Identificação de Pigmentos e Perfil de Profundidade em Obras de Arte Pictóricas por meio do Sistema Portátil Híbrido Não Invasivo XRD-XRF
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0375.2023.v44.48506Palavras-chave:
portátil , XRD-XRF, pintura , não invasivo, EDXRD , arqueometriaResumo
Um sistema portátil não invasivo de XRD-XRF para arqueometria, baseado em XRD dispersivo em ângulo e energia (XRD híbrido) mais XRF, foi proposto pelos autores. O sistema reúne um compromisso atraente entre o desempenho analítico e o tempo de medição, bem como uma maior penetração de energia em relação ao XRD dispersivo angular convencional (ADXRD). A penetração nas camadas internas, normalmente considerada inconveniente para analisadores portáteis não invasivos de XRF ou XRD, pode ser informativa para o sistema híbrido XRD-XRF proposto para realizar a análise de perfil de profundidade. Essa configuração híbrida se beneficia da redundância dos dados, no sentido de que um único espécime de XRF ou XRD, obtido no mesmo ponto de amostragem, aparece em vários espectrogramas para levar em conta as estatísticas de contagem de dados. Neste trabalho, é avaliado o desempenho do sistema em material de referência padrão, bem como a identificação de pigmentos na camada superficial de pinturas. O processamento específico de dados híbridos foi concebido para examinar a estrutura de camadas da pintura, distinguindo os padrões de sinal das camadas expostas e inferiores. O sistema foi utilizado pela primeira vez no estudo de obras de arte pictóricas em amostras de caixão e cartonagem de sarcófagos egípcios antigos. O pigmento azul da Prússia em uma pintura modelada também discutido.
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Referências
Anderson, E., Almond, M. J., Matthews, W., Cinque, G., & Frogley, M. D. (2014). Analysis of Red Pigments from the Neolithic sites of Çatalhöyük in Turkey and Sheikh-e Abad in Iran. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 131, 373–383. DOI: https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.03.126
Bonizzoni, L., Caglio, S., Galli, A., & Poldi, G. (2008). A non-invasive method to detect stratigraphy, thicknesses, and pigment concentration of pictorial multilayers based on EDXRF and vis-RS: In situ applications. Applied Physics A, 92(1), 203–210. DOI: https://doi.org/10.1007/s00339-008-4482-6
Brunetti, B., Miliani, C., Rosi, F., Doherty, B., Monico, L., Romani, A., & Sgamellotti, A. (2016). Noninvasive Investigations of Paintings by Portable Instrumentation: The MOLAB Experience. Topics in Current Chemistry, 374(1), 10. DOI: https://doi.org/10.1007/s41061-015-0008-9
Colomban, P. (2012). The on-site/remote Raman analysis with mobile instruments: A review of drawbacks and success in cultural heritage studies and other associated fields. Journal of Raman Spectroscopy, 43(11), 1529–1535. DOI: https://doi.org/10.1002/jrs.4042
de Viguerie, L., Beck, L., Salomon, J., Pichon, L., & Walter, P. H. (2009). Composition of Renaissance Paint Layers: Simultaneous Particle Induced Xray Emission and Backscattering Spectrometry. Analytical Chemistry, 81(19), 7960–7966. DOI: https://doi.org/10.1021/ac901141v
de Viguerie, L., Walter, P., Laval, E., Mottin, B., & Solé, V. A. (2010). Revealing the sfumato Technique of Leonardo da Vinci by X-Ray Fluorescence Spectroscopy. Angewandte Chemie International Edition, 49(35), 6125–6128. DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201001116
Downs, R. T., & Hall-Wallace, M. (2003). The American Mineralogist crystal structure database. American Mineralogist, 88, 247–250. https://api. semanticscholar.org/CorpusID:39137936
Eveno, M., Duran, A., & Castaing, J. (2010). A portable X-ray diffraction apparatus for in situ analyses of masters’ paintings. Applied Physics A, 100(3), 577–584. DOI: https://doi.org/10.1007/s00339-010-5641-0
Gianoncelli, A., Castaing, J., Ortega, L., Dooryhée, E., Salomon, J., Walter, P., Hodeau, J.-L., & Bordet, P. (2008). A portable instrument for in situ determination of the chemical and phase compositions of cultural heritage objects. X-Ray Spectrometry, 37(4), 418–423. DOI: https://doi.org/10.1002/xrs.1025
Ivanov, I. G., Popudribko, N. N., Pjatygina, N. G., Firsova, V. A., & Fundamensky, V. S. (1995). PDWINwindows program package for X-ray polycrystal analysis. http://kfes-117.karlov.mff.cuni.cz/ecmcd/ecm/abstract/all/612.htm
Jaksch, H., Seipel, W., Weiner, K. L., & Goresy, A. E. (1983). Egyptian blue? Cuprorivaite a window to ancient Egyptian technology. Naturwissenschaften, 70(11), 525–535. https://doi.org/10. 1007/BF00376668 Kaiser, D. L., & Watters, R. L. (2010). Standard Reference Material® 660b. Line Position and Line Shape Standard for Powder Diffraction. https : / / 11bm . xray . aps . anl . gov / documents / NISTSRM / NIST _ SRM _ 660b _ LaB6 . pdf# : ~:text =Line% 20Position% 20and% 20Line% 20Shape%20Standard%20for%20Powder,of% 20lanthanum%20hexaboride%2C%20LaB6% 2C%20powder%20bottled%20under%20argon
Kämpfe, B., Luczak, F., & Michel, B. (2005). Energy Dispersive X-Ray Diffraction. Particle & Particle Systems Characterization, 22(6), 391–396. DOI: https://doi.org/10.1002/ppsc.200501007
Lambert, J. B. (Ed.). (1984). Archaeological Chemistry—III (Vol. 205). American Chemical Society. DOI: https://doi.org/10.1021/ba-1984-0205
Mendoza-Cuevas, A. (2019). Las técnicas nucleares en un enfoque no invasivo para el estudio arqueométrico de bienes culturales cubanos. Nucleus, 66, 11. http:// nucleus. cubaenergia. cu/ index.php/nucleus/article/view/683/
Mendoza-Cuevas, A., Bernardini, F., Gianoncelli, A., & Tuniz, C. (2015). Energy dispersive X-ray diffraction and fluorescence portable system for cultural heritage applications: Portable ED-XRF-XRD system for cultural heritage. X-Ray Spectrometry, 44(3), 105–115. DOI: https://doi.org/10.1002/xrs.2585
Mendoza-Cuevas, A., & Fernandez-de-Cossio, J. (2016a). Hybrid-angle-energy dispersive low-power Xray diffraction and fluorescence portable system for non-invasive study: Peak identification and object positioning corrections. Microchemical Journal, 124, 235–240.
Mendoza-Cuevas, A., & Fernandez-de-Cossio, J. (2016b). Performance of hybrid angle-energy dispersive X-ray diffraction and fluorescence portable system for non-invasive surface-mineral identification in archaeometry. ArXiv:1610.06295 [Physics]. DOI: https://doi.org/10.1016/j.microc.2015.08.008
Mendoza-Cuevas, A., & Perez Gravie, H. (2011). Portable energy dispersive X-ray fluorescence and X-ray diffraction and radiography system for archaeometry. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 633(1), 72– 78. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.12.178
Pizzo, B., Pecoraro, E., & Macchioni, N. (2013). A New Method to Quantitatively Evaluate the Chemical Composition of Waterlogged Wood by Means of Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared (ATR FT-IR) Measurements Carried Out on Wet Material. Applied Spectroscopy, 67(5), 553–562. DOI: https://doi.org/10.1366/12-06819
Rafalska-Łasocha, A., Podulka, K., & Łasocha, W. (2011). XRPD investigations of “Prussian blue” artists’ pigment. Powder Diffraction, 26(1), 39–47. DOI: https://doi.org/10.1154/1.3554269
Rehren, T. H. (2008). A review of factors affecting the composition of early Egyptian glasses and faience: Alkali and alkali earth oxides. Journal of Archaeological Science, 35(5), 1345–1354. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jas.2007.09.005
Salvadó, N., Butí, S., Tobin, M. J., Pantos, E., Prag, J. N. W., & Pradell, T. (2005). Advantages of the Use of SR-FT-IR Microspectroscopy: Applications to Cultural Heritage. Analytical Chemistry, 77(11), 3444–3451. DOI: https://doi.org/10.1021/ac050126k
Scardi, P., Ermrich, M., Fitch, A., Huang, E.-W., Jardin, R., Kuzel, R., Leineweber, A., Mendoza-Cuevas, A., Misture, S. T., Rebuffi, L., & Schimpf, C. (2018). Size–strain separation in diffraction line profile analysis. Journal of Applied Crystallography, 51(3), 831–843. DOI: https://doi.org/10.1107/S1600576718005411
Uda, M., Demortier, G., & Nakai, I. (Eds.). (2005). X-rays for archaeology. Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/1-4020-3581-0
Visual C: # (USPTO S/N 78014060). (2000). [Computer software]. Microsoft Corporation.
Wolfram Mathematica: (Version 13). (2021). [Computer software]. Wolfram Research, Inc. https://www. wolfram.com/mathematica
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