Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici dell'Emilia Romagna

01 - Il Polittico di Giotto della Pinacoteca Nazionale di Bologna

di Diego Cauzzi, Diego Sali
Bologna – Pinacoteca Nazionale, Polittico di Giotto
2 - Spettrometro FT-IR ALPHA (Bruker Optics Inc.) utilizzato per le misure FT-IR, non a contatto
Tipo
restauri
Nazione
Italia
Regione
Emilia-Romagna
Provincia
Bologna
Comune
Bologna
Località
Bologna
Data compilazione
2010

Abstract

Il Polittico di Giotto nella Pinacoteca Nazionale è stato sottoposto ad uno studio multidisciplinare che ha permesso di acquisire nuove importanti informazioni sulla genesi dell'opera, le vicende conservative e la tecnica pittorica. Sul polittico è stata pioneristicamente utilizzata una nuova strumentazione portatile per l'analisi FT-IR in situ. I risultati ottenuti saranno discussi nel contesto dei dati ricavati da altre tradizionali tecniche di indagine non invasive.

Ubicazione/Come arrivare

Istituti che hanno collaborato:

Soprintendenza per i Beni Storici, Artistici ed Etnoantropologici per le province
di Bologna, Ferrara, Forli’/Cesena, Ravenna e Rimini
via delle Belle Arti 56
40126 – Bologna
Soprintendente dott. Luigi Ficacci
Fax 051 251368
Tel. 051 4209411
e-mail: spsae-bo@beniculturali.it

Bruker Optics Srl
Via G. Pascoli 70/3
20133 Milano
Tel. 39-02-70.63.63.70
optics(at)bruker.it

Descrizione

Primo caso di applicazione di una nuova strumentazione per l'analisi FT-IR in situ

 

Il polittico a cinque ante firmato da Giotto nella Pinacoteca Nazionale di Bologna è stato sottoposto ad uno studio multidisciplinare che ha permesso di acquisire nuove importanti informazioni sulla genesi dell'opera, le vicende conservative e la tecnica pittorica. In tale contesto si è avuta la possibilità di utilizzare una nuova strumentazione portatile per l'analisi FT-IR in situ, al tempo ancora in fase prototipale.

La spettroscopia FT-IR in considerazione della sua versatilità, trova un largo impiego in innumerevoli campi di applicazione della chimica analitica. L'identificazione di strutture molecolari e, di conseguenza, il riconoscimento di composti chimici avviene mediante l'individuazione in un grafico (spettro) delle caratteristiche bande di assorbimento. Nel settore dei beni culturali la spettroscopia FT-IR ha ormai assunto il carattere di analisi di routine. Esistono però dei limiti applicativi a causa della necessità di prelievo di un campione per l'analisi strumentale in laboratorio o delle prestazioni limitate della strumentazione utilizzabile per l'analisi non a contatto, in situ, dovute alla necessità, fino ad oggi, di impiegare azoto liquido (non sempre facilmente reperibile al di fuori del laboratorio) per il raffreddamento dei rivelatori e sistemi a fibre ottiche per l'illuminazione del campione e la raccolta del segnale.

Sul polittico di Bologna è stata impiegata per la prima volta sul campo una nuova testa di misura sviluppata da Bruker Optics Inc. che utilizza un'ottica in riflessione esterna, che permette l'analisi direttamente sull'opera, in maniera non distruttiva e non invasiva, e che non necessita né di fibre ottiche per la registrazione dello spettro né di azoto liquido per il raffreddamento del rivelatore.

Le misure sono state effettuate con uno spettrometro FT-IR ALPHA, equipaggiato con questa nuova testa di misura. L'utilizzo di uno spettrometro piccolo e leggero, utilizzabile in qualsiasi orientazione spaziale e insensibile alle vibrazioni, permette il montaggio di tutto il sistema su un comune cavalletto fotografico, situazione ideale per l'analisi in situ. Gli spettri ottenuti con questa tecnica di campionamento mostrano a seconda della peculiarità del materiale e della morfologia della superficie varie tipologie di forma delle bande spettrali. In alcuni casi l'andamento è simile ai comuni spettri in assorbimento (tipico di segnali di riflessione diffusa), in altri le bande hanno il ben noto andamento ‘a derivata' (tipico degli spettri registrati in condizioni di riflessione speculare), in altri casi la situazione è ancora più complicata e la distorsione delle bande è tale che i picchi vengono ribaltati (fenomeno probabilmente legato al cosiddetto effetto Reststrahlen). Tutto ciò rende talvolta molto complessa l'interpretazione dello spettro. Diviene quindi importante disporre di spettri raccolti su campioni di riferimento su un range spettrale il più ampio possibile.

Sul polittico le misure sono state effettuate focalizzando l'attenzione su alcune zone, per valutare le prestazioni dello strumento nell'ambito della caratterizzazione delle vernici e dei pigmenti.

Per quanto riguarda l'identificazione della vernice presente sul fondo oro, gli spettri ottenuti da quello della tavola raffigurante l'arcangelo Gabriele e sull'ala di quest'ultimo, hanno fornito interessanti informazioni non ottenibili fino ad oggi con altre tecniche di misura non a contatto. La qualità degli spettri e la loro tipologia hanno infatti consentito una rapida interpretazione ed individuazione dei materiali presenti sulla superficie. Lo spettro ottenuto dal fondo mostra i tipici segnali di assorbimento di una vernice terpenenica.  Lo spettro ottenuto dall'ala mostra in aggiunta gli assorbimenti tipici dell'ossalato di calcio.

L'ala dell'Arcangelo Gabriele è stata composta per mera definizione grafica del piumaggio, lasciando trasparire il fondo oro. L'analisi FT-IR ha permesso di spiegare il differente aspetto delle due campiture come dovuto ad un diverso trattamento delle superfici durante l'intervento di pulitura condotto all'ICR nel 1958. L'ossalato di calcio, rilevato solo sull'ala, fa ipotizzare la presenza in tale zona di una vernice più antica rispetto a quella applicata sul fondo oro, sul quale, pertanto, sembrerebbe essere stata condotta una pulitura più approfondita. Il trattamento selettivo delle due zone ha permesso quindi un miglioramento della leggibilità della figura, per differenziazione dell'ala dal fondo.

In considerazione del fatto che la tavolozza utilizzata per la composizione del polittico era già stata caratterizzata mediante studi con XRF e FORS, i punti di campionamento relativi alle campiture colorate sono stati selezionati nell'ottica di valutare la risposta analitica ottenuta da pigmenti azzurri e verdi. Tali tipi di pigmenti appartengono infatti a tipologie all'interno delle quali l'identificazione della singola specie risulta difficoltosa mediante altre tecniche di analisi non a contatto.

In tutte le campiture azzurre è stato identificato il lapislazzuli, pigmento facilmente riconoscibile dall'assorbimento a 2340 cm-1. Tale banda, dovuta alla presenza di anidride carbonica inclusa nella struttura sodalitica della lazurite, è caratteristica del lapislazzuli proveniente dalle miniere del Badakhshan in Afghanistan. L'uso da parte di Giotto di lapis- lazzuli avente questa particolare caratteristica spettrale rappresenta tra i casi sinora documentati, in base a studi FT-IR, il più antico. Infatti gli altri casi pubblicati riguardano

opere di Mantegna, Tiziano e Raffaello. L'identificazione del pigmento verde risulta invece più complessa, con spettri non immediatamente attribuibili, sebbene tutti aventi andamento analogo, a conferma della riproducibilità della misura.

L'analisi degli spettri ha permesso di stabilire che associato a un pigmento verde nelle zone analizzate vi è sempre il lapislazzuli, consentendo di acquisire un'ulteriore informazione sulla tecnica pittorica, non evidenziata dalle analisi FORS. I risultati ottenuti da un approccio basato sull'applicazione ai dati FT-IR di tecniche di analisi statistica multivariata (PCA), sebbene non definitivi, mostrano una netta discriminazione tra la risposta ottenuta dalle campiture azzurre e quelle ottenute dalle campiture verdi. Partendo dal presupposto che l'analisi XRF ha evidenziato la costante presenza di rame nelle campiture verdi, si è inoltre cercato di interpretare gli spettri ottenuti confrontandoli agli spettri IR dei più comuni pigmenti a base di rame (malachite, verdigris, resinato di rame, ecc.); tuttavia la tipologia degli spettri, in cui compaiono bande spettrali di vario tipo, associata al fatto che il pigmento verde è mescolato al lapislazzuli, non ha permesso un'identificazione certa del pigmento verde. Si esclude comunque l'utilizzo di malachite, mentre i dati non sono sufficienti per concludere con certezza sul verosimile utilizzo del resinato di rame, applicato come velatura.

L'impiego di tecniche statistiche di analisi dei dati si è comunque dimostrato promettente per la risoluzione di problemi di interpretazione spettrale. In futuro la raccolta di un maggior numero di misure su altri dipinti e su materiali di riferimento consentirà la costruzione di modelli interpretativi mediante altre tecniche d'analisi multivariata, quali ad esempio l'analisi discriminante, particolarmente adatte per il riconoscimento di particolari pattern, e quindi per la caratterizzazione dei materiali.

Bibliografia

Restauro: sinergie tra pubblico e privato, XVII Salone dell'Arte del Restauro e della Conservazione dei Beni Culturali e Ambientali, Ferrara, 24-27 marzo 2010, a cura del Ministero per i Beni e le Attività Culturali, marzo 2010, pp. 173-175.

 

P. MONARI (a cura di), Ricerche per lo studio e la valorizzazione dei beni culturali. Sperimentazioni in Emilia-Romagna.  Atti del Convegno organizzato il 26 marzo 2010 dalla Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici dell'Emilia-Romagna nell'ambito del XVII Salone dell'Arte del Restauro e della Conservazione dei Beni Culturali e Ambientali (Ferrara, 25-28 marzo 2010), Bologna 2010, pp. 9-19

Itinerari collegati

Studi e ricerche in Emilia-Romagna: attività degli Istituti MiBAC nel 2009
  • Tipo restauri
  • Nazione Italia
  • Regione Emilia-Romagna
  • Provincia Province varie

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