De zepen waar veel olieverfschilderijen mee kampen

Chemie

Van alle olieverfschilderijen kampt bijna driekwart met de vorming van schadelijke metaalzepen. Een promovendus bracht de stadia van het proces in kaart. Voor restauratie en conservering is dit cruciaal.

Sommige van de rode daken op het schilderij Gezicht op Delft (Johannes Vermeer, 1660-1661) hebben last van metaalzeepvorming. Er hebben zich gele klonters gevormd. Foto Mauritshuis/P.Noble

De gele klonters van metaalzepen die zich hebben gevormd op het schilderij Gezicht op Delft. Foto Mauritshuis/P.Noble

De Mona Lisa, de Nachtwacht en de zonnebloemen van Van Gogh, het zijn chemische tijdbommen die bestaan uit materialen die langzaam zullen vergaan. Olieverfschilderijen ondergaan heel trage veranderingen; in hun uiterlijk, maar ook in hun innerlijke structuur. Verf verkleurt, craqueleert of laat los. Vernis vergeelt. En schilderijen verzamelen stof, vliegenpoep en andere viezigheid.

Met het blote oog is soms nóg een verouderingsverschijnsel zichtbaar, een probleem waarvoor onderzoekers pas twintig jaar geleden een verklaring vonden. Kijk bijvoorbeeld in het Mauritshuis goed naar de rode daken op Vermeers Gezicht op Delft en het lijkt alsof grote vogels de huizen hebben ondergescheten: gele klontjes breken door het verfoppervlak heen.

‘Metaalzeepvorming’ heet dit chemische proces. Metaal-ionen uit de kleurpigmenten verbinden zich met de vetzuren uit de plantaardige olie die schilders als bindmiddel gebruiken. Het is een probleem van enorme proporties: onderzoekers schatten dat zeepvorming bij grofweg 70 procent van alle olieverfschilderijen in meer of mindere mate optreedt.

Scheikundige Joen Hermans (28) is vorige maand aan de Universiteit van Amsterdam gepromoveerd op metaalzepen in olieverf. Hij is erin geslaagd de moleculaire structuur van eeuwenoude olieverf na te maken. Een enorme stimulans voor het onderzoek naar de langzame chemie van olieverf. Op afzienbare termijn, vertelt hij, zal dat uitmonden in betere methoden voor het schoonmaken, restaureren en bewaren van waardevolle kunstwerken.

Hoe bent u tot dit onderzoek gekomen?

„Na mijn master zag ik een vacature voor een promotieonderzoek naar de veroudering van olieverfschilderijen. Interesse voor kunst heb ik van huis uit meegekregen. Mijn familie zit vol met kunstenaars. Chemisch leek het me interessant en ik wilde per se ook een onderwerp met een concreet doel. Het conserveren van waardevolle kunstwerken is toch een zaak met een publiek belang. Verbazingwekkend dat het onderzoek naar de veroudering van schilderijen nog redelijk in een beginstadium verkeert.”

Hoe komt het dat het probleem van metaalzepen in olieverfschilderijen pas in de jaren negentig is benoemd?

„Slechts bij een deel van de schilderijen breken de metaalzepen door de verf heen. Bij veel schilderijen zit het probleem onder de oppervlakte. Dat leidt soms tot afbladderen. Maar daarbij werd de link naar metaalzepen niet gelegd.

„Twintig jaar geleden is voor het eerst gedegen chemisch onderzoek gedaan naar die vreemde puntjes op schilderijen. Pas toen is het besef gekomen dat zeepvorming ontstaat uit de verf. Het is dus geen korstje of zoutaanslag, ontstaan in reactie met de lucht.

„Als je weet waarnaar je zoekt, zie je meer. Opeens zagen conservatoren en restauratoren dat de meeste schilderijen last van zeepvorming hebben.”

En zeepvorming is een onomkeerbaar chemisch proces?

„Een chemisch proces stoppen of omkeren, dat is heel lastig. Maar je kunt wel veel doen om zulke processen zo langzaam mogelijk te laten verlopen.

„Zonder maatregelen zal een groot deel van de oude schilderijen door die protrusies veranderen. En bij moderne schilderijen met dikke verflagen leidt de zeepvorming op termijn vermoedelijk tot instabiele verf.”

Wat heeft u ontdekt bij uw onderzoek?

„Hoe het chemische proces van zeepvorming verloopt. De verschillende stadia in dat proces waren nog niet in kaart gebracht. Nu dat is gebeurd, kunnen we diagnosticeren in welk stadium van het verouderingsproces een schilderij zich bevindt. Belangrijk, want dan weet je welke volgende stap in dat proces je wilt vertragen.”

Hoe heeft u dat proces blootgelegd?

„Door verfmonsters van vele schilderijen te onderzoeken. Waarin verschilde bijvoorbeeld een verf die nog heel goed is, van een verf met problemen? Een belangrijke stap was ook dat het is gelukt om de moleculaire structuur van eeuwenoude verf met problemen na te maken. Vanaf dat moment konden we allerlei onderzoek doen naar het gedrag van oude verf zonder meteen monsters uit Rembrandts te hoeven nemen.

„Kennis over de snelheid waarmee verouderingsprocessen plaatsvinden is cruciaal met het oog op restauratie en conservering. Met een klein verfmonster kunnen we nu fundamentele moleculaire processen meten. Dat is nodig om uitspraken te kunnen doen over de effecten van temperatuur, luchtvochtigheid en het gebruik van oplosmiddelen, die gebruikt worden bij het verwijderen van vergeelde vernislagen.”

Een jaar geleden waarschuwde verfonderzoeker Jaap Boon voor de slechte staat van veel schilderijen van Karel Appel uit de jaren vijftig. Kan je stellen dat de olieverfschilderijen van de Vlaamse primitieven na 600 jaar in een betere conditie zijn dan die van Karel Appel?

„Er is zeker een verband tussen gebezigde schildertechniek en verouderingsprocessen. Als je graag wilt dat olieverfschilderijen heel lang goed blijven, dan is de techniek van Jan van Eyck een mooi uitgangspunt. Niet te veel verschillende pigmenten mengen, in dunne laagjes schilderen en die goed laten drogen. Dat levert langlevende verven op.”

Karel Appel smeet dikke lagen verf op het doek. Hij rotzooide graag wat aan.

Lachend: „Je mag de kunstenaar niet belemmeren in zijn vrijheid. Maar dik aangebrachte verf droogt veel langzamer, dat wel.”

Wanneer kunnen we de eerste aanbevelingen voor restauratoren en conservatoren verwachten?

„We zijn veel opgeschoten, maar er zijn nog zoveel omgevingsfactoren die moeten worden onderzocht. Vergeet ook niet, dat geen twee schilders dezelfde techniek toepasten.

„Laatst nam een restaurator contact met me op. Hij wilde een Mondriaan restaureren. Na het gesprek besloot hij nog even te wachten tot we meer weten. En zulke geluiden horen we de laatste tijd vaker. Er komt veel interessant nieuws aan. Het is goed om nog even te wachten met heel delicate restauraties.”

Wat gaat u nu doen?

„Ik ga beginnen aan een post-doc onderzoek bij het Rijksmuseum Amsterdam, dat is mogelijk gemaakt door een particuliere donatie. Fundamenteel onderzoek naar de invloed van omgevingsfactoren als de luchtvochtigheid op het verouderingsproces van olieverfschilderijen.”

Heeft uw onderzoek nog belang voor andere vakgebieden?

„Het lijkt heel specifiek, zo’n onderzoek naar olieverf, maar er zijn zeker raakvlakken met andere velden van de chemie. Neem onderzoek naar de beweging van metaal-ionen in plastic verpakkingen voor levensmiddelen. Daarvoor moet je dezelfde soort metingen doen als die wij voor verf hebben ontwikkeld. En onze kennis over eeuwenoude chemische processen is weer relevant voor bijvoorbeeld onderzoek naar de levensduur van zonnecellen met cadmiumsulfide. Uit ons olieverfonderzoek weten we hoe dat metaal, dat ook in pigmenten zit, op de lange termijn reageert op lucht.”