Химики рассказали о секретном рецепте Уильяма Тернера

«Большой канал в Венеции»

J. M. W. Turner, 1835 / Metropolitan Museum of Art

Французские химики объяснили механизм действия смеси мастики и соединений свинца на масляные краски, в несколько раз ускоряющей высыхание картин. Она была предложена еще в XIX веке британским художником Уильямом Тернером и используется до сих пор. Оказалось, что важную роль в ней играет свинец, катализирующий образование активных форм кислорода. Те, в свою очередь, реагируют с молекулами жиров в масле и ускоряют полимеризацию материала. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie, кратко о нем сообщаетScience.

Масляные краски состоят из двух основных компонентов — твердых порошков неорганических или органических пигментов и масляной основы. Их высыхание происходит благодаря медленному окислению жиров масла и их полимеризации. Этот процесс может длиться несколько месяцев и даже лет, в зависимости от наличия различных добавок — сиккативов. Одной из таких добавок, мастикой, пользовался уже Рубенс — смола делала краски более вязкими и ускоряла засыхание. В 1841 году Уильям Тернер представил Королевской Академии Лондона новый состав, который позволил полностью закончить картину за рекордные три дня. Помимо мастики он добавлял в масляную основу ацетат свинца. 

Быстрое высыхание краски позволило Тернеру и его последователям создавать картины с несколькими слоями красок. Это позволяет добиться различных художественных эффектов, например, просвечивания одного цвета сквозь другой. Изобретение свинцово-мастичной добавки стало одним из факторов, повлиявших на становление особой, многослойной пред-импрессионистской манеры художника. Впоследствии технику Тренера внимательно изучали импрессионисты, в частности Клод Моне. 

Слева: основа для масляных красок с добавлением свинца или свинца и мастики. Справа — картина “Dawn of Christianity (Flight into Egypt)”, продемонстрированная Королевской академии Лондона.

Laurence de Viguerie еt al. / Angewandte Chemie, 2017

Поделиться

Авторы новой работы исследовали роль добавки в процессе застывания и высыхания краски. По словам ученых, такие системы, в которых одновременно есть полимерный компонент, масло и свинец, были исследованы лишь в немногих работах. Основная задача химиков состояла в анализе процесса полимеризации масел и возникновения супрамолекулярной структуры. 

Ученые повторили несколько составов быстрозасыхающих красок, следуя за записями художников XIX века, и проанализировали их вязкость и химический состав. Среди прочего авторы отметили, что мастичный лак (раствор мастики в скипидаре) в смеси с ацетатом свинца образует гели даже в отсутствие масла за несколько часов или даже минут. 

С помощью методов инфракрасной спектроскопии и электронно-парамагнитного резонанса химики обнаружили, что добавка свинца к смеси мастичного лака и масла приводит к химическим изменениям. В частности, спустя несколько минут в смеси появляются свободные радикалы — активные формы кислорода. Этот процесс дополнительно ускоряется освещением. 

ЭПР-спектры мастики, смеси масла, ацетата свинца и мастики сразу после смешивания, и той же смеси спустя 40 минут

Laurence de Viguerie еt al. / Angewandte Chemie, 2017

Поделиться

По словам химиков, свинец играет роль катализатора, ускоряющего разложение органических пероксидов, возникающих в краске при взаимодействии с кислородом — например, перекиси кумола. Образующиеся свободные радикалы затем атакуют органические компоненты, чем провоцируют возникновение разветвленных молекулярных сетей. 

Ученые отмечают, что художникам удалось за два столетия создать оптимальную смесь со сложным механизмом действия, даже несмотря на то, что методы исследования, необходимые для исследования таких систем, появились лишь недавно. Химики сравнивают ее по сложности с голубым пигментом Майя и китайским фарфором.

Уильям Тернер (1775-1851) — известный британский живописец, «предтеча» французского импрессионизма. За свою жизнь он создал свыше 550 картин маслом и двух тысяч акварелей. Среди известных работ «Современный Рим — Кампо Ваччино», «Дидона, основательница Карфагена», «Последний рейс корабля „Отважный“» и «Большой канал в Венеции».

Владимир Королёв