Estudo de processos de degradaç˜ao de pigmentos de coloraç˜ao azul e amarela

268 Pages·2017·30.98 MB·Portuguese

Universidade de S˜ao Paulo
Instituto de F´ısica
Estudo de processos de degrada¸c˜ao de
pigmentos de colora¸c˜ao azul e amarela
Natasha Fioretto Aguero
Orientadora: Profa. Dra. Ma´rcia de Almeida Rizzutto
Disserta¸ca˜o apresentada ao Instituto de F´ısica
da Universidade de S˜ao Paulo para a obtenc¸˜ao
do t´ıtulo de Mestre em Ciˆencias.
Banca Examinadora:
Profa. Dra. M´arcia de Almeida Rizzutto (IFUSP)
Prof. Dr. Fabio Rodrigues (IQ-USP)
Profa. Dra. Marcia de Mathias Rizzo (PUC/SP)
Sa˜o Paulo
2017
FICHA CATALOGRÁFICA

Preparada pelo Serviço de Biblioteca e Informação

do Instituto de Física da Universidade de São Paulo

Aguero, Natasha Fioretto

Estudo de processos de degradação de pigmentos de coloração azul
e amarela. São Paulo, 2017.

Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo. Instituto de
Física. Depto. de Física Nuclear.

Orientador: Profa. Dra. Márcia de Almeida Rizzutto
Área de Concentração: Física Aplicada

Unitermos: 1. Física experimental; 2. Pigmentos; 3. Arqueometria.

USP/IF/SBI-042/2017
University of S˜ao Paulo
Institute of Physics
Study of degradation processes of
blue and yellow pigments
Natasha Fioretto Aguero
Advisor: Prof. Dr. Ma´rcia de Almeida Rizzutto
Dissertation presented to the Institute of Phy-
sics of the University of S˜ao Paulo for the title
of Master of Science.
Examination Board:
Prof. Dr. M´arcia de Almeida Rizzutto (IFUSP)
Prof. Dr. Fabio Rodrigues (IQ-USP)
Prof. Dr. Marcia de Mathias Rizzo (PUC-SP)
Sa˜o Paulo
2017

“Al final del d´ıa podemos soportar
m´as de lo que creemos.”
Frida Kahlo

Agradecimentos
Pelo apoio financeiro, gostaria de agradecer:
`
A Funda¸c˜ao de Amparo a` Pesquisa do Estado de Sa˜o Paulo (FAPESP) pelo fundamental
suporte financeiro, com bolsa de 10/2015 a 02/2017, processo no 2014/26151-8.
Ao CNPq, pela bolsa concedida no in´ıcio deste mestrado, de 03/2015 a 09/2015, sob o
processo no 130970/2015-8.
Meus sinceros agradecimentos:
`
A minha fam´ılia, por todo suporte que me foi dado durante essa jornada. Em especial,
a` minha m˜ae Vanja, a primeira cientista que conheci, e ao meu irma˜o Ygor, por sempre me
ajudar desde que eu nasci. Agrade¸co ainda a todos os animais de estima¸ca˜o que estiveram
conosco nesse per´ıodo: Tarta, Toby, Hambran, Lady, Trouble, Nina, Tom e Leo.
`
A minha orientadora, Marcia Rizzutto, por ter acreditado no meu potencial e trilhado
este caminho comigo.
Aos meus amigos de po´s-gradua¸ca˜o, sem os quais jamais teria conseguido: Gubolin,
pelo apoio e compreens˜ao infinitos; Leonardo Leano, pela companhia nos piores e melhores
momentos; Osvaldo Botelho, pelas conversas sinceras em meio aos caf´es; Marina Mendon¸ca,
por me dar suporte emocional quando tudo parecia imposs´ıvel; Thales Borrely, por alegrar
meu dia mesmo sem saber; Rafael Escudeiro, por ser o colega de corredor mais divertido;
DimyNanclares,pormeajudarcomosenroscosqueavidanoIFUSPoferece; Thandryus,por
me acompanhar em todos os rolˆes errados; Vin´ıcius Duarte e Henrique Zanoli, por terem me
ajudado mesmo estando longe; Maria Fernanda Resende, por ser o melhor exemplo de po´s-
graduanda; Gilson Ronchi, cuja ajuda e companhia foram essenciais para o desenvolvimento
deste trabalho.
Aos demais colegas: Cauˆe Ferreira, pela ajuda com o Arduino; Kadu Vido, pela o´tima
amizade inesperada; Mariana de Marchi, por ser minha melhor amiga desde o primeiro
dia da faculdade; Walter Mendes Leopoldo, por sempre estar ao meu lado quando precisei;
Anderson Ferreira, pelas agrada´veis visitas a` minha sala; Cassio Amador, pelas melhores
piadas de todas.
A todos os meus colegas de grupo de pesquisa, em especial: Eva Mori, pela contribui¸ca˜o
com a ana´lise dos fragmentos de Portinari; Silvia Cunha, pelo aux´ılio com a fabrica¸c˜ao de
amostras; Duane Mota, pelo companheirismo nas viagens e na vida universita´ria; Pedro
Campos, pela amizade e pelo bom humor.
`
A equipe do LAMFI: Tiago Fiorini e Cleber Rodrigues, ambos por sempre estarem
dispostos a sugerir novas ideias para este trabalho; Marquinhos, pela enorme prestatividade;
8
Renan Assis, pelo aux´ılio com meus projetos, mesmo que n˜ao dessem certo; Alisson Rodolfo,
por sempre me ajudar quando necessitei e ter se tornado um grande amigo.
Ao Laborato´rio de Alvos Finos, em especial `a Wanda Engel pelo amparo com a mani-
pula¸ca˜o qu´ımica necessa´ria a este trabalho.
A todos os servidores do IFUSP e dos restaurantes universita´rios. Gostaria de destacar:
Luiz, vigia do edif´ıcio Oscar Sala, por sempre ter me recebido de maneira ta˜o atenciosa nas
manh˜as dos u´ltimos dois anos; Andrea Wirkus e Eber Lima, funciona´rios da CPG, por me
auxiliarem com todas as burocracias da po´s; Zenaide Damaceno, Gilda Galv˜ao e Andrea
Schlegel, secret´arias do DFN, pela gentileza com a qual sempre me atenderam.
Ao professor Fabio Rodrigues, na˜o so´ pelas diversas contribui¸c˜oes feitas a este mestrado,
mas tamb´em por ser uma das pessoas de mais boa ´ındole que eu ja´ conheci. A todos os
alunos do laborat´orio de quimiosfera, que sempre me trataram da melhor forma poss´ıvel e
me fizeram sentir bem vinda.
`
A professora Marcia Rizzo, pelas sugesto˜es a` revisa˜o desta disserta¸ca˜o.
`
A professora Eliane Aparecida Del Lama, por ter atenciosamente cedido o uso do espec-
trofotˆometro Konica Minolta CM 2600d.
Ao Laborato´rio de Cristalografia do IFUSP: Antonio Carlos e Tarsis, pelo aux´ılio e
companhia durante as medidas de XRD; professora Marcia Fantini, por ter me ensinado
todas as potencialidades da cristalografia e pelo aux´ılio na an´alise dos difratogramas.
Aos colegas do IPEN, Mariana Arau´jo e Teo Garcia, pela disposi¸ca˜o com as ana´lises de
FTIR e XRD, especialmente nos u´ltimos momentos deste mestrado
Ao Laborato´rio Nacional de Luz S´ıncrotron: Douglas Galante, por ter me apresentado
ao LNLS e ter aberto um mundo novo de possibilidades; Tamires Gallo, pela gentileza e
ajuda com o experimento na linha TGM; Santiago Figueroa, pelo fundamental aux´ılio com
as medidas de XANES.
AosprofessoresIva˜GurgeleElisabethAndreoli, quemeacompanhamdesdeagradua¸c˜ao
e continuam sendo meus ideais de docente.
Aos meus alunos e alunas da disciplina Introdu¸ca˜o `as Medidas em F´ısica, com os quais
eu aprendi imensamente, o que me incentivou a continuar quando eu mais precisava.
`
A Daniela Provedel, por ter me amparado por toda essa trajeto´ria, fornecendo-me o
suporte mais do que necessa´rio para que eu chegasse at´e o fim desta maratona.
Natasha Fioretto Aguero
maio, 2017
Resumo
Em arqueometria e nas ciˆencias aplicadas, metodologias f´ısicas e qu´ımicas sa˜o de grande
utilidade para estudar diferentes materiais e objetos do patrimoˆnio cultural como pinturas
de cavalete, murais, cerˆamicas, metais, etc. No caso particular de pinturas, tais ana´lises po-
dem auxiliar na compreens˜ao do processo criativo, dos materiais utilizados pelo artista e do
estado de conserva¸ca˜o desta obra. No contexto deste u´ltimo item, podem ser caracterizados
sinais de degrada¸ca˜o, como a altera¸ca˜o de cores. Dentro do objetivo de compreender a degra-
da¸ca˜o de alguns pigmentos por exposi¸ca˜o luminosa, estudaram-se os pigmentos amarelo de
ca´dmio (CdS), amarelo de cromo (PbCrO ), azul de cobalto (CoAl O ) e ceru´leo (Co SnO ),
4 2 4 2 4
sendo estes dois u´ltimos tamb´em misturados ao branco de zinco (ZnO). Tais estudos foram
realizados atrav´es de trˆes ensaios com amostras padro˜es preparadas com estes pigmentos:
fotodegrada¸ca˜o induzida na linha TGM (Toroidal Grating Monochromator) do Laborat´orio
Nacional de Luz S´ıncrotron; exposi¸ca˜o a` luz ultravioleta no simulador solar SOL-UV; e ex-
posi¸ca˜o a`s radia¸c˜oes ultravioleta, vis´ıvel e infravermelha em uma caˆmara projetada neste
mestrado. Os resultados apontaram para indicativos de altera¸ca˜o em todas as amostras, em
especial mudanc¸as no espectro de reflectaˆncia na regia˜o do vis´ıvel. Por fim, analisaram-se
amostras de tintas obtidas de obras do pintor Candido Portinari que possu´ıam ind´ıcios de
altera¸ca˜o croma´tica. A partir destes fragmentos, constru´ıram-se modelos estratigra´ficos dos
materiais utilizados pelo artista nestas pinturas.
Palavras chaves: Arqueometria; F´ısica Aplicada; Degradac¸a˜o; Pigmentos.