Химия и искусство

В США произошло два разных по масштабу события – годовая конференция Американского химического общества и конференция по научному анализу предметов искусства. Еженедельный журнал «Сhemical and Engineering News» («Новости химии и технологии») посвятил этому две статьи. Содержание статей Риты Джонсон (1998, т. 76, № 5) и Стивена Стинсона (1998, т. 76, № 37) кратко излагается ниже.

Химия как наука о веществе, о материале с момента своего появления связана с изобразительным искусством, которое не может обойтись без определенных материалов. Еще А.А.Воскресенский (1806–1880), «дедушка русской химии», предложил состав, с помощью которого «залечили» трещину в Александровской колонне Петербурга. Искусство, со своей стороны, одухотворяет науки. Поэтому связь химии с искусством – широкая тема, на полное раскрытие которой предлагаемый текст
не претендует.

Художники стали работать с синтетическими материалами с самого начала появления этих материалов. Американец японского происхождения Лео Амино (1911–1989) перешел от резьбы по дереву и деревянной скульптуры к резьбе и литью полиэфирной смолы. Известный мексиканский художник-монументалист, политический и общественный деятель, один из руководителей мексиканской коммунистической партии Давид Альфаро Сикейрос (1896–1974) сначала использовал масляные краски, затем краски на основе пироксилина – бризантного взрывчатого вещества, а позже перешел на акриловые красители.

Все новое постепенно стареет. С годами возникла проблема сохранения и восстановления произведений искусства из когда-то новых синтетических материалов. Именно поэтому в рамках годовой конференции Американского химического общества (август 1998 г., г. Бостон) одна из сессий полимерного отделения была посвящена полимерам в музеях.

«Консервация современных полимерных изделий необходима, чтобы показать будущим поколениям точную картину нашей жизни и уровня культуры нашего времени, – заявила организатор сессии Мэри Т.Бейкер. – Но так как этим материалам не больше 100 лет, у нас еще нет такого столетнего опыта их сохранения, какой накоплен при работе с деревом, камнями или металлами. Будущее здоровье коллекций из предметов с современными полимерными материалами зависит от исследований, проводимых сейчас».

Каждый смотритель музея испытывает дрожь, отправляя произведения искусства в дорогу, поскольку повреждаются они чаще всего именно при перевозке. Это и случилось со скульптурой Л.Амино «Плотоядное растение», выполненной в 1952 г. из термоусадочного, полупрозрачного, янтарных тонов полиэфира. В 1993 г. при перевозке из одного здания музея в другое ее тщательно упаковали, но во время разгрузки не уберегли, и украшавший верх произведения кусочек, по форме похожий на лезвие косы, отломался.

Искусствовед Джейн Д.Портелл рассказала на сессии, что было дальше. По ее просьбе полимерщик Джон А.Реффнер провел исследование скульптуры специальными спектроскопическими методами и, сравнив полученные спектры с данными для других полимеров, нашел близкую по свойствам современную алкидную смолу. Затем были исследованы различные растворители этой смолы, ведь саму скульптуру подвергать испытаниям было нельзя. Выбрав подходящий растворитель (а помимо прочего, он должен был давать шов с показателем преломления, близким к показателю преломления материала скульптуры, иначе место склейки было бы заметным), Портелл приклеила отломленную часть.

Определение характера использованной смолы очень важно и для будущей реставрации картин Сикейроса. Пироксилин, которым он писал в период с 1920-х по 1940-е гг., под действием света и влаги разлагается. Выделяющаяся при гидролизе нитратогрупп кислота вызывает деполимеризацию целлюлозы. Пластификатор, обычно вводимый в состав красок, в зависимости от его состава мог вести себя по-разному и также вызывать старение картин.

Интересную работу проделала аспирантка Целина Контрерас Майя из Канадского университета Куинс. Выбрав в музее Мехико-Сити пять картин, которые специалистами считались «пироксилиновыми», она вместе с группой соавторов по ИК-спектрам установила истину. Только две картины – «Пеон» (около 1935 г.) и «Немощь» (1937–1939) – оказались действительно исполненными с применением пироксилина, в то время как «Шахтеры» (1926) и «Портрет мертвой девушки и портрет живой девушки» (1931) написаны масляными красками, а «Отец первой жертвы во время забастовки в Кананеа» (1961) содержал, вероятно, сополимер полиметилметакрилата.

Группа шведских ученых, судя по сообщению реставратора Керстин К.Ликман, провела чуть ли не детективное расследование, выясняя старую технологию изготовления самого распространенного компонента растворителей красок – льняного масла. Дело в том, что примерно в 1920-х гг. метод производства этого масла изменился; это сказалось и на свойствах масла. Ученые разыскали и опросили художников-декораторов и маляров, работавших с масляными красками до 1920-х гг. Выяснилось, что ранее использовавшееся масло сильно отличалось от нынешнего: имело большую вязкость, было богаче по блеску, легче наносилось на поверхность и обладало лучшей устойчивостью к старению.

Тщательно воспроизведя старую технологию и изучив свойства полученного масла, шведские ученые не только установили разницу в вещественном составе, но и сумели ускоренно состарить это масло и подобрались к новым способам реставрации старых картин и росписей.

Знать природу происходящих со временем изменений важно для обеспечения сохранности фото- и кинодокументов. Современные пленки делаются на основе ацетата целлюлозы, в то время как раньше использовали нитрат целлюлозы. Группа шотландских специалистов показала, что ацетат целлюлозы при хранении выделяет уксусную кислоту и пластификатор (до 1940-х гг. – диоктилфталат, в современных пленках – диметилфталат). Научный сотрудник американского Смитсонианского центра Чарльз С.Тумоза доказал, что при оптимальной температуре – минус 20 °С – пленки хранятся в 500 раз дольше, чем при обычной температуре.

Сама Бейкер, о которой упомянуто в начале статьи, исследовала предметы старины из резины, в частности два мяча, сделанных в племени мексиканских индейцев оаксака в в XVI в. Ей удалось определить количество наполнителей в составе резины и состав самой резины. Впервые были получены данные о том, как протекало старение резины в течение четырех веков. Итоги исследования помогут выбрать метод хранения и реставрации древних и современных резиновых изделий.

Ранние методы анализа состава произведений искусства страдали тем, что требовали хоть небольшого, но нарушения целостности этих произведений. Хорошо (хотя для произведения искусства, конечно, плохо), если, например, краска с картины осыпалась сама, в ином случае приходилось снимать ее кусочки. Затем пробу растворяли в подходящих жидкостях и проводили анализ, который занимал 3–4 дня.

Современные методы анализа – неразрушающие. К ним относится энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализ, с помощью которого химики пришли к неожиданным выводам об экспонатах одного из американских музеев (г. Вилмингтон, штат Делавар). Этот музей специализируется на раннем американском декоративном искусстве и часто не без гордости выставлял около 1000 серебряных изделий, относимых экспертами к работам знаменитых американских мастеров XVIII в.

Каково же было общее изумление, когда оказалось, что большая часть подвергнутых анализу предметов была изготовлена из сплава, содержавшего 92,5% серебра и 7,5% меди и не имевшего следовых количеств золота и свинца, т. е. из стандартного монетного («стерлингового») английского серебра. В то время как все серебряные предметы, изготовленные до XIX в., обязательно содержали золото и свинец.

Сундук, закупленный музеем как изделие конца XVIII в., тоже оказался ловкой подделкой: химический анализ зеленого пигмента с его поверхности позволил обнаружить добавки стеарата меди, хотя такие добавки стали вводить лишь в конце XIX в.

В Филадельфийском музее искусств с помощью химиков были разработаны методы очистки знаменитых скульптурных произведений искусства, например «Мыслителя» Родена.

Э.Г.Раков