Medidas da composição elementar e espessura de multicamadas de metais e pigmentos em objetos do patrimônio cultural por fluorescência de raios X portátil (PXRF)

• Main Author: Fabio Lopes
• Other Authors: Carlos Roberto Appoloni .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Física. 2014
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000189919

Foram analisados artefatos de metais pré-colombianos pertencentes à cultura Chavín e Vícus que floresceram ao norte do Peru. As análises indicaram que as peças foram produzidas em ligas de ouro (Au), prata (Ag) e cobre (Cu) e também em tumbaga, isto é, cobre ou prata enriquecido na superfície com ouro. No total foram analisadas 17 peças pertencentes a dois Museus, Municipal de Piura, Piura e ao Museu Enrico Poli, Lima. Nas análises foram utilizado um equipamento portátil de Fluorescência de Raios X (PXRF) composto de um detector modelo X-123SDD com cristal Si-Drift, área ativa do Cristal de 7 mm2 e janela de Berílio (Be) com 12,5 m de espessura e tubo de prata. Amostras padrões de ouro, prata e cobre foram empregados para a calibração e quantificação. As espessuras de ouro foram determinadas utilizando a Atenuação Diferencial para o cobre, e prata e autoatenuação para o . Os valores de espessuras encontrados para os artefatos de metais pré-colombianos variaram de 1,4 ± 0,4 m a 5,0 ± 1,2 m. Duas peças pertencentes ao Acervo do Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand (MASP) foram estudadas, uma Moldura dourada e uma tela de Victor Meireles denominada “Moema”. Foi utilizado um equipamento de Fluorescência de Raios X Portátil composto de um detector de Si-PIN com cristal de 6 mm2 e espessura 500 m possuindo janela de Berílio de 12,5 m de espessura e tubo de prata com colimador e filtro de prata. A metodologia identificou que a coloração dourada da moldura é devido ao ouro. Utilizando a metodologia de Atenuação Diferencial para o chumbo, , foi determinado o valor médio da espessura para o douramento de 1,23 ± 0,36 m. Moema, óleo sobre tela de 1866, retratada pelo pintor Vitor Meireles de Lima foi estuda em 73 pontos, que revelaram a utilização de 11 pigmentos, sendo eles: Branco de Chumbo, Calcita, Gesso, Vermelhão, Ocre vermelho, Terra Verde, Verde gris, Ocre amarelo, Ocre Marron e Azul da Prussia. A Atenuação Diferencial para o chumbo, , foi calculada. Os valores determinados permaneceram inalterados, com uma média de 1,83 ± 0,12 m para todos os pontos. Esse fato indica que o pigmento Branco de Chumbo foi intensamente usado (tornando sua espessura infinita para PXRF) e que ele foi diluído com outros pigmentos, como Ocre e Vermelhão, para produzir as tonalidades desejadas. Também foi proposto um modelo empírico para a determinação de espessuras de Filme Fino de Vanádio e foi desenvolvido um software para quantificação de ouro, prata e cobre em artefatos do patrimônio cultural. === It was analyzed pre-Columbian artifacts of metals belonging to the Chavín and Vícus culture that flourished in the North of Peru. The analyses indicated that the pieces were produced in an alloy of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu) and also tumbaga, that is, copper or silver enriched in the surface by gold. In the total seventeen parts were analyzed that belong to two museums, Museu Municipal de Piura, Piura and from the Museu Enrico Poli in Lima. For the analyses it was employed a Portable X-ray Fluorescence system (PXRF) that is composed of a detector model X-123SDD with crystal Si-Drift, active area of crystal 7 mm2 and Beryllium window (Be) with 12.5 m of thick and silver tube. Standard samples of gold, silver and copper were employed for calibration and quantitative analysis. The thicknesses of gold was determined using the methodology of Differential attenuation of the silver, and copper, and the Self-attenuation for gold, . The thickness values found for the pre-Columbian artifacts of metals vary from 1.4 ± 0.4 m a 5.0 ± 1.2 m. Two pieces belonging to The Museum of Art of São Paulo Assis Chateaubriand MASP in Brazil were research, one gilded frame and a paint of Victor Meirelles. To analyze, it was employed a Portable X-ray Fluorescence system (PXRF) that is composed of a Si-Pin detector with crystal of 6 mm2, thickness of 500 m and Beryllium window (Be) with 12.5 m of thick and silver tube with collimator and filter of silver. The methodology allowed identify that the golden color of the frame was due to the gold. Using the methodology of differential attenuation of the lead, it was determined that the average value the thickness of the gilding was 1.23 ± 0.36 m. Moema, oil on canvas of 1866, portrayed by the painter Vitor Meireles de Lima was studied in 73 points, which revealed the use of 11 pigments: White Lead, Calcite, Plaster, Red, Red Ochre, Green earth, Verdigris, Yellow Ochre, Brown and Blue Ochre of the Prussia. It was calculated the Differential attenuation of lead . The values determined for lead kept unchanged, with average of 1.83 ± 0.12 m to all points. This fact shows that the white lead pigment is intensively used (becoming its infinite thickness for PXRF) and it was diluted with other pigments, such as Ochre and Red, to create the desired hues. In addition it was suggested a theoretical model for determining of the thicknesses of Thin Film of Vanadium and finally, software was developed for quantification of gold, silver and copper artifacts of cultural heritage.