Rubens rood verdwijnt. What s next?

DOSSIER RUBENS’ ROOD

“Door de chemische processen in schilderijen kunnen ze er op middellange termijn wel eens helemaal anders gaan uitzien”, zegt prof. Koen Janssens.

32

MAGAZINE UNIVERSITEIT ANTWERPEN 01.2011

RUBENS’ ROOD DOSSIER

Rubens’ rood verdwijnt. What’s next?

Heel wat beroemde schilderijen verliezen langzaam maar zeker hun kleur. Wat is de oorzaak van die weliswaar trage, maar onomkeerbare verkleuring? En wat betekent dat concreet voor de conservatie van schilderijen in onze musea? Is onze museumcultuur zoals we ze nu kennen op termijn gedoemd te verdwijnen? Een antwoord op deze vragen in het onderzoeksdossier.

TEKST KATRIEN VERREYKEN FOTO’S JESSE WILLEMS


33


Verkleuringsproces blootgelegd: Rubens’ rood wordt langzaam zwart Kijk nog maar eens goed naar het vuurrode gewaad van Johannes in De Aanbidding door de koningen van Pieter Paul Rubens. Het zou - tikje overdreven - wel eens uw laatste keer kunnen zijn. De vermiljoenrode verf in de Rubensschilderijen is immers langzaam aan het verkleuren. Professor Koen Janssens en zijn onderzoeksteam zijn erin geslaagd om met geavanceerde technieken het proces van die verkleuring bloot te leggen.

H

et baanbrekende onderzoek van Koen Janssens, professor Analytische Chemie aan de Universiteit Antwerpen, gaat over het gebruik van röntgenstralenbundels om door schilderijen structuren te zien die je met het blote oog niet kan waarnemen. De methode daarvoor heet met een moeilijke naam ‘synchrotron-gebaseerde röntgenfluorescentie, -diffractie- en -absorptiespectrometrie’, een geavanceerde röntgenstraaltechniek van de grote deeltjesversneller ESRF in Grenoble. “Het komt erop neer dat we in een zogenaamde synchrotron (deeltjesversneller, red.) schilderijen met een röntgenbundel bestralen om te begrijpen wat er in die werken gebeurt,” licht Koen Janssens toe. “Thuis, aan de Universiteit Antwerpen, gebruiken we hiervoor ook onze zelf ontwikkelde mobiele macroscopische XRF-scanner. In schilderijen zijn er heel wat chemische processen actief, die maken dat ze er op middellange termijn wel eens helemaal anders zouden kunnen uitzien dan nu.”

Veranderingen binnenin Het gebeurde vroeger wel meer dat schilderijen verkleurden en er bruiner gingen uitzien, maar dan was dat bijna altijd te wijten aan de vernislaag. Door de oude vernislaag

34


eraf te halen en er een nieuwe op te zetten, was het probleem vaak van de baan. Dat de oppervlaktelaag van een schilderij onder invloed van licht beschadigd kon worden, werd als normaal beschouwd, maar men ging er lange tijd vanuit dat alles wat daaronder zat, onveranderlijk was. “Ons onderzoek heeft uitgewezen dat dit niet klopt,” zegt Janssens. “Integendeel, er verandert voortdurend van alles binnenin schilderijen.”

Roodzwarte fresco’s Die veranderingen zijn recent bij een aantal Rubensschilderijen aan de oppervlakte gekomen. Het team van Koen Janssens stelde vast dat de vermiljoenrode verf die Rubens gebruikte, langzaam verkleurt naar zwart met daarop de vorming van een witte korst. “Vermiljoen bestaat uit Kwik(II)-sulfide en wordt in de natuur teruggevonden als het mineraal cinnaber,” verduidelijkt Janssens. “Het is een erg kleurvast pigment dat al in de tijd van de Grieken en de Romeinen werd gebruikt. Maar bij vele Romeinse fresco’s die teruggevonden zijn in villa’s in onder andere Pompei, zie je dat in de rode kleur zwarte vlekken opduiken. Die fresco’s zijn wel maximaal aan de natuurelementen – zeewater, licht en regen – blootgesteld. Een heel aantal schilderijen uit de zestiende en zeventiende eeuw, waaronder die van Pieter-Paul

Koen Janssens en

Rubens en Pieter Bruegel de Jonge, hebben geen 2 000 jaar nodig om te verkleuren, maar daar doet zich op kortere tijd iets analoogs voor.”

Moeilijke reconstructie Koen Janssens en zijn team hebben specifiek die kwiksulfidewijziging onderzocht. Onder andere Marie Radepont van het Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF) in het Louvre – die aan de Universiteit Antwerpen doctoreert – beet zich daarin vast. Ze nam minuscuul kleine stukjes verf uit de schilderijen van onder meer Rubens om te kijken waar de verkleuring juist gebeurde en welke materialen er in de buurt van die verkleuring mee veranderden. Ze probeerde tevens die ver-


Chemicus & kunstliefhebber

zijn team weerleggen de stelling dat een schilderij onveranderlijk is. “Er verandert voortdurend van alles binnenin schilderijen.”

kleuring te veralgemenen. Radepont maakte opnieuw kwiksulfideverf aan en stelde die bloot aan chemische omstandigheden die de verkleuring al dan niet in de hand werkten. Dat was moeilijker dan verwacht. “We weten dat chloor noodzakelijk is als bestanddeel van buitenaf, dus hebben we het kwiksulfide aan natriumchloride blootgesteld. Na enkele maanden hebben we een heel trage kleurverandering geconstateerd: er kwam een dun laagje groene neerslag op de rode verf,” licht Koen Janssens toe. “Om het proces te versnellen, hebben we de natriumchloride vervangen door natriumhypochloriet, bij ons bekend van bleekwater. Dat leverde een snellere groene verkleuring op. En na anderhalf jaar blootstelling aan het natriumhypochloriet

evolueerde de groene verkleuring naar een grijstint. In beide gevallen was wel UV-licht nodig als activator.”

Zonlicht, chloor, zuurstof De meeste informatie krijgen we uiteraard nog altijd uit de originele schilderijen. Uit de monsters van de Rubens- en andere schilderijen blijkt dat de verkleurde bovenlaag bestaat uit twee tot drie sublagen die altijd in dezelfde volgorde voorkomen. “Er vindt dus altijd een opeenvolging van transformaties plaats,” vertelt Janssens. “Door contact met chloor verandert het rode kwiksulfide in eerste instantie in het zeldzame corderoiet. Dat is een purperachtig mineraal waarin naast chloor en kwik ook zwavel voorkomt – een zogenaamd kwiksulfochloride.

Koen Janssens werkt niet alleen professioneel met schilderijen, ook privé is hij een kunstminnaar. Maar Rubens staat niet in zijn top 3. Die is voorbehouden aan de Vlaamse Primitieven Hans Memling, Jan Van Eyck en Rogier van der Weyden. Ook James Ensor, Paul Cézanne en uiteraard Vincent Van Gogh kan hij smaken. “Mijn voorliefde heeft in de eerste plaats te maken met de rijkdom aan kleur, en pas in tweede orde met de vorm,” geeft Janssens toe. Voor Janssens leidt zijn interesse voor zowel het materiaalwetenschappelijke als het kunsthistorische tot een interessante verdieping van zijn werk. “Je merkt dat het omgekeerde trouwens ook meer en meer verwacht wordt: een kunsthistoricus moet niet alleen de geschiedenis en de beeldvorming van een werk kennen, maar ook een en ander weten over de materiaalkeuze van de kunstenaars.”


35


Ook het broertje van corderoiet, kenhsuiet, is in de schilderijen terug te vinden en in enkele Pompeïaanse fresco’s is nog een derde vorm ontdekt. Het eindproduct van die transformaties is telkens kalomel, een kwik(l)-chloride waaruit de zwavel volledig is verdwenen. Vermoedelijk is het zwavel geoxideerd tot sulfaten die het witte oppervlaktepoeder vormen, terwijl het kwik gereduceerd werd,” meent Janssens.

Zwarte nanokristallen “Met röntgenfluorescentie-spectometrie konden we wel die aparte lagen onderscheiden, maar we wisten nog niet welke chemische verbindingen er werden gevormd,” gaat Janssens voort. “Daarvoor hadden we röntgendiffractometrie nodig om informatie te krijgen over de uitgekristalleerde nieuwe producten die zich vormden, en röntgenabsorptie-spectrometrie om informatie over de oxidatietoestand van zwavel, kwik en chloor te bekomen.

Door al die informatie samen te puzzelen, stelden we vast dat de Rubensschilderijen gelijkaardige processen doorliepen als wat we in de modelmonsters zagen verschijnen.” Er is nog één onduidelijk element waarop de Antwerpse wetenschappers hun tanden stukbijten, en dat is waar die zwarte kleur juist vandaan komt. In de modellen van Radepont degradeerde het rood naar grijsgroen, maar hoe moet het nu verder naar het zwart van de Rubensschilderijen en de Romeinse fresco’s? “Twee vermoedens hebben we daar,” zegt Janssens. “Het is niet uit te sluiten dat er in de laatste stap metallisch kwik is gevormd, dat dan gedeeltelijk als nanodruppeltjes kwik nog aanwezig zou zijn. Een deel van dat vloeibare kwik is mogelijk al verdampt. Dat maakt het vrij moeilijk aan te tonen. We hopen in de toekomst in Antwerpen over een speciale vorm van elektronenmicroscopie te beschikken waarmee we dit beter kunnen aantonen. Een andere optie is dat de

Niet alleen de rode verf is aan veranderingen onderhevig.

36


‘multistapsreactie’ die kwiksulfide omzet in kwikchloride niet in één richting plaatsvindt, maar dat er een complex chemisch evenwicht ontstaat. In dat geval kunnen de rode kwiksulfidekristallen zich hebben omgezet in kleine nanokristalletjes van hetzelfde materiaal. Die hebben wél een zwarte kleur. Om meer inzicht in dat proces te krijgen, werken we nu samen met Jo Verbeeck van het centrum voor Electron Microscopy for Materials Science (EMAT). In elk geval kunnen we met al deze informatie samen al erg precies reconstrueren wat zich juist in schilderijen afspeelt, en daar zijn zowel kunstenaars als musea zeker bij gebaat.”

Gildes cruciaal Niet alleen Rubens heeft last van verkleuringen in de rode kleur, ook Rembrandt, Bruegel en andere tijdgenoten ontsnappen de dans niet. De meeste problemen lijken zich wel voor te doen bij schilderijen uit de zeventiende en achttiende eeuw, en niet vroeger. Hoe komt dat? “Het klopt inderdaad dat je bij oudere schilderijen – zoals de Vlaamse Primitieven – veel minder opvallende verkleuringen vaststelt,” vertelt Janssens. “Dat is voor een deel te wijten aan het feit dat het aantal gebruikte pigmenten minder groot was, maar ook doordat in de veertiende en vijftiende eeuw de schilderskwaliteit geregeld werd door strenge gildevoorschriften.” “Dat waren regels die de kunstenaars moesten volgen, veelal gebaseerd op wijsheden die men door vallen en opstaan had geleerd. Die gildewerking kalfde geleidelijk af vanaf de zeventiende eeuw, met een duidelijke kwaliteitsvermindering als resultaat.” n


Adviezen voor musea Het staat buiten kijf dat vooral de musea lessen moeten trekken uit de ontdekking van Koen Janssens en co. Het verkleuringsproces is vermoedelijk niet om te keren, maar het kan wel danig vertraagd en misschien wel gestopt worden. En daarvoor dienen de musea een aantal belangrijke regels in acht te nemen.

S

childerijen zijn actief reagerende chemische systemen,” zegt Janssens. “Je moet ze dus zo goed mogelijk van het gewone milieu isoleren. Een eerste stap is zorgen voor goed afsluitende, kwalitatieve vernislagen. Daarnaast komt het eropaan in de musea zo weinig mogelijk actieve chemicaliën toe te laten. Luchtfilteringssystemen moeten fijnstofdeeltjes zo veel mogelijk weren. Die kunnen heel wat chemische stoffen bevatten die oppervlakkige verkleuringen veroorzaken.” Alle schilderijen achter glas plaatsen lijkt Janssens niet zo’n goed idee: “Zo creëer je dan weer een microklimaat dat op zijn beurt chemische reacties kan uitlokken. Beter is om bijvoorbeeld transparante, niet-spiegelende wanden tussen de schilderijen en de bezoekers aan te brengen.” Ook moet volgens Janssens meer aandacht gaan naar een constante, lage kamertemperatuur: “Lage temperaturen vertragen chemische processen. In musea wordt meestal wel de luchtvochtigheid constant gehouden, maar de temperatuur schommelt vaak.” Ten slotte moeten musea ook spaarzaam omspringen met licht. “Almaar meer musea dimmen het licht, waardoor onze ogen moeten wennen aan de schemer en er niet veel extra licht nodig is om het schilderij toonbaar te maken.” Gaat door die drastische beschermingsmaatregelen niet een stuk van onze museumcultuur verloren? “Misschien wel, maar die museumcultuur is sowieso al aan het veranderen,” vindt Janssens. “Een museum biedt altijd maar een subselectie, vaak alleen

Universiteit Antwerpen & KMSKA

Er zijn heel wat samenwerkingsverbanden tussen de Antwerpse universiteit en het Koninklijk Museum voor Schone Kunsten. Koen Janssens en zijn collega-chemicus Geert Van den Snickt zijn in het museum graag geziene gasten, omdat ze met hun nieuwe technieken op een niet-destructieve wijze waardevolle informatie uit de schilderijen puren. Omgekeerd geeft conservator Paul Huvenne (zie p.38) al een vijftal jaar de cursus Beeldende kunst in de richting Film en Communicatie van de Faculteit Politieke en Sociale Wetenschappen.

Peter Paul Rubens, Aanbidding door de koningen, 1624, KMSKA, © LukasArt in Flanders

van de topwerken. Een serieuze museumbezoeker moet zich nu ook al behelpen met een combinatie van boeken, virtuele catalogen en live bezoekjes. Maar de grote overweldigende ervaring van een altaarstuk moet je toch nog altijd in het echt beleven, net als je laten verrassen door een onverwachte combinatie van twee kunstenaars. Er zullen altijd redenen blijven om musea te bezoeken.” n MAGAZINE UNIVERSITEIT ANTWERPEN 01.2011

37


“Musea zijn oudemannenhuizen” “Een museum runnen verschilt niet zoveel van werken in de geriatrie,” schertst dr. Paul Huvenne, administrateur-generaal van het Museum voor Schone kunsten. “Sommige van onze patiënten zijn al meer dan 600 jaar oud. We zijn ons ervan bewust dat er strenge conservatiemaatregelen nodig zijn om onze schilderijen een lang(er) leven te gunnen, maar niets is bestand tegen de tand des tijds.”

D

e vergelijking van een museum met een ‘oudemannenhuis’ is misschien wat karikaturaal, maar helaas niet overdreven. “Met ouder worden verliezen de materialen hun elasticiteit, net als wij, en gaan de drager en de picturale laag elk hun eigen leven leiden. Omdat de soepelheid van de verflaag verstart, gaat ze afschilferen,” licht Paul Huvenne toe. “Ook de ouderdomsverschijnselen eigen aan de pigmenten in de verven zijn ons bekend. Niet alleen het rood bij Rubens geeft problemen, ook het smaltblauw dat je onder andere bij zestiende-eeuwse meesters als Pieter Pourbus terugvindt, is op een erbarmelijke manier gedegradeerd: het wordt bruin en gaat koeken en korsten.” Enkele van de adviezen van prof. Koen Janssens volgt Huvenne in zijn museum al langer op: “We zijn ons al heel lang bewust van het gevaar van licht - niet alleen UV - en warmte. Het vervangen van de warme en dure spots door energiezuinige led-verlichting belooft al een hele vooruitgang. We proberen vooral de relatieve vochtigheid zo constant mogelijk te houden. De temperatuur is daarbij iets minder van belang. Ik weet dat je schilderijen het best bij 15°C bewaart, maar dat zijn temperaturen waarop de vakbond zegt dat werknemers naar huis mogen gaan. Technisch is dat in de winter haalbaar, maar in een warme zomer is dat een dure klus en niet klantvriendelijk. In onze depots proberen we de werken wel zo donker mogelijk en op een constante vochtigheidsgraad en temperatuur te conserveren.”

38


Het fijnstofprobleem is eveneens bekend. “We hebben veel aandacht voor chemische luchtverontreiniging en gaan er prat op dat we een bugfree museum hebben. Nieuwe werken die binnenkomen, gaan meteen in quarantaine om ze te onderzoeken op ongewenste bezoekertjes. Op dit moment vindt een verregaande renovatie van het museum plaats waarbij in de eerste plaats de technische installaties worden vernieuwd en een volledig nieuw klimasysteem wordt geïnstalleerd. Werken met grote wandvitrines met ontspiegeld glas om het publiek van de werken te scheiden, is een utopie volgens Huvenne: “Totaal ontspiegeld glas bestaat gewoon nog niet. Kleinere werken kan je eventueel volledig achter glas zetten. We hebben al goede ervaringen met klimaboxen die in de lijsten passen, maar met de grotere werken is dat niet zo eenvoudig.” Is het met al die draconische beschermingsmaatregelen wel nog mogelijk een museum te runnen? “Dat moet gewoon,” vindt Huvenne. “De ontmoeting met het origineel zal misschien exclusiever worden, maar we mogen musea hun voeling met de maatschappij niet ontnemen. De reden dat we

die oude werken bewaren én tentoonstellen, is dat het de bronnen van ons beeldend denken van de laatste 600 jaar zijn.” Huvenne haalt een van zijn stokpaardjes boven: “Jean-Paul Sartre zei het al in L’imaginaire: wij denken rechtstreeks in beelden. In onze humanistische cultuur leren we zowat alles over taal en bitter weinig over beeld, en dat terwijl we toch in een uitgesproken beeldcultuur leven. ‘Schone kunsten’ zijn de literatuur van onze beeldgeschiedenis. We moeten daarom de originele werken bewaren om inzicht te krijgen in het realisatieproces van die oude kunst. We moeten als het ware in de vingers van de meesters kunnen kruipen. Dat inzicht brengt ons dichter bij de boodschap van de bron. Beeldende kunst zorgt voor de nodige vitamines in ons bestaan. Zonder kunst krijgt onze maatschappij een mentale scheurbuik.” n


The vermillion red paint in the paintings of Rubens is gradually fading

E

K

oen Janssens, Professor of Analytic Chemistry, and his research team have applied advanced techniques to expose this process of fading. The method that they used is known as ‘synchrotron-based X-ray fluorescence, diffraction and absorption spectrometry’, an advanced X-ray technique developed in the massive ESRF particle accelerator in Grenoble. In a synchrotron, paintings are being irradiated with X-ray beams in order to learn what is happening in these works of art. At the University of Antwerp, the self-developed mobile macroscopic XRF scanner is being used for this purpose. By using these new techniques to examine the old paintings and by creating new vermillion red paint and exposing it to a wide range of chemical conditions, Janssens and his team attempted to induce the fading. They discovered that the mercuric sulphide (the source of the red in the Rubens paintings) changes into the rare purplish mineral cordierite through contact chlorine. In addition to chlorine and mercury, cordierite contains sulphur and several related sulphur chlorides. The transformations ultimately produce calomel, a mercury (I) chloride from which the sulphur has completely disappeared. One explanation could be that, under the influence of oxygen, the sulphur becomes oxidised into sulphates, which form a white powder on the surface of the paintings. At any rate, UV light is needed as an activator. Without sunlight, nothing happens. This ground-breaking work of Koen Janssens and his colleagues has implications for the conservation of paintings. Now that sunlight, chlorine and oxygen have been identified as causing important chemical processes in paintings, museums should take several rules under consideration: 1) use light (particularly sunlight) sparingly; 2) ensure proper layers of varnish; 3) optimise air-filtration systems in order to minimise fine dust; 4) ensure a constant, low temperature and, if possible, 5) place anti-reflective glass between the paintings and museum visitors. “We moeten oude werken bewaren én tentoonstellen, want het zijn de bronnen van ons beeldend denken van de laatste 600 jaar”, zegt KMSKA-directeur Paul Huvenne.

Masterplan Museum In september 2011 gaat de langverwachte renovatie van het KMSKA van start. Door de omvang en de complexiteit van de werken zal de renovatie zes jaar duren. De bedoeling is om het negentiende-eeuwse gebouw in zijn oorspronkelijke waarde te herstellen, maar mét een nieuwe klimainstallatie, luchtbeheersing en beveiliging. Het volledige gebouw wordt niet extern uitgebreid, maar overkoepeld met een groot dak. Op die manier worden de zes binnenkoeren opgevuld, waardoor het geheel solider en consistenter wordt gemaakt. De binnenkoeren worden extra expositieruimte, en tussen de huidige koepels en het nieuwe dak wordt een volledig nieuwe constructie geschoven. Hierdoor wordt de museumoppervlakte met ongeveer 40 procent Lorem ipsum es ta vergroot. Eind 2017 gaat mor nientes fort het museum opnieuw open. Zolang kunt umconsequi heel wat er Bore veliqua werken etum ip van et lahet conKMSKA verilis idu op verplaatsing bekijken: ipit vel eu facin volor duipit in hetauguerit MAS, dedigna Koningin nulla onsed Fabiolazaal, de Antwerpse dunt laorer aessissectet lore kathedraal, het Rockoxhuis, Te te vulla faccummy num in Mechelen en Lier, op quat, velit amet nibhen esed tal van andere dolorpe raesse gastlocaties enis. Rud ea vullaorting wereldwijd.erit, quis eugiam inci tie min ut elit iureet, cor tat irit aut vullut aliquisi. Dunt MEERlam LEZEN veniam, velenit lamconse www.kmska.be eugiam velit lut llum veliquat non velisi. MAGAZINE UNIVERSITEIT ANTWERPEN 01.2011

39

Rubens rood verdwijnt. What s next?

Recommend Documents