Химия эпохи Возрождения: влияние яичного желтка на масляную краску
«Весна», Сандро Боттичелли, 1482 год.
Эволюция подарила нам интеллект, которому нет равных среди обитателей планеты Земля. Интеллект позволил нам победить многие болезни, построить дома, касающиеся небес, увидеть далекие звезды и мельчайшие частицы. Научные открытия сыпятся, как из рога изобилия, а возможности нашего вида переходят ранее непреодолимые границы. Человечество за свою непродолжительную в масштабах планеты историю породило множество ужасающих творений, суть которых заключается в разрушении. И этого мы забыть не можем. Но среди всей этой злобы, вражды, алчности и ненависти есть и проблески прекрасного. Если бы не интеллект, мы бы не смогли насладиться шедеврами кинематографа, музыки или изобразительного искусства. Работы художников эпохи Возрождения и по сей день удовлетворяют наш эстетический голод и таят множество тайн, которые мы так рьяно хотим раскрыть. Одной из таких загадок является применение в живописи того времени красок, содержащих не только масла, но и яйца. Ученые из Технологического института Карлсруэ (Германия) провели исследование, в котором попытались установить пользу применения яичного желтка в масляных красках, как это делали великие мастера живописи. Какие физико-химические процессы протекают в «яичных» картинах, и какую роль в них играет яйцо? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Основа исследования
Общепринятым является факт того, что масляные краски, использованные в картинах «старых мастеров» (художники от эпохи Возрождения до второй половины XIX века), содержат исключительно масло в качестве связующего вещества, возможно, с незначительными добавками некоторых смол. Однако белки также были обнаружены в масляных красках Сандро Боттичелли (изображение №1), Леонардо да Винчи и других итальянских мастеров эпохи Возрождения, а также в северной масляной живописи, например, в позднесредневековых кельнских картинах и работах Альбрехта Дюрера, Иоганна Вермеера, Рембрандта и т.д. Очевидно, что применение яиц в качестве добавки для красок не является некой локальной практикой, распространенной в определенном регионе или в определенный период истории.
Первоначальная причина, по которой кто-то решил добавить в краску яйцо, неизвестна. Многие техники, хитрости и тонкости передавались из уст в уста от мастера к ученику, и, к сожалению, не сохранились до наших дней. Конечно, нам известно какие пигменты, связующие вещества и техники использовались в целом, но деталей мы не знаем. Очевидно то, что приготовление краски — это нечто большее, чем просто смешивание пигмента со связующим.
Например, когда в XV веке итальянские художники начали переходить от яичной темперы* к освоению северной масляной живописи в рамках одного из исторически наиболее важных технических переходов в живописи, у них, казалось, были некоторые проблемы, такие как морщинистость на полотне. Работы Леонардо да Винчи являются тому подтверждением.
Темпера* — водяные краски, приготавливаемые на основе сухих порошковых пигментов.
И это странно, так как масляные краски в этот период уже 100 лет как были известны в Италии. Масляные краски были описаны в знаменитом трактате Ченнино Ченнини, написанном примерно в 1400 году («Il libro dell«arte»). А масляные связующе были обнаружены в красках XIV века. Однако эти масляные краски обычно представляли собой монохромные цвета, нанесенные на сусальное серебро или золото, которые не требовали смешивания или сложного нанесения. Таким образом, масляная живопись кажется чем-то большим, чем простое рисование масляными красками. Использование белковых добавок могло улучшать качества краски, давать художнику больше свободы в обращении с ней и определенным образом менять свойства полотна.
Для живописи очень важно, как можно наносить жидкие краски, можно ли их смешивать жидкое к жидкому или нет, и как они выглядят после высыхания, включая такие аспекты, как непрозрачность и блеск, а также образование складок или трещин. Таким образом, свойства текучести красок и высыхание/отверждение слоев краски имеют решающее значение, которые коррелируют как с химическим составом, так и с коллоидной микроструктурой влажной краски.
Изображение №1: «Оплакивании Христа», худ. Сандро Боттичелли, 1490–1492.
В некоторых своих картинах Сандро Боттичелли использовал как яичную темперу, так и технику масляной живописи, например, в «Оплакивании Христа» (изображение №1). Газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ/МС) и анализ аминокислот (ААА от amino acid analysis) выявили смеси различных пропорций яичного белка и масла во всех шести проанализированных образцах красок, большинство из которых демонстрировали внешний вид масляных. Это подтверждает, что для классификации красок важны и другие аспекты, помимо точного состава, как это обсуждалось для других типов живописи.
Письменные источники, такие как Ченнини, не описывают добавление белковых материалов к масляным краскам, но это неудивительно, поскольку приготовление пигмента — трудоемкий и длительный процесс — часто описывается в отдельной литературе или вообще не описывается. Пигменты, многие из которых были получены из минералов, должны были быть измельчены и диспергированы, промыты и очищены. Существует множество рецептов, описывающих очистку и приготовление пигментов, таких как азурит или натуральный ультрамарин, которые иногда включают добавление таких материалов, как клей, яйца, а также полисахаридные камеди или мед. Однако часто эти процедуры упоминаются только для синих пигментов и в контексте техники окраски на основе водных связующих.
»Liber diversarum arcium», предположительно наиболее полная кодификация средневековой традиционной масляной живописи, составленная примерно в 1300 году и скопировано в Италии в 1400 году, дает единственный, насколько известно, рецепт, который является более явным и прямо связывает добавление белкового связующего к масляной живописи:
… сначала растереть с водой и соединить с тремя каплями glaire (яичный белок), и оставить сушить на солнце, когда высохнет, повторить, и сделать это три-четыре раза; затем смягчить маслом [или] камедной водой, и использовать…
Данный рецепт приводит к белковому покрытию пигментов до того, как они будут диспергированы в масле, но могут быть образованы различные другие системы с яичным желтком или другими водными белковыми растворами, олифой и пигментами, в зависимости от метода приготовления краски (изображение №2).
Изображение №2
Небольшое количество яичного желтка, смешанное с масляной краской кистью прямо на палитре, может привести к получению очень жестких красок. Это можно объяснить формированием фрактальной сети перколяционных частиц, индуцированной сильными капиллярными силами, действующими в такой тройной системе твердых частиц и двух несмешивающихся жидкостей. В таких системах, называемых капиллярными суспензиями, несмешивающаяся вторичная жидкая фаза образует маятниковые мостики (маятниковое состояние) или капли, включенные в кластеры частиц (капиллярное состояние), которые намного меньше взвешенных частиц. Это отличает капиллярные суспензии от эмульсий, в которых твердые частицы добавляют либо в сплошную, либо в дисперсную фазу, а также от эмульсий Пикеринга: во всех этих случаях частицы значительно меньше дисперсных капель.
Если яичный желток, масло и пигменты растереть вместе с водой, образуется эмульсия масло-в-воде, которую можно разбавить водой. Такие водные краски обозначаются как «темпера», а при добавлении масла историки технического искусства используют итальянский термин »tempera grassa» (т. е. жирная темпера).
Утверждалось, что покрытие пигментов белком стабилизирует пигменты, предотвращая ускоренное каталитическое разрушение масляного связующего и последующее обесцвечивание. Кроме того, белковые добавки могут иметь дополнительные преимущества во многих аспектах подготовки, нанесения и сушки краски.
В рассматриваемой нами сегодня работе ученые описывают первое в истории полноценное исследование эффекта добавления белковых материалов в масляные краски. Для простоты рассматривались только яичные желтки. Ученые исследовали масляные краски, изготовленные из покрытых белком пигментов, и масляные краски с добавлением небольшого количества яичного желтка (капиллярные суспензии).
Результаты исследования
Краски для образцов были приготовлены с использованием льняного масла (LO от linseed oil; высыхающего масла, обычно используемого художниками), яичного желтка (EY от egg yolk) и либо свинцового белила (LW от lead white), либо ультрамаринового синего (UB от ultramarine blue) в качестве пигментов. Эти пигменты были выбраны из-за их большой популярности в живописи на протяжении всей истории потому, что они по-разному влияют на отверждение и старение слоя масляной краски. Синтетический ультрамариновый синий использовался вместо природного, доступного итальянским художникам эпохи Возрождения. Выбор был обусловлен необходимостью обеспечения постоянного состава пигмента, что было необходимо для приготовления больших партий красок, повторных измерений и нескольких серий систематических экспериментов, длившихся около четырех лет.
Хорошо известно, что форма пигмента и распределение по размерам, точный химический состав и предварительная обработка могут влиять на реологию краски, высыхание и вязкоупругие свойства сухих слоев краски. Поскольку основное внимание в этой работе уделяется эффекту добавления яичного желтка в масляную краску, ученые выбрали два химически очень разных, но легкодоступных пигмента для проведения обширной серии экспериментов и разнообразной подготовки краски только для достижения различного перераспределения яичного желтка.
Модельные системы, приготовленные по разным рецептам, схематически показаны на изображении №2:
- масляная краска (Oil Paint) состоит из пигмента, который растирают с льняным маслом до образования чистой суспензии;
- капиллярная суспензия (CapS от capillary suspension) представляет собой масляную краску, в которую добавляли несколько капель яичного желтка и перемешивали мастихином. Яичный желток вызывает образование перколяционной сети частиц, в результате чего краска становится очень жесткой;
- пигмент с белковым покрытием (PCP от protein-coated pigment) получали сначала растиранием пигмента с раствором разбавленного яичного желтка и последующей сушкой. После испарения воды остаются частицы пигмента, покрытые слоем яичного желтка, которые затем измельчаются и диспергируются маслом.
Стоит отметить, что реологические свойства красок должны быть тщательно отрегулированы для достижения желаемого художественного выражения. Для техники импасто (итал. impasto), т. е. с видимым толстым мазком, краска должна иметь достаточно высокий предел текучести, препятствующий выравниванию после прохода кистью. Возможность нанесения кистью, то есть усилие, необходимое для нанесения слоя краски, и результирующая толщина слоя связаны с высокой сдвиговой вязкостью. Эти параметры можно легко изменить, варьируя содержание пигмента.
Изображение №3
Составы красок с идентичными объемными долями твердых веществ φ (включая пигмент, а в случае PCP также и объем сухого вещества яичного желтка) сравнивали по профилям кисти и шероховатости сухих слоев краски, полученных автоматически нанесенными мазками.
Две модели чистых суспензионных красок (масляная краска и PCP) продемонстрировали схожие, очень регулярные профили краски с низкой шероховатостью Rz (<100 мкм) в соответствии с их низкими значениями предела текучести (σy ≈ 10-20 Па) при содержании твердых частиц φ = 32 об.%. Добавление 2 об.% яичного желтка в качестве покрытия поверхности UB пигмента существенно не модифицировало импасто.
Добавление такого же объемного количества чистого яичного желтка в масляную краску в качестве вторичной жидкой фазы привело к сильному увеличению предела текучести (σy ≈ 3000 Па). Это может быть связано с образованием перколяционной (капиллярной) сети частиц, индуцированной капиллярными силами, вызванными добавлением второй, несмешивающейся жидкой фазы. Таким образом предотвращается выравнивание мазков, которые сохраняют выраженную рельефность при использовании CapS красок. Это является прямым следствием ее более высокого предела текучести, чем у обычной масляной краски или PCP.
Ученые также отмечают, что капиллярная сеть частиц разрушается при высоких напряжениях сдвига σ >> σy и, следовательно, высокая сдвиговая вязкость суспензии такая же, как и у соответствующей бинарной суспензии, поэтому художник может так же легко наносить краску, несмотря на более высокий предел текучести.
Для LW пигментов преобладает другое явление: поглощение воды из окружающей среды. Поскольку внешние условия (температура, относительная влажность) меняются в зависимости от времени суток, сезона и географического положения, это затрудняет приготовление краски художниками, а яичный желток может изменить эффект адсорбции воды во время хранения пигмента или нанесения краски. Ученые связывают высокий предел текучести масляной LW краски с образованием CapS за счет поглощения влаги из окружающей среды. На основании этого можно предположить, что более низкий предел текучести PCP обусловлен равномерным распределением поглощенной воды в гидрофильном EY слое, препятствующем образованию CapS. Очевидно, что для подавления этого явления достаточно слоя EY толщиной 0.2 мкм. Для дальнейшего подтверждения этого было систематически изучено влияние влажности на предел текучести краски.
Изображение №4
Оба пигмента поглощали примерно одинаковое количество воды при хранении в контролируемых условиях влажности и температуры до приготовления масляных красок: две недели при относительной влажности <1%, 50% и 76% и температуре T = 20 °C. Для сравнения, пигменты, используемые для определения данных масляной краски, показанных на 4a и 4b, хранились при относительной влажности около 50%.
Однако влияние на предел текучести сильно различается. Для UB пигмента поглощение воды не влияет на предел текучести краски (4d). Напротив, это количество увеличивается почти на два порядка для масляных красок на основе LW с поглощением всего 0.6 мас.% воды при хранении при относительной влажности 76% (4e). Опять же, это связано с образованием капиллярных суспензий.
При воздействии масляной фазы вода на поверхности частиц проникает в области контакта между соседними частицами и образует капиллярные мостики (4f). Это, очевидно, не относится к масляной краске, изготовленной с пигментом UB: в этом случае выигрыша в свободной энергии при таком перераспределении молекул воды, по-видимому, нет. Это явление дополнительно подтверждается добавлением 2 об.% воды в качестве вторичной жидкости к масляной LW краске с фракцией твердых веществ φ =18 об.%, приготовленной с использованием предварительно высушенного пигмента. Вновь строится капиллярная суспензия с пределом текучести на два порядка выше, чем у соответствующей масляной краски (4g). Однако это явление, которое может сильно затруднить приготовление краски в мастерской художника, можно подавить, если покрыть поверхность пигмента тонким слоем (≈ 0.2 мкм) белкового материала, например, яичным желтком. В этом случае предел текучести полученной PCP краски существенно не меняется при добавлении того же количества воды. Капиллярная суспензия не образуется из-за того, что добавленная вода равномерно распределяется в гидрофильном поверхностном EY слое (4g и 4i).
Стоит также отметить, что капиллярные суспензионные краски могут образовываться при добавлении к масляной краске достаточного количества вторичной жидкости (либо чистой воды, либо свежего EY, либо другого белкового раствора, не смешивающегося с маслом), независимо от химической структуры и поверхностных свойств пигмента. Это явление позволяет варьировать предел текучести в широком диапазоне, охватывающем около трех порядков (4h).
Образцы, содержащие свежий яичный желток, демонстрируют несколько более низкие значения предела текучести, чем образцы, содержащие чистую воду. Это связано с тем, что амфифильные комплексы липопротеинов низкой плотности (LDL от low-density lipoprotein complexes) снижают поверхностное натяжение желтка по сравнению с чистой водой, тем самым ослабляя прочность сети капиллярных частиц. Фактически межфазное натяжение между маслом и водой (ΓLO-H2O ≈ 11 мН/м) выше, чем между маслом и EY (ΓLO-EY ≈ 2 мН/м). Более высокий уровень предела текучести LW CapS по сравнению с UB CapS обусловлен большей долей мелких частиц в образцах LW.
Вышеописанные результаты анализа и опытов говорят о том, что добавление яичного желтка может оказать сильное влияние на выход масляных красок в зависимости от процедуры приготовления краски. Сухой белковый слой, покрывающий поверхность пигмента, приводит к стерическому взаимодействию между частицами пигмента, что затем приводит к увеличению предела текучести. Пигменты могут поглощать воду во время хранения или приготовления краски в зависимости от условий влажности, но вода также попадает, когда яичный желток добавляется в масляную краску. Затем могут образовываться так называемые капиллярные суспензии с их отчетливой перколяционной сетью фрактальных частиц, что приводит к получению очень жестких красок. Предел текучести может сильно меняться в зависимости от количества добавляемой вторичной жидкости и контролируется смачивающими свойствами водной фазы в тройной системе, т. е. ее трехфазным контактным углом на поверхности пигмента и ее межфазным натяжением с масляной фазой. Однако когда частицы пигмента покрыты гидрофильным белковым слоем, вода равномерно распределяется в этом слое и капиллярная суспензия не образуется, оставляя предел текучести неизменным.
Очевидно, что в эпоху Возрождения у художников не было достаточно инструментов для контроля влажности пигментов. В случае, если краска была слишком жесткой, они предположительно добавляли больше масла.
Однако, если добавляется слишком много масла, возникают проблемы, связанные со связующим:
- более выраженное обесцвечивание, связанное с более заметным пожелтением связующего;
- потемнение, так как жирные кислоты, высвобождаемые из стареющего масла, имеют тенденцию реагировать со свинцовыми белилами, образуя металлические мыла, что приводит к более прозрачным слоям краски;
- образование трещин;
- образование складок.
Добавление некоторого количества белкового материала во время приготовления пигмента, в результате чего образуется слой покрытия, могло бы решить проблему непреднамеренного образования капиллярных суспензий, что привело бы к получению более качественных и стабильных красок с более высоким содержанием пигмента.
Немаловажным процессом, влияющим на состояние краски, является ее высыхание. Сушка слоя масляной краски представляет собой химически управляемый процесс, который влечет за собой окисление и сшивание составляющих его полиненасыщенных триглицеридов (отверждение). По мере развития реакций отверждения масло постепенно становится вязким, липким и, наконец, сухим на ощупь, что может занять от нескольких часов до нескольких дней. Это позволяет художникам смешивать краски на палитре и работа в технике «мокрое по мокрому» и импасто. На высыхание могут влиять несколько факторов, таких как условия окружающей среды (свет, температура, влажность) и внутренние свойства пленки, такие как ее химический состав (связующее вещество и пигмент) и толщина слоя.
Изображение №5
Ученые решили проверить, как добавление яиц влияет на естественное высыхание красок на льняном масле. При отверждении олифы под воздействием воздуха добавляется кислород с последующим образованием перекисей, инициирующих реакции отверждения. Виды пероксидов можно обнаружить и оценить с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC от differential scanning calorimetry) и термогравиметрии (TG от thermal gravimetry).
В DSC тестировании образец, отобранный из слоя краски, постепенно нагревался в инертной атмосфере. В диапазоне температур 75–200 °С наблюдался общий экзотермический пик, обусловленный двумя основными тепловыми эффектами. Первый, эндотермический, заключается в разложении гидропероксидов и перекисей, образующихся при действии кислорода на триглицериды. Второй, экзотермический, связан с рекомбинацией радикалов, как образующихся при разложении одних и тех же пероксидов и гидропероксидов, так и образующихся в процессе отверждения. Площадь общего пика пропорциональна количеству пероксидов и активных радикалов, присутствующих в краске на момент эксперимента (5a).
В TG тестировании наблюдалась потеря массы в диапазоне температур, соответствующем DSC пику, из-за термического разложения пероксидных соединений. Образование перекисей также было видно при наблюдении за изменением массы слоя краски с течением времени. В частности, при отверждении наблюдалось увеличение массы за счет добавления кислорода с образованием перекисей. Со временем начинались другие реакции, некоторые из которых могут привести к образованию частиц с низкой молекулярной массой, которые могут испаряться из пленки краски, что приводит к уменьшению массы.
Измерения также показали, что пока краска еще жидкая, то ее твердость ожидаемо низкая (< 0.01 Н/мм2). Однако во время образования пленки это значение увеличивается до двух декад и приближается к плато, характеризующему «сухое на ощупь» состояние. Механически определяемый переход «сухой на ощупь» четко соответствует резкому увеличению массы образца, свидетельствующему о начале окисления и химической сушки (6a).
Изображение №6
Введение пигментов в сырое льняное масло ускоряло кинетику его высыхания: слой масла толщиной 0.4 мм сохнет до 70 суток. Для красок, содержащих 32 об.% UB и LW пигментов (но не яичный желток), это время сокращается до 20 и 4 дней соответственно (6b). LW действует как катализатор реакций отверждения и, таким образом, обеспечивает более короткое время высыхания по сравнению с UB красками.
При добавлении увеличивающихся количеств EY в качестве пигментного покрытия наблюдалась задержка реакций отверждения и времени высыхания (6b). Это также видно из данных DSC (5a), TG и гравиметрических измерений как при естественном (5a, 6c и 6d), так и ускоренном высыхании при 80 °C.
Это может быть связано с антиоксидантными свойствами яичного желтка, которые проявляются фосфолипидами, составляющими 10% от сухого содержания желтка, фосфвитином, белками и свободными ароматическими аминокислотами, имеющими тенденцию ингибировать окисление липидов по различным механизмам. Кроме того, яичный желток содержит каротиноиды и витамин Е, которые представляют собой липофильные соединения, предотвращающие перекисное окисление липидов либо за счет переноса радикалов, либо за счет стабилизации пероксильных радикалов.
Для красок на основе UB латентное время высыхания одинаково для CapS и PCP, содержащих одинаковое количество твердого EY (6c): антиоксидантный эффект яйца проявляется независимо от перераспределения белков в микроструктуре UB красок. Однако для LW красок распределение EY оказывает значительное влияние: когда EY ограничивается небольшими областями контакта между соседними частицами в красках с капиллярной суспензией, время высыхания близко к времени высыхания масляной краски. При этом в PCP красках на основе LW время высыхания больше (6d).
Если предположить, что белковое покрытие не меняется при сушке и отверждении, то это различие, наблюдаемое в UB и LW красках, можно объяснить тем, что каталитический эффект LW проявляется при растворении свинца в масле. В CapS большая часть поверхности частиц пигмента находится в непосредственном контакте с масляной фазой, что позволяет свинцу растворяться в масле и катализировать реакции отверждения.
В результате LWLO и LW CapS ведут себя очень похоже с точки зрения кинетики отверждения. В PCP яичный желток равномерно распределяется по поверхности пигмента, служа «антиоксидантным щитом», замедляя растворение свинца в масле и, возможно, влияя на продукты реакции между металлом и связующими. LW краски PCP типа быстрее начинают процесс отверждения, чем UB краски, но эта разница начинает исчезать при добавлении большого количества яичного желтка (6b).
Задержка начала отверждения масла, наблюдаемая при добавлении EY, и более высокая стабильность образующихся пероксидов влечет за собой задержку образования продуктов окисления масла, а также масляной полимерной сетки. Это проявляется при анализе пленок масляной краски на разных стадиях отверждения с помощью аналитического пиролиза в сочетании с ГХ/МС (5b). Через 40 дней слои масляной краски уже демонстрируют сильно сшитую масляную сеть, относительно высокое содержание азелаиновой кислоты (стабильный продукт окисления), но ненасыщенная олеиновая кислота все еще присутствует, что указывает на неполное отверждение. По мере старения количество азелаиновой кислоты увеличивается, а количество олеиновой кислоты уменьшается, кроме того, относительное содержание полимерной сетки со временем немного уменьшается из-за явлений окислительного разложения.
В UB красках PCP типа через 40 дней относительное содержание полимерной сетки очень мало и неуклонно увеличивается со временем. А в LW красках PCP типа, ввиду каталитической активности LW, спустя 40 дней сшитая сеть все еще присутствует и демонстрирует стабильность. При этом относительное содержание азелаиновой кислоты со временем увеличивается, а олеиновой кислоты уменьшается. Из этого можно сделать вывод, что наличие яиц приводит к снижению степени окислительной деградации.
Следовательно, добавление яиц приводит к более длительному времени сушки полотна, что не очень то и хорошо для художников. Однако добавление белковых материалов приводит к снижению окислительной деградации, делая картины более долговечными.
Изображение №7
Как уже упоминалось ранее, при переходе жидкой краски в сухое состояние на полотне могут образовываться складки (морщины), что может сильно ухудшить внешний вид картины. Процесс образования морщин происходит крайне быстро (несколько дней), потому художники обычно удаляли поврежденный участок полотна или пытались его улучшить. По этой причине «морщинистых» картин не так и много, однако примеры все же есть. К ним относится и картина Леонардо да Винчи «Мадонна с гвоздикой» (1475 год).
При отверждении льняного масла на его поверхности может образовываться пленка из-за градиента распределения кислорода в слое краски, что приводит к неравномерному высыханию между поверхностью и ее объемом. Поскольку окисление приводит к увеличению объема масла, площадь поверхности может увеличиваться за счет образования складок, пока масло под высохшей пленкой все еще остается жидким. Этот эффект зависит от разницы в скорости пленкообразования между поверхностными и более глубокими слоями, что особенно сильно проявляется, если используются масла с очень высокой скоростью высыхания, такие как тунговое масло или льняное масло с добавлением слишком большого количества каталитического осушителя. К другим причинам образования складок можно отнести использование слишком толстых слоев краски или использование красок, содержащих слишком мало пигмента.
Из этого следует, что увеличение доли твердых веществ в масляных красках предотвращает образование складок. Однако это явление связано не только с долей пигмента. Избежать образования складок можно путем добавления в краску яиц. На 7b масляная краска с 32 об. % твердых частиц демонстрирует такое же сморщивание, как и CapS краска с 16 об. % частиц, но с добавлением 2 об. % яичного желтка.
Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.
Эпилог
В рассмотренном нами сегодня труде ученые попытались установить причины, по которым великие мастера эпохи Возрождения использовали в своих красках яйца. Ответ кажется весьма очевидным — чтобы улучшить свойства краски и тем самым улучшить полотно. Однако, как именно яичный желток влиял на краску?
Ученые решили протестировать два рецепта краски. В одном свежий яичный желток добавлялся в масляную краску, в результате чего получалась достаточно густая смесь. Второй рецепт заключался в растирании пигмента (свинцового белила или ультрамаринового синего) в желтке, высушивании и только потом смешивание с маслом. Считается, что этот рецепт могли использовать художники эпохи Возрождения, если учесть те скудные исторические записи, имеющиеся в архивах. Полученные образцы подвергались многочисленным тестам, в ходе которых ученые анализировали их массу, влажность, окисление, теплоемкость, время высыхания и т. д.
Образец, сделанный по первому рецепту, показал, что белки желтка образуют прочные связи с частицами пигмента, в результате чего краска становится более жесткой. А это отлично подходит для техники импасто, когда мазки краски достаточно толстые и объемные.
Оба образца показали, что желток замедляет процесс окисления, что делает картины более долговечными. Правда, это преимущество идет в связке с недостатком — краски с яичным желтком дольше сохнут.
Еще одним плюсом использования желтка оказалось снижение интенсивности образования морщин (складок) на полотне, когда верхний слой краски высыхает быстрее нижележащего.
По словам авторов исследования их труд позволяет не только понять, какие техники и хитрости использовали великие живописцы прошлого, но и установить факторы, влияющие на физико-химические свойства картин, что, в свою очередь, поможет лучше сохранять картины. Художники эпохи Возрождения вряд ли знали все тонкости химических процессов, протекающих на полотне, но они точно знали, что нужно делать, чтобы их шедевры дошли до наших дней.
Немного рекламы
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5–2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5–2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4×960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5–2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2×960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5–2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
