Altérations chromatiques des pigments au plomb dans les oeuvres du patrimoine : étude expérimentale des altérations observées sur les peintures murales

Chromatic alterations of lead-containing pigments in artworks : an experimental study of the alterations observed in mural paintings

• Auteur / Autrice : Sébastien Aze
• Direction : Alain Baronnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Essais accélérés (technologie)

Couleur -- Altération

Peinture et décoration murales

Pigments

Plomb

Résumé

Les pigments au plomb (minium, céruse), couramment employés en peinture depuis l'Antiquité, sont connus pour subir des transformations entraînant des décolorations de la couche picturale (noircissement, blanchissement, verdissement). Les conditions de stabilité des pigments sont étudiées par des essais de vieillissement artificiels de pigments bruts et d'éprouvettes peintes. Ceux-ci montrent la décomposition de l'hydrocérusite en présence de chaux ainsi que la transformation de Pb304 en plattnérite (β-Pb02) en milieu acide dilué. La caractérisation d'échantillons de minium prélevés sur un peinture murale expérimentale après 25 ans de vieillissement naturel révèle que le noircissement du minium est lié à la formation de plattnérite par un mécanisme possible de disproportionnation de Pb304 en milieu acide. Le blanchissement est dû à la recristallisation du plomb divalent sous forme de cérusite (PbCO3) et d'anglésite (PbS04), causée par l'absorption de polluants gazeux (CO2, SO2).

Lead-containing pigments (red lead, white lead), widely employed in paintings since Antiquity, are liable to undergo transformations which lead to discolorations of the pictorial layer (blackening, whitening, greening). The conditions of appearing of the alteration phases are studied through artificial ageing tests of raw pigments and experimental paintings. The tests reveal both the decomposition of white lead in the presence of lime and the transformation of minium into black plattnerite β-Pb02 in dilute acidic environment. The characterization of red lead micro-samples taken from an experimental wall painting after a 25-years natural ageing period reveal that blackening is linked to the formation of plattnerite through a probable mechanism of disproportionnation of Pb304 in acidic environment. The whitening is caused by the re-crystallization of divalent lead into both cerusite (PbCO3) and anglesite (PbSO4), produced by the absorption of gaseous pollutants (C02, SO2).