Nos tutelles

CNRS

Nos partenaires

Rechercher




Accueil > Recherche > Evolution des matériaux à long terme

La transformation du cinabre

publié le

La couleur des pigments peut parfois évoluer, de façon imprévisible, du point de vue du peintre ou du conservateur. La dégradation la plus commune du sulfure de mercure rouge (α-HgS), utilisé dans sa forme naturelle du cinabre ou synthétique du vermillon, est la coloration en noir ou gris-argenté. Ce phénomène n’apparait pas systématiquement. Depuis l’Antiquité, le cinabre était souvent utilisé dans les peintures, même s’il était connu pour se dégrader sous l’influence de l’irradiation solaire et de l’humidité.
Jusqu’à récemment, l’hypothèse la plus utilisée était la transformation de phase du cinabre hexagonal rouge en métacinabre cubique noir par l’action de la lumière. Il a déjà été montré que le chlore pouvait être impliqué dans le noircissement du cinabre naturel et la formation de cristaux superficiels blancs et gris. Cependant, les études précédentes ont montré que le processus de dégradation n’est pas encore complètement compris.

Les analyses réalisées sur des œuvres originales contenant du sulfure de mercure (peintures murales et tableaux, de collections françaises et belges principalement) ont permis l’identification de différents composés de dégradation, comme le calomel (Hg2Cl2), la corderoite (α-Hg3S2Cl2), et pour la première fois sur des objets patrimoniaux, du β-Hg3S2Cl2 et de la kenhsuite (γ-Hg3S2Cl2). Des sulfates (tels que le gypse CaSO4.2H2O) ont été également identifiés à la surface de certains échantillons altérés. La caractérisation chimique de ces produits d’altération est assez difficile notamment à cause de la taille micrométrique des (multi-)couches d’altération. Au-delà des différentes techniques analytiques disponibles, la micro-diffraction X, la micro-fluorescence X et la micro-spectroscopie d’absorption X avec source synchrotron ont récemment prouvé leur intérêt dans l’identification et la localisation des composants à la fois originaux et altérés.

De plus, des expériences de vieillissements artificiels ont permis de reproduire la formation de calomel et de corderoite à partir d’échantillons modèles de HgS et confirmer que la lumière et le chlore sont deux paramètres essentiels pour former les différents produits d’altération. Des sulfates ont également été identifiés sur des échantillons modèles dégradés, dont le soufre semble provenir du sulfure de mercure. Les réactions gouvernant la dégradation de HgS sont multiples et peuvent avoir lieu simultanément.

Ces recherches ont confirmé les hypothèses préliminaires sur les facteurs influençant l’altération du sulfure de mercure et indiquent les conditions dans lesquelles ces dégradations se réalisent dans le but de les éviter dans le futur.

Cette recherche est l’objet de la thèse de doctorat de Marie Radepont.

Résultats d’analyses par micro-diffraction des rayons X réalisées sur un prélèvement du tableau de Rubens L’Adoration des Mages exposé à Anvers. En plus des couches de préparation et du pigment original, deux composés de dégradation contenant du mercure et du chlore sont identifiés [M. Radepont, 2011].