1. Caratterizzazione di pigmenti a base di terre 2 3 1 4 5 7 6 Perugino, Adorazione dei Magi, Trevi
GIALLO ROSSO MARRONE BRUNO VERDE BIANCO Ocra gialla (yellow ochre) Ocra rossa (red ochre) Terra di Siena (raw Siena) Terra d ombra (raw umber) Terra di Siena bruciata (burnt Siena) Terra d ombra bruciata (burnt umber) Caput mortum Morellone Terra verde (green earth) Bolo bianco (China clay)
UV-VIS Ocra gialla UV-VIS Terra d`ombra XRF XRF
UV-VIS Ocra rossa UV-VIS Terra verde XRF XRF
Ematite α-fe 2 O 3 Il comune minerale di ferro massivo e l ematite rossa. Struttura tipo corundum. Ha indice di rifrazione 2.9-3.2. E il pigmento dell ocra rossa. Maghemite γ-fe 2 O 3 Il comune minerale di ferro massivo e l ematite rossa. Ha indice di rifrazione 2.9-3.2. E il pigmento dell ocra rossa.
Goethite α-feo.oh Di colore marrone-giallo.contiene spesso impurezze di SiO 2, Fe 2 O 3 e H 2 O. Ha indice di rifrazione 2.3-2.5. Si disidrata in α-fe 2 O 3. E il pigmento dell ocra gialla.
Lepidocrite γ-feo.oh Di colore arancione-giallo. Contiene spesso impurezze di SiO 2, Fe 2 O 3 e H 2 O. Ha indice di rifrazione 2.3-2.5. Si disidrata in γ-fe 2 O 3. E il pigmento dell ocra bruna, spesso in miscela con la goethite.
Limonite FeO.ΟΗ nη 2 Ο Di colore marrone-giallo. Si pensava avesse formula definita 2Fe 2 O 3.3H 2 O ma e costituita da lepidocrite e goethite. Contiene spesso impurezze di SiO 2, Fe 2 O 3 e H 2 O. Ha indice di rifrazione 2.0-2.1. E il pigmento dell ocra gialla.
Pirolusite ΜnΟ 2 Di colore grigio nero. E il pigmento della terra d`ombra e del morellone in miscela con l`ematite..
Caolinite (Al) 4 [Si 4 O 10 ](OH) 8 La caolinite e un minerale argilloso costituito da unità [Si 4 O 10 ] 4-
Al-Si-O caolino Ocra rossa Fe 2 O 3 0.4µm colore violetto 0.1µm colore rosso scuro
Ocra gialla FeO.OH
Terra di Siena Fe 2 O 3
Terra d ombra
Glauconite e celadonite (K,Na,Ca) 1.6 (Fe 3+,Al,Mg,Fe 2+ )Si 4.0 Al 0.7 O 20 (OH) 4 Sono minerali della classe delle MICHE. Si formano in ambiente marino, generalmente in acque poco profonde. Si trovano in calcari impuri, arenarie e siltiti e in cavita interne dei basalti di origine vulcanica. Il colore verde e` dovuto alla interazione dei cromofori Fe(II) e Fe(III). Fe(II) contribuisce con il colore blu mentre il Fe(III) con la componente gialla. L`indice di rifrazione e` ca. 1.6.
FT-IR O-H bending Si-O stretching O-H stretching µraman Fe-O stretching Si-O stretching 145vs; 399w; 510w; 636m; 685m; 820vw; 1007m; 1084m
Le indagini alla Vigna Parrocchiale di Cerveteri Le ricerche sui reperti C.Miliani, F.Rosi, I.Borgia, L.Cartechini, B.Brunetti, A.Sgamellotti
Frammenti di pittura murale C-1e C-1i C-3e C-3e Studio della tecnica pittorica A B C A supporto B intonaco C strato pittorico: pigmenti e legante
Le tecniche di indagine Non distruttive: fluorescenza a raggi X (XRF) Micro distruttive: microraman (µr) micro infrarosso (µftir) micro diffrazione a raggi X (µxrd)* Stratigrafiche: microscopia ottica ed elettronica
Supporto: analisi morfologica sul retro dei frammenti sono visibili i segni di una incannucciata che supportava il dipinto alla parete dell edificio
Intonaco: caratterizzazione compositiva XRF MO feldspati pirosseni Intensita` (u.a.) microxrd E Q+C+E E E Q CC Q C C+E Q Q E S E S S S C S Q S E S intonaco ematite (E) calcite (C) quarzo (Q) sanidino (S) S+Q materiale a grana molto fine proveniente dalla frantumazione di rocce di origine magmatica 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 D (Α) Laboratory of Synchrotron Radiation Source di Daresbury (UK)
Intonaco: studio stratigrafico SEM-EDS esterno assorbanza 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 FTIR Silicati Carbonato di calcio strato interno strato esterno interno 40x 0.3 0.2 Quarzo 0.1 0.0 500 750 1000 1250 1500 1750 3000 3250 3500 3750 4000 MO Foramminiferi ν (cm -1 ) esterno e presente uno strato esterno di finitura (~ 2 mm) arricchito in rocce di natura organogena interno
Strato pittorico: analisi non distruttive XRF
Strato pittorico: identificazione dei pigmenti 0.15 0.1 C-3-02 rosso H = ematite C = carbonato 0.0 1000 2000 raman shift (cm -1 ) 2.0 1076 cm -1 0.1 1331 cm -1 H 1.5 C-3-02 arancio H = ematite 157 cm -1 1.0 0.5 0.0 Intensity (cps) 280 cm -1 708 cm -1 505 cm -1 H 611 cm -1 H 827 cm -1 1080 cm -1 H Intensity (cps) 234 cm -1 H 297 cm -1 H 410 cm -1 H 667 cm -1 H Intensity (cps) 957 cm -1 493 cm -1 H 1096 cm -1 C 412 cm -1 H 613 cm -1 H 705 cm -1 Fe,Mn oxides 1322 cm -1 H 236 cm -1 H 0.10 0.05 C-A-02 rosso M = maghemite γ-fe 2 O 3 200 cm -1 M 1085 cm -1 C Intensity (cps) 358 cm -1 M 491 cm -1 M 1406 cm -1 M 670 cm -1 M 720 cm -1 M 200x 0.00 1000 2000 raman shift (cm -1 ) 200x H 200x 0.0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 raman shift (cm -1 ) 1000 2000 raman shift (cm -1 ) Pigmenti: CaCO 3, α-fe 2 O 3, MnO 2, γ-fe 2 O 3 SiO 2, TiO 2
Strato pittorico: studio stratigrafico alterazione strato pittorico finitura arriccio 100x strati pittorici finitura arriccio 100x
Strato pittorico: identificazione del legante 0.4 FTIR 1420 C pigmento bianco 0.3 assorbanza 0.2 877 C 0.1 715 C 1040 S 0.0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 ν / cm -1 Analisi µftir: non si osserva la presenza di leganti organici (proteine, olii, polisaccaridi) ne` di eventuali prodotti alterazione
Strato pittorico: identificazione del legante Pigmento: ossidi di ferro Legante: carbonato di calcio (tracce di P, Si, Al) X 4
Conclusioni Legante: CaCO 3 con impurezze a base di Si, K, P Strato pittorico bianco: calcite e quarzo a secco. Strato pittorico arancione: ossidi di ferro a secco. Strato pittorico rosso scuro: ossidi di ferro e manganese a secco. Finitura: calcare organogeno e roccia magmatica macinata. Arriccio: roccia magmatica macinata (k-feldspati, pirosseni quarzo). Supporto: incannucciata su parete di tufo.
Prospettive 1. Studio di provenienza dei pigmenti rossi (dimensioni e cristallinita degli ossidi, impurezze) 2. Confronto delle tecniche esecutive di pitture murali arcaiche e orientalizzanti dell area ceretana (composizione dell intonaco e natura del legante)
Madonna delle Grazie Il Perugino Perugia Monastero di Sant Agnese
misure XRF Le campiture verdi prelievi -interno manto -risvolto manto -cinta -albero destra
Le campiture verdi 02 Descrizione S K Ca Mn Fe Cu Zn Au Pb As Risvolto manto Vergine 1.11 29.89 60.72 153.33 0.93 Verde-oro 09 manica angelo 0.29 0.50 44.07 9.46 2.27 10 Albero 0.22 32.31 2.76 70.63 2.10 22 Interno manto 0.09 0.54 9.56 15.11 0.57 0.09 0.36
terra verde Raman 100 FT-IR Intensity (a.u.) 218 140 273 460 550 700 1080 964 796 1590 1476 PA11-01 PA17-07 3567 Trasmittanza (%) 90 80 70 60 50 40 C 978 1082 Ox Ox PA11-01 PA12-01 C= calcite Ox= ossalati 3559 594 30 20 10 C 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Raman shift (cm -1 ) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Wavenumber (cm -1 )
Le campiture viola e marroni misure XRF prelievi - veste marrone suora - veste viola vergine
Veste della Vergine Intensity H= ematite 1305 H ν(mn-o) 670 cm -1 H H H 297 H H risultati XRF Descrizione S K Ca Cr Mn Fe Cu Zn 01 Veste Vergine 0.15 tr 74.26 tr 102.22 04 Veste Vergine 0.14 tr 57.75 tr 101.45 1.46 08 Veste angelo 0.15 0.65 44.07 0.14 9.47 1.42 -terre naturali ossidi di ferro e manganese -calcite -nero carbone 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Raman shift (cm -1 )
Analisi stratigrafica 40µm 400x 640x Analisi EDS cristalli chiari Element peso % Al2O3 1,45 CaO 3,43 FeO 95,12
Veste della suora risultati XRF Descrizione S K Ca Cr Mn Fe Cu Zn 01 Veste Vergine 0.15 tr 74.26 tr 102.22 04 Veste Vergine 0.14 tr 57.75 tr 101.45 1.46 08 Veste angelo 0.15 0.65 44.07 0.14 9.47 1.42 13 Manto suora a sinistra 0.10 0.34 18.65 24.65 0.58 H PA 02 -terre naturali ossidi di ferro H= ematite -terra verde -calcite Intensity H H H H H 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Raman shift (cm -1 )