4 Material und Umwelt
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Nach 1850 wurde zur weiteren Herabsetzung der Einbrenntemperatur von Glasmalfarben Borax (Na2B4O7 · 10 H2O) zugesetzt. Das Verhältnis war nun 1 Teil SiO2, 3 Teile PbO und 0,5 Teile Borax. Der analytische Nachweis von Bor in eingebrannten Malschichten war bisher jedoch nicht möglich.
In Laborversuchen wurden Glasmalfarben mit unterschiedlichem Gehalt an Borax auf Modellgläser aufgetragen, eingebrannt und anschließend unter simulierten Umweltbedingungen zeitraffend im Klimaschrank bewittert. Mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Untersuchungen können Malschichten charakterisiert werden und somit Hinweise auf mögliche Schadensursachen liefern. Der Nachweis von Bor erfolgte mit Hilfe von LIBS-Messungen (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) an im Labor hergestellten Glasmalfarben mit unterschiedlichem Boraxgehalt.
Nach 1850 wurde zur weiteren Herabsetzung der Einbrenntemperatur von Glasmalfarben Borax (Na2B4O7 · 10 H2O) zugesetzt. Das Verhältnis war nun 1 Teil SiO2, 3 Teile PbO und 0,5 Teile Borax. Der analytische Nachweis von Bor in eingebrannten Malschichten war bisher jedoch nicht möglich.Daher wurden in Laborversuchen Glasmalfarben mit unterschiedlichem Gehalt an Borax auf Modellgläser aufgetragen, eingebrannt und anschließend unter simulierten Umweltbedingungen zeitraffend im Klimaschrank bewittert.
Mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Untersuchungen können Malschichten charakterisiert werden und somit Hinweise auf mögliche Schadensursachen liefern. Erste Versuche zum Nachweis von Bor erfolgten mit Hilfe von LIBS-Messungen (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) an im Labor hergestellten Glasmalfarben mit unterschiedlichem Boraxgehalt.
Development of a methodical approach for in-situ analysis of modern reverse paintings on glass
(2018)
The technique of painting on the reverse side of glass was rediscovered by artists in the early 20th century and gained great popularity, especially in Germany. In contrast to other paint techniques (e.g. panel and mural painting), the paint layers are applied in reverse succession starting with the foremost paint layer and ending with the primer (backmost layer). The paintings are viewed in reflected light, thus revealing an impressive gloss, luminosity and depth of colour.
Scientific investigation of the material provides important information for appropriate conservation concepts. Transport of the precious and fragile objects to the lab is often not feasible. Therefore, in-situ, non-invasive analysis is necessary to analyse colorants and binders. However, some analytical problems need to be considered: due to the reverse paint stratigraphy in reverse paintings on glass, the measured layer is always the backmost one. The analytical possibilities are extremely reduced, when the back is covered by a metal foil (or by paper, carton etc.). However, measurements through the glass (using Raman and VIS) can still yield information on the colourants of the front layer.
When the paint layer is accessible, we start our procedure using X-ray fluorescence (Tracer III-SD, Bruker AXS Microanalysis GmbH, 40 kV, 15 μA) and VIS reflectance spectroscopy (SPM 100, Gretag-Imaging AG). Both techniques provide first information on the inorganic colourants. Raman measurements (i-Raman®Plus, Bwtek inc., 785 nm, 50× objective, resolution 4 cm-1) are then carried out to clarify uncertain XRF measurements and to identify synthetic organic pigments (SOP). Diffuse Reflection-Infrared-Fourier-Transform Spectroscopy (DRIFTS; ExoScan, Agilent GmbH, 4000–650 cm-1, 500 scans, spectral resolution 4 cm-1) is used for the classification of the binders. Moreover, it may help to identify SOP, when fluorescence dominates the Raman signal. This analytical sequence yields the best results, when time is the limiting factor.
We present two in-situ studies of the paintings “Kreuzabnahme” (1914-15) by Carlo Mense and “Stadt am Morgen” (1921) by Walter Dexel. The painting “Kreuzabnahme” is an outstanding piece in Mense’s ɶuvre, because the glass plate was painted on both sides (Fig. 1). The results of the back-side show mainly inorganic pigments: basic lead white, talc, red and brown ochre, cinnabar, chrome yellow, viridian, ultramarine blue, Prussian blue and bone black. The classification of binding media using DRIFTS yields positive results for drying oil. Acrylic resin could be identified in two areas, resulting from a previous restauration treatment. For the front side painting, Mense used basic lead white, cinnabar, chrome yellow and umbra as pigments and oil as binder.
Measurements of the abstract painting “Stadt am Morgen” by Walter Dexel show zinc white, basic lead white, chalk, cinnabar, red lead, strontium yellow, cadmium yellow, cobalt blue, Prussian blue, ultramarine blue, brown ochre and bone black as pigments. Moreover, synthetic alizarin (PR83) was identified as dark red colorant. The results of DRIFTS classify oil as binding media.
We conclude that, the use of complementary spectroscopic methods yields the best results for in-situ analysis of reverse paintings on glass.
In der Berliner Sammlung "Manuscripta Americana" befinden sich Fragmente von Bilderhandschriften, die Alexander von Humboldt 1804 in Mexiko erwarb und der Königlichen Bibliothek schenkte. Die in der frühen Kolonialzeit hergestellten verschiedenartigen Codices waren damals schon nicht mehr an den Orten ihrer ursprünglichen Verwendung. Entsprechend ihres Seltenheitswertes gelangten einzelne Schriftstücke seit der Conquista in die Bestände bedeutender Persönlichkeiten. Hierzu fertigte man auch Abschriften oder Kopien an, oder zerstückelte sogar einzelne Blätter, so dass die Darstellungen auf den abgetrennten Fragmenten oft nur zum Teil abgebildet vorliegen.
Um herauszufinden, ob einige Schriftstücke der "Humboldt Codices" in Bezug zu einander stehen, werden die Dokumente, ihre Symbole und Schriftzeichen und das zur Herstellung verwendete Material miteinander verglichen.
Mit den für die Analyse von Manuskripten bewährten Untersuchungsmethoden werden Papier und Farbmittel identifiziert. Hierzu zählen Raman-, FTIR-, Röntgenfluoreszenz- und VIS- Spektroskopie. Charakteristisch für die Herstellung von schriftlichen Dokumenten in der Kolonialzeit von Amerika ist die Verwendung von indigenem Material wie Papier aus Baumrinde und Pflanzenfarben zusammen mit den aus Europa bekannten Materialien. Geklärt wird, inwieweit neben den bekanntesten Farbstoffen wie Cochenille, Mayablau oder Mischungen mit Tonmineralen auch mineralische Pigmente zum Einsatz kamen.
Vorgestellt werden die auf Tafel 36 in den "Vues des Cordillères et Monuments des Peuples Indigènes de l`Amerique, Voyage de Humboldt et Bonpland" abgebildeten Fragmente. Die hier von Humboldt vorgenommene Zusammenstellung wird mit der Farbpalette der in Berlin archivierten originalen Schriftstücke verglichen. Die Interpretation der Ergebnisse gibt einen Hinweis auf die Zuordnung oder auch Zusammengehörigkeit dieser einzigartigen Dokumente amerikanischer Geschichte. Hierbei wird die Frage aufgeworfen, inwiefern davon auszugehen ist, dass diese mit weiteren Fragmenten in Verbindung gebracht werden können, was für die Beleuchtung der kulturhistorischen Zusammenhänge von großer Bedeutung ist.
A non-invasivemethod has been carried out to show the capabilities and limitations of Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy (DRIFTS) for identifying of colourants and binders in modern reverse glass paintings. For this purpose, the reverse glass paintings “Zwei Frauen am Tisch” (1920–22), “Bäume” (1946) (both by Heinrich Campendonk), “Lofoten” (1933) (Edith Campendonk-van Leckwyck) and “Ohne Titel” (1954) (Marianne Uhlenhuth), were measured. In contrast to other techniques (e.g. panel and mural painting), the paint layers are applied in reverse succession. In multi-layered paint systems, the front paint layer may no longer be accessible. The work points out the different spectral appearance of a given substance (gypsum, basic lead white) in reverse glass paintings. However, inverted bands, band overlapping and derivative-shaped spectral features can be interpreted by comparing the spectra fromthe paintingswith spectra frompure powders and pigment/linseed oil mock-ups. Moreover, the work focuses on this method's capabilities in identifying synthetic organic pigments (SOP). Reference spectra of three common SOP (PG7, PY1, PR83) were obtained from powders and historical colour charts.We identified PR83 and PY1 in two reverse glass paintings, using the measured reference spectra. The recorded DRIFTS spectra of pure linseed oil, gum Arabic, mastic, polyvinyl acetate resin and bees wax can be used to classify the binding media of the measured paintings.