Desarrollo de métodos voltamperométricos para la identificación de pigmentos en objetos artísticos y arqueológicos.

• Main Author: Saurí Peris, María del Carmen
• Other Authors: Doménech Carbó, Teresa
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Spanish
• Published: Universitat de València 2007
• Subjects: Facultat de Químiques; 543
• Online Access: http://hdl.handle.net/10803/10254; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:9788437068060

El análisis de los materiales constituyentes de obras de arte y objetos arqueológicos esde gran importancia para los estudios arqueométricos, así como los conservativos yrestaurativos dirigidos al conocimiento y acondicionamiento del patrimonio histórico ycultural. Dicho análisis, generalmente, se ve condicionado por la necesidad de utilizarmétodos de análisis no destructivos, así como micro- o submicromuestras, en el caso deque se requiera tomarlas del objeto estudiado.No obstante, en este contexto, uno de los problemas analíticos más frecuentes esla identificación de los pigmentos pictóricos presentes en lienzos, pinturas murales,policromías, tejidos, etc. Aunque para este propósito se dispone de métodos analíticosbien establecidos, los análisis sobre muestras reales se ven dificultados por la elevadadilución del pigmento en el conjunto de la muestra, la coexistencia de diferentespigmentos y la presencia de aglutinantes, capas de preparación y películas protectoras.Todo ello hace deseable la búsqueda de métodos alternativos a los empleadostradicionalmente (microscopía electrónica, espectrometría infrarroja, etc.) quecompleten el abanico de técnicas disponibles al servicio de la Arqueometría y laConservación y Restauración.En este marco se ha venido desarrollando en el Departamento de QuímicaAnalítica de la Universidad de Valencia, en colaboración con el Departamento deConservación y Restauración de Bienes Culturales de la Universidad Politécnica deValencia, una línea de investigación dirigida a la aplicación de técnicasvoltamperométricas al análisis de materiales y objetos arqueológicos y artísticos. Es unalínea de trabajo basada en las aportaciones de una rama de la Electroquímica del EstadoSólido, que se denomina Voltamperometría de Micropartículas, dirigida a lacaracterización de micromuestras sólidas mediante el registro de su respuestavoltamperométrica. Esta metodología se inspira directamente en los trabajos de Scholz,Grygar y colaboradores en los 90, basados a su vez en los trabajos clásicos de Lamache,Bauer y Brainina, entre otros, en los 70 y 80. La estrategia adoptada consiste en utilizarla muestra a estudiar como modificador electródico, depositando unos pocosmicrogramos de ella sobre la superficie de un electrodo inerte, habitualmente de grafito,y registrando posteriormente la respuesta electroquímica en contacto con un medioelectrolítico adecuado.En la presente Tesis se ponen a punto métodos voltamperométricos para laidentificación de pigmentos orgánicos e inorgánicos, así como de los procesos dealteración que algunos de ellos pueden sufrir, y su posterior aplicación al análisis demuestras reales procedentes de objetos artísticos y arqueológicos. Para ello secaracterizan mecanismos de reacción y parámetros electroquímicos como el potencialde pico y el coeficiente de electrotransferencia. También se desarrollan métodos para laespeciación y la identificación de componentes pigmentantes y productos de alteraciónen materiales cerámicos y vítreos. Los resultados obtenidos en cada caso se validanmediante el empleo de técnicas no electroquímicas y también, se estudia la aplicaciónde estrategias que faciliten la identificación de forma inequívoca, como son las técnicassustractivas, deconvolutivas, la preparación de muestras sintéticas multicomponentes yel tratamiento de datos mediante representaciones como las de Tafel, entre otras.Los resultados obtenidos en las diferentes etapas de la investigación llevada acabo, han dado lugar a la publicación de diversos trabajos en importantes revistascientíficas dentro del campo de la Química Analítica, los cuales son la base de lapresente Tesis. === Chemical analysis of materials from art and archeological objects is undoubtedly oneof the most important aspects of archaeometry, conservation and restoration ofhistorical and cultural heritage. In particular, pigment analysis plays an essential rolein the conservation of works of art in which the identification of pigments and thestudy of their alterations in samples from canvas paintings, wall paintings,polychromed sculptures, textile pieces, etc. are frequently required. This analysisoften implies to use non-destructive methods and is conditioned by the fact that theamount of sample is usually restricted to the microgram level or less. Although thereare several well-established analytical methods, they are not suitable for real sampleanalysis because of the excessive dilution of the pigment in the sample, thecoexistence of different pigments, and the presence of binding media and protectivefilms. For these reasons, from the studies of the groups of Lamache, Brainina andScholz, the application of electrochemical techniques to obtain information on thecomposition and structure of solid compounds can be considered a practicalproposition in the field of analytical chemistry.In this context, the purpose of this Thesis is to obtain voltammetric methodswhich extend the scope of the traditional available ones for the anlysis of pigmentsand alteration products in pictorial samples, glazes an ceramic materials,archaeological glass, etc.The general methodology used is based on the voltammetry of microparticles,which consists of microsample characterization by recording voltammetric responseof the solid immobilized in the surface of an inert elctrode dipped into an appropiateelectrolyte solution. The reaction mechanism and electrochemical parameters such asthe peak potential an charge transfer coeffitients, are characterized, as well asdeconvolution techniques or synthetic multicomponent samples have been used withthe purpose of getting a more unequivocal identification. The results have beenvalidated with other non electrochemical techniques.The extensive work developed during this investigation project is recorded indifferent papers published in some of the most important scientific journals in thefield of analytical chemistry.