Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2 - Коллектив авторов

Таблица 2. Биостатические и биоцидные концентрации исследованных препаратов

Рис. 1. Минимальные ингибирующие концентрации на бумаге

С увеличением концентрации препаратов Анти-В, Антиплесень и Лизоформин выше МБЦК не происходит пропорционального роста зон ингибирования.

Таким образом, в условиях аварийных ситуаций, сопровождающихся большими количествами органических веществ, которые способствуют развитию грибов, все пять исследованных биоцидов защищают ХЦ. Окончательный выбор биоцида определяется другими характеристиками: действием на физико-механические свойства бумаги, их токсичностью и стоимостью.

После обработки бумаги биоцидами Полидез снижает прочность ГБ на 100 %, ХБ – на 95 %, Лизоформин – на 26 % и 82 % соответственно. Остальные препараты – Анти-В, Антиплесень и Санатекс – увеличивают механическую прочность ГБ, но снижают этот показатель у ХБ на 40–60 %. После обработки препаратом Полидез белизна ГБ снизилась на 23 %. Белизна бумаги после обработки остальными препаратами изменялась в пределах 1–3 % (табл. 3, рис. 3).

Рис. 2. Зона ингибирования роста A. niger при различной концентрации биоцидов на бумаге

Таблица 3. Изменение свойств бумаги после ее обработки биоцидами

Биоцидная концентрация Полидеза в жидкой среде соизмерима с биоцидными концентрациями других препаратов, однако при обработке бумаги он не проявляет защитных свойств. Отрицательное действие Полидеза на механические свойства бумаги (снижение ЧДП) значительно выше, чем у препарата Лизоформин, в состав которого входят четвертичные аммониевые соединения.

Анти-В, Антиплесень и Санатекс оказывают одинаковый биоцидный эффект на тест-культуру, после обработки этими препаратами прочность газетной бумаги увеличивается, белизна не снижается.

Рис. 3. Изменение физико-механических характеристик ХЦ и ГБ после обработки биоцидами

Основываясь на химическом составе пяти исследованных биоцидов, можно было предположить, что лучшие результаты будут получены при испытании препаратов Полидез, рекомендованного для бумажной промышленности, и Лизоформин, в состав которого входят производные гуанидина. Однако три препарата, представленные гетероциклическими сероазотсодержащими соединениями, обладали сходными свойствами. Не подтвержденные предположения могут быть связаны с тем, что кроме указанных активных компонентов в составе рекомендуемых препаратов присутствуют различные наполнители и добавки. Мы еще раз убедились в необходимости при использовании новых биоцидов в консервации документов основываться не на их химическом составе, а на результатах испытаний свойств бумаги или других материалов, обработанных этими биоцидами.

1. Flieder F., Capderou C. Sauvegarde des collections du Patrimoine [Текст] / F. Flieder, C. Capderou. – Paris: CNRS Editions, 1999. – P. 256.

2. ГОСТ 9.048-89. ЕСЗКС. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов. М.: Изд-во стандартов, 1989. – 20 с.

3. ГОСТ 13525.2-80. Бумага и картон. Метод определения прочности на излом при многократных перегибах.

Л. С. Гавриленко, И. А. Григорьева, А.В. Грибанов, О. Г.Новикова

Применение комплекса микроаналитических методов для исследования состава материалов и продуктов их деградации под воздействием внешних неблагоприятных факторов

Проблема влияния окружающей среды на предметы искусства является одной из самых важных в области консервации. Для выяснения причин изменения их внешнего вида требуется проведение комплекса исследований, позволяющих при минимальном воздействии на памятник получить максимально возможную информацию о природе материалов.

В данной работе мы представляем результаты изучения причин потемнения красочного слоя акварелей В. С. Садовникова (1800–1879) из коллекции Государственного Эрмитажа.

Василий Семенович Садовников – живописец, ученик М. Н.Воробьева в Императорской Академии художеств. По поручению императоров Николая I и Александра II исполнил множество видов Зимнего дворца, а также загородных дворцов и парков. Серия из 15 акварелей «Виды Петербурга» была написана художником в 40-е годы и предназначалась для подарка королеве Англии Елизавете II в Виндзорский дворец. В 1956 г. акварели были возвращены Советскому Союзу и переданы в Государственный Эрмитаж.

В июне-июле 2003 г. акварели находились на временной выставке в Риме. После возвращения экспонатов в музей при их осмотре на поверхности красочного слоя были замечены темные пятна. Наша задача состояла в том, чтобы понять причину данного явления. В процессе исследования выяснилось, что потемнение было вызвано изменением химического состава свинцовых белил, введенных в красочные слои акварелей.

Акварель – одна из техник живописи, выполняемых водными красками. Связующим акварельных красок являются растительные водорастворимые клеящие вещества, главным образом камеди и декстрины. В акварельной живописи употребляется чистая вода или вода с добавлением камеди, что позволяет получать необычайно тонкое и равномерное распределение красочного материала на поверхности бумаги. Пигменты или красители, входящие в состав акварелей, должны быть исключительно мелкодисперсны, поэтому акварельная техника в чистом виде предполагает получение художником прозрачных слоев с просвечивающим белым тоном бумаги. Применение наполнителей не допускается, а роль белил выполняет сама бумага [1]. Процесс исполнения акварели такими красками – медленный и очень кропотливый, поэтому иногда практикуется введение белил, способных облегчить многие технические задачи. При этом не рекомендуется использовать свинцовые белила, которые темнеют в акварельной живописи в большей степени по сравнению с масляной. Техника живописи, выполненная непрозрачными водными красками, которые возможно нанести более корпусно, относится уже к технике гуаши, для которой характерно введение белил и животного клея. Практикуется и использование акварельных красок, к которым примешиваются белила, а при разведении – к воде добавляется животный клей.

Свинцовые белила – один из наиболее распространенных пигментов в истории живописи, смешиваемый с различными связующими – высыхающими маслами, яичной темперой, гуммиарабиком, животным клеем, воском. Технику акварели с применением белил можно считать вариантом смешанной техники. Чаще всего художники применяют ее элементы для изображения светлых участков живописи.

В литературе имеются данные об исследовании продуктов химической деградации свинцовых белил [3–6]. Как правило, определяются два основных продукта PbO2 (диоксид свинца, минеральная форма – платнерит) и PbS (сульфид свинца, минеральная форма – галена).

Химические процессы, связанные с изменением первоначального состава свинцовых белил, являются особенно серьезной проблемой, когда речь идет, как в нашем случае, о водорастворимых красках, и представляют сложность для исследователя ввиду тонкости красочного слоя и структурных особенностей поверхности бумаги. Однако для оценки состояния памятника и обратимости процессов деградации, для проведения реставрационных вмешательств необходимо идентифицировать образовавшиеся продукты, а также понять возможные механизмы их образования и способы восстановления.

Свинцовые белила нестабильны по химическому составу и темнеют при повышенной влажности и температуре, недостаточном освещении, а также при взаимодействии с соединениями серы. Поэтому их не рекомендуют смешивать с рядом пигментов, содержащих серу – ультрамарином, кадмием, киноварью, реальгаром и аурипигментом. При нахождении свинцовых белил на бумаге, где они распределены в тонком слое и, в отличие от масляной живописи, не защищены слоем лака или масляным связующим, подобные процессы могут происходить особенно активно. В масляной живописи такие смеси проявляют устойчивость и остаются неизмененными, как и в случаях утолщенных слоев водорастворимого связующего, что мы и наблюдали на примере исследуемых акварелей. В литературе также отмечается влияние отдельных видов микроорганизмов на процессы деградации свинцовых белил.

Для определения состава образующихся веществ применяются различные методы анализа: микрохимический, рентгеноспектральный, рентгенофлюоресцентный, молекулярный спектральный. Каждый из них имеет свои возможности и ограничения.

Использование рентгеновской дифракции затруднено вследствие достаточно аморфной структуры веществ, образующихся на поверхности свинцовых белил. Результаты микрохимического анализа противоречивы, а рентгенофлюоресцентный анализ осложняется наложением основных аналитических линий для серы и свинца. Особый интерес представляют исследования методом Раман-спектроскопии, несмотря на то, что образующиеся минералы имеют низкую интенсивность рамановского рассеяния [6].