X de um dado comprimento de onda através da pintura e em obter, num filme apropriado colocado na face não exposta diretamente a esses raios, a imagem devida à interação do feixe transmitido com a emulsão fotossensível do filme.

As diferenças de tonalidade observadas na radiografia traduzem as diferenças de opacidade aos raios X dos materiais constituintes da pintura, diferenças estas que dependem da natureza química de tais materiais e da sua densidade. Os materiais mais opacos (mais absorventes) dão lugar a tons claros na radiografia e os mais transparentes (menos absorventes) a tons escuros.

A radiografia pode ser muito útil para caracterizar o estado de conservação da pintura. Pode ser igualmente muito útil para reconstituir a técnica do pintor, sobretudo em combinação com o exame ao microscópio de cortes estratigráficos das camadas pictóricas e com a refletografia de infravermelho.

Refletografia de Infravermelho

Este método é em princípio semelhante ao da fotografia com radiação infravermelha, diferindo essencialmente na maneira como se efetua a detecção da radiação infravermelha refletida pela pintura. Em vez de se usar uma chapa fotográfica, com a qual só se consegue detectar radiações de comprimento de onda até cerca de 1000 nm, utiliza-se um sistema com uma câmara sensível a radiações de maior comprimento de onda, à volta de 2000 nm.

Tal sistema permite traduzir a radiação invisível detectada na câmara numa imagem visível num monitor de vídeo, a qual pode ser fotografada. À fotografia assim obtida dá-se o nome de refletograma. No entanto, para se obter uma resolução comparável à conseguida na fotografia à radiação infravermelha torna-se necessário tirar vários reflectogramas de diferentes áreas da pintura e proceder à sua montagem.

A refletografia de infravermelho, por possibilitar o recurso a radiação de maior comprimento de onda que a fotografia à radiação infravermelha, tem a vantagem de tornar mais transparentes as camadas cromáticas e, conseqüentemente, permitir uma observação mais nítida do desenho subjacente. Na maior parte dos casos permite mesmo detectar o desenho subjacente nas áreas azuladas e esverdeadas da pintura.

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