1

CARACTERIZACION DE MATERIALESEN EL BARROCO ANDALUZ

Liz K. Herrera Quintero

Marie Curie Research Training , Sevilla, marzo de 2007

Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla

OBJETIVOS

Caracterización físico-química de compuestos orgánicos e inorgánicos empleados en obras de arte del barroco Andaluz y su deterioro.

Aplicación de nuevas técnicas de caracterización como radiación sincrotrón y microraman en el patrimonio cultural.

2

ESTUDIO DE 24 IGLESIAS DE ANDALUCIA

Toma de muestrasToma de muestras

M.Z1

V.Z2OM.Z3

V.P1RV.P1

OV.B1

OO.B2 P.B3V.B4

OM.T1OP.T2

RO.C1

VN.C2

OM.C3

A

B

C

DE

F

G

H

I

K

J

0 1 2 3m

Localización de lasmuestras

M.Z1

V.Z2OM.Z3

V.P1RV.P1

OV.B1

OO.B2 P.B3V.B4

OM.T1OP.T2

RO.C1

VN.C2

OM.C3

A

B

C

DE

F

G

H

I

K

J

0 1 2 3m

Localización de lasmuestras

Retablo Mayor Iglesiade la Asunción

TIPOS DE MUESTRAS

PINTURAS

ESPEJOS

ÓRGANOS

FIBRAS TEXTILES

3

PINTURAS

SOPORTE

AGLUTINANTES

PIGMENTOS

PREPARACIÓN DE ESTRATIGRAFÍAS

{

Preparación

Pigmentos + aglutinantes

Capa pictórica + barniz

MÉTODO DE PREPARACION DE MUESTRAS

200X

MOLDE

RESINA Y CATALIZADOR

MUESTRA

SOLIDIFICACIÓN

4

1

4

23

vidrio de cobalto, albayalde, Cinabrio compuestos oleosos

Vidrio de cobalto, albayalde: carbonato básico de plomo (hidrocerusita)

oxido de plomo y estañocinabrio

compuestos oleosos y proteínicos

Albayalde: carbonato básico de plomo (hidrocerusita) ycarbonato de plomo( cerusita)

tierras rojascompuestos oleosos y proteínicos

Yeso (sulfato cálcico dihidratado)Silicoaluminato de potasio y hematites (oxihidroxidos de hierro)

compuestos proteínicos, restos de tejido

ELEMENTOS

Microscopia ópticaMicroscopia electrónica de barrido (SEM/EDX)Espectroscopia de Infrarrojopor transformada de Fourier

(FTIR)Difracción de rayos X (DRX)

TECNICAS ANALITICAS

3

4

2

1

ESTRATO

00-006-0256 (I) - Cinnabar, syn - HgS - Y: 50.00 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - 0 - 00-005-0417 (D) - Cerussite, syn - PbCO3 - Y: 64.58 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - 0 - 00-013-0131 (I) - Hydrocerussite, syn - Pb3(CO3)2(OH)2 - Y: 50.00 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - 0 - 00-033-0311 (*) - Gypsum, syn - CaSO4·2H2O - Y: 75.00 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - 0 - I/Ic PDF 1.8 - Operations: ImportRVANG3 RET.V.ANGUSTIAS 3 D5MEAS - Program:D3651.DQL D5MEAS - Program:D3651.DQL - File: RVANG3.RAW - Type: 2Th alone - Start: 3.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 2. s

Lin

(Cou

nts)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

2-Theta - Scale5 10 20 30 40 50 60

100X

DRX/ EDX DE PIGMENTO ROJO EN CUADRO DE PEDRO BOCANEGRA

CINABRIOSOPORTE: TIERRASALBAYALDE

5

SEMSEM--EDX DE LA MUESTRA EDX DE LA MUESTRA CARNACICARNACIÓÓN ANGELN ANGEL

SOPORTE : YESO

ALBAYALDE

CINABRIO

200µm

Operations: Fourier 11.074 x 1 | ImportHUEROV8A HURCAL OVERA 8 D1 P.B3 D5MEAS - Program:D3651.DQL D5MEAS - Program:D3651.DQL - File: HUEROV8A.RAW - Type: 2Th alone - Start: 3.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.050 ° - Step ti

Lin

(Cou

nts)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2-Theta - Scale6 10 20 30 40 50 60

Cu-Zn

Cu-Zn

Y

Y

Y

Dol

Dol

Y

Y

SEM/ EDX/ DRX DE ORO ORIGINAL Y ORO FALSO DEL CAMARÍN

ORO

ORO FALSO200µm

6

EDX/FTIR de Lamina de Plata de la Corla

***Naranja lebrija 1

1116

,30

1153

,27

1405

,85

1564

,57

1726

,32

2345

,57

2650

,5828

47,5

3

2915

,30

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

Abs

orba

nce

1000 1500 2000 2500 3000 3500 Wavenumbers (cm-1)

Number of sample scans: 100Number of background scans: 100Resolution: 4,000Sample gain: 1,0Mirror velocity: 1,5825Aperture: 100,00Detector: DTGS KBrBeamsplitter: KBrSource: IR

469,

02

602,

5866

9,78

1115

,44

1621

,84

2364

,47

2850

,24

2923

,45

3403

,27

3550

,45

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

Abs

orba

nce

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Wavenumbers (cm-1)

FT-IR del soporte: yeso y cola animal

FT-IR del bol rojo

Corla: Presencia de Plata

Corla: Presencia de Plata atacada

200X

FIBRAS TEXTILES

Identificación de fibras Microscopía ópticaDifracción de rayos X por transmisiónMicroscopia electrónica

Cuadros de Pedro Bocanegra

7

CARACTERIZACIÓN DEL LINO UTILIZANDO MICROSCOPIA ÓPTICA Y ELECTRÓNICA

200µm50µm

50X 100X

MONOCROMADOR DETECTOR

MUESTRA

100X200X

8

00-050-2241 (Q) - Cellulose - (C6H10O5)n - Y: 142.93 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - Operations: Y Scale Add 292 | ImportLINO-1 LINO D5MEAS - Program:3500220.DQLD5MEAS - Program:3500220.DQL - File: LINO-1.RAW - Type: 2Th/Th locked - Start: 3.000 ° - End: 50.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 20. s - Temp.: 2Operations: ImportFIBOCA-D FIBRA BOCANEGRA D D5MEAS - Program:3500220.DQLD5MEAS - Program:3500220.DQL - File: FIBOCA-D.RAW - Type: 2Th/Th locked - Start: 3.000 ° - End: 50.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time:

Lin

(Cou

nts)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2-Theta - Scale3 10 20 30 40 5

DIFRACTOGRAMAS DE FIBRAS TEXTILES

Patrón de Lino

Fibra Lienzo

Estudio de alteración de espejos utilizando difracción de rayos X con ángulo rasante y microscopia electrónica de barrido con analisis químico

por Energías Dispersivas de Rayos X

ESPEJOS

9

Difractómetro de Rayos X para ángulo rasante

Barrido de Detector Información capas superficiales

20X

20X

DISEÑO DE PORTAMUESTRA PARA ESTUDIOS DE ESPEJOS BARROCOS

ESPEJOS SIN ALTERACIÓN

ALTERACIÓN DE AMALGAMA DEL ESPEJO

10

AMALGAMA

Lin

(Cou

nts)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

15000

16000

17000

18000

19000

20000

21000

22000

23000

24000

25000

2-Theta - Scale27 30 40 50 60 70

Sn

SnSn

SnSn

Sn Sn

Sn

HgSn

HgSn

HgSn

HgSn

HgSn

Difractograma con ángulos acoplados de la amalgama sin alteración

0 5 10 15

Hg

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

Energy (keV)

CO

Hg

Sn Hg

100X

50µm

imagen MO / SEM, Espectro EDX

11

Lin

(Cou

nts)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

2-Theta - Scale11 20 30 40 50

Gy Rom

Cass

Cass

CassRom

ALTERACIÓN DE LA AMALGAMA

Difractograma en ángulo rasante (θ =5º) de los óxidos de estaño presentes en la capa superficial

100µm

0 5 10

Sn

Sn

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

Energy (keV)

CO

Sn

ALTERACIÓN DE LA AMALGAMA

500µm

100µm

Espectro EDX, imagen SEM

12

ÓRGANOS BARROCOS

Caracterización de materiales

Órgano de la Iglesia de San Hipólito, Córdoba

Lin

(Cou

nts)

0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400410420430

2-Theta - Scale7 10 20 30 40

Gy

Gy

Gy

GyCin

Cin

Cin, Gy

Gy

Cer

Cer

Cin

Gy

Cer Cer Gy

Identificación del pigmento de la caja del órgano de San Justo y Pastor, Granada

Caja del órgano

13

Lin

(Cou

nts)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

2-Theta - Scale25 30 40 50 60 70 80

Sn

Sn

Sn

SnSn SnSn

Sn

SnSn

Pb

Pb

Pb

Pb

Pb

PbPb

0 5 10 15

PbPbSn

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

Energy (keV)

CO

Pb

Sn

Estudio de la aleación de uno de los tubos del órgano de San Hipólito,Córdoba

50µm

Espectro EDX, imagen SEM Li

n (C

ount

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

2-Theta - Scale20 30 40 50 60 70 80 9

SnSn

Sn

Sn

Sn

Sn

Sn

Pb

Pb

Pb Pb

Pb

Sn

Laur

Laur

Laur

Laur

LaurLa

ur

Laur

LaurLaur

LaurLaurLaur

Pb, Sn

LaurLaur

0 5 10 15

PbPb

Sn

Sn

O

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

Energy (keV)

C

PbCl

Sn

Estudio de la alteración de un tubo del órgano de los Descalzos de Écija, Sevilla

100µm

14

Secreto y clavos de fijación de la tapa.

INTERIOR DEL ÓRGANO DE LA IGLESIA DE SAN LORENZO, CÁDIZ

Estudio del Clavo de forja con piel de la tapa del secreto

15

00-013-0157 (D) - Akaganeite, syn - beta-Fe+3O(OH,Cl) - Y: 100.00 % - d x by: 1. - WL: 1.54056 - Tetragonal - a 10.48000 - b 10.48000 - c 3.02300 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - IOperations: ImportCLAVO12L CLAVO 12 ACOPL. D5MEAS - Program:370L.DQL D5MEAS - Program:370L.DQL - File: Clavo de forja-12.RAW - Type: 2Th/Th locked - Start: 3.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1

Lin

(Cou

nts)

0

100

200

300

400

500

2-Theta - Scale7 10 20 30 40 50 60

Difractograma de oxhihidroxidos de hierro como producto de alteración

APLICACIÓN DE RADIACIÓN SINCROTRON EN MICROMUESTRAS DEL PATRIMONIO ANDALUZ

MICRODIFRACCIÓN

MICROFLUORECENCIA

European Synchrotron Radiation Facility

16

Preparación de muestras con ultramicrotomo

Pintura Mural de Juan de Espinal,Iglesia de El Salvador (Sevilla)

Preparación de muestras con microtomo

Lienzo de La Transfiguración,Pablo LegotIglesia de El Salvador (Sevilla)

30X

17

Estación de medida ID18FSincrotrón de Grenoble

30X

Evolución de la presencia de Monazita (La,Ce,Nd)PO4 en un pigmento negro.Iglesia Conventual de San Agustín, Córdoba.

50X

MONAZITA

18

ACTIVIDADES REALIZADAS

• CARACTERIZACIÓN Y ESTUDIO DE OBRAS DE ARTE DEL PERIODO BARROCO DE 24 IGLESIAS DEL ANDALUCIA

• ANÁLISIS DE PINTURAS DE LA IGLESIA DEL SALVADOR• PRESENTACIÓN DE PROPOSAL ESRF

Study of deteriorated smalt pigment through analysis of samples using f complementary microanalysis techniques A. Justo, L.K Herrera, JL Perez-Rodriguez, Marine Cotte.

Phases characterization of pigments used in wall paintings from cultural heritage by High resolution powder diffraction J.L. Perez-Rodriguez, A. Duran, M.C. Jimenez de Haro, M.L. Franquelo, L.K. Herrera, A. Justo, G. Castro.

Compositional depth profiling of amalgam of ancient Spanish mirrors bygrazing-incidence X-ray difraction and X-ray Photoelectron SpectroscopyL.K Herrera, A. Justo, A Duran, M.C Jimenez de Haro JL Perez Rodriguez, G

Castro

Sudies of Cultural Heritage:analysis of the metal pipes of historical organs A Muñoz-Paez, A. Justo, L.K Herrera A. Duran

3rd Synchrotron Radiation New Users School, Grenoble –France, 5-9 February 2006

Sincrotron de Grenoble: Proposal The Necessity to Application non-destructive synchrotron radiation to a Spanish baroque painting L.K Herrera, A.Justo, Marine CotteTiempo de medida Linea 18F Dic 2006

New lights ancient materials 2007 Sincrotron Solei, Marzo 2007

FORMACIÓN

19

PUBLICACIONES ACEPTADASA.Durán, L.K. Herrera, Mª.D. Robador, J.L. Pérez-Rodríguez “Color Study of Mudejar Paintings Of The Pond at the Palace of“Reales Color Research and Application Issue #6, 2007.

EN EVALUACIÓN

A.Duran, M.D. Robador, M.C. Jimenez de Haro, L.K. Herrera, A. Justo, J.L. Perez-Rodriguez “Study of mortars Belonging to wall paintings corresponding to some historical buildings of Sevillian art” Journal of Cultural Heritage

A.Duran, J.L. Perez-Rodriguez, L.K. Herrera, M.C. Jiménez de Haro, M.D. Robador, A. Justo “Copper alloys deterioration due to anthropogenic action” Metalurgia

A.Duran, J.L. Perez-Rodríguez, M.C. Jimenez de Haro, L.K. Herrera, A. Justo. Degradation Of Metals Used In The Cultural HeritageAndalusia, Spain Journal Of Cultural Heritage

PARTICIPACIÓN EN CONGRESOS

Poster presentation

L.K Herrera, A. Justo, A Durán “A study of pigments, supports and binders used in churches of Andalusian baroque style, Spain” Users Meeting Poster Session Grenoble-France, 6-9 February 2006

Oral PresentationL.K Herrera, A. Justo, A Durán “The Necessity to Application non-destructive synchrotron radiation to a Spanish baroque painting ” 3rd Synchrotron Radiation New Users School, Grenoble –France, 5-9 February 2006

A Durán, L.K Herrera, A. Justo, MC Jiménez de Haro, JL. Pérez-Rodríguez “Una nueva metodología de estudio de maderas empleadas en obras de arte” V congreso Internacional Restaura Valladolid 2006

L.K Herrera, A Durán, A Justo, J.L Pérez-Rodríguez, J. Bueno “ Analisis de Policromías Barrocas del Retablo Mayor de la Iglesia de Huercal Overa” 16th

International Meeting on Heritage Conservation Valencia 2006

20

MUCHAS GRACIAS

Marie Curie Research Training , Sevilla, marzo de 2007