Aplicaciones de la espectrometría de masas por desorción láser para el estudio de los pigmentos orgánicos sintéticos en Las OBRAS de arte

Yudy Marcela Domínguez Fuentes

Introducción

Este artículo describe la aplicación de la espectrometría de masas por desorción láser (LDMS) para la identificación de los pigmentos orgánicos sintéticos en muestras microscópicas de obras de arte.Se presentan algunos ejemplos en la cual la espectrometría de masas por desorción láser proporciona datos importantes relacionados con los materiales utilizados en la pintura atribuida a Jackson Pollock y en la investigación de los materiales y técnicas de la artista estadounidense James Castle.

METODOLOGÍA

1. Preparación de la muestra

Los patrones de los pigmentos y las muestras de las pinturas fueron aplicadas directamente en un plato y de inmediato recubiertas por una película y se adhirieron a la placa con una solución diluida de Magna en xileno para minimizar la posibilidad de pérdida de muestra o la contaminación de las muestras.

2. Espectrometría de masas

Se utilizó un equipo de masas PerSeptive ByoSistems Voyager-RP BioSpectrometry Workstation (desorción láser con analizador TOF)) usando software Grams/32 para el análisis de datos (Applied Byosistems) . El espectrometro fue tomado en modo de ion positivo y/o negativo con continua extraccion. El sistema utilizo una longitud de onda de 337 nm.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1. Análisis de los materiales de pinturas atribuida a Jackson Pollock

Fig. 1. Damaged painting attributed to Jackson Pollock showing the sampling location of a dark red/brown paint.

Fig. 2. (a) Positive ion LDMS spectrum from dark red/brown paint. (b) Spectrum and structure of PR254 reference standard. The inset compares the [M+H]+ isotopic patterns for (a) dark red/brown paint and (b) PR254 reference standard and indicates the radical cations, [M•+].

Fig. 2. Negative ion LDMS spectrum from the red paint sample. PY74 and PY65 cannot be distinguished from this data alone (vide infra). PY3 was identified based on exact mass and isotopic data in addition to FTIR data. PR188was identified based on exact mass and isotopic data in addition to characteristic fragments (see Fig. 6)and FTIR data. The inset shows the [M−H]−for (a) PR188 reference standard and (b) the red paint.

Fig. 3. Positive ion LDMS spectra from (a) reference standard PY74 and (b) reference standard PY65. Ions unique to each compound are indicated (*). The inset (c) shows a portion of the positive ion spectrum from the red paint indicating (*) ions that confirm the identification as PY74.

2. Los materiales de dibujo de James Castle

Fig. 4. James Castle untitled (Dream house) not dated. Found paper, color of unknown origin, soot. 5 1/27 3/4 in. Courtesy: J. Crist Gallery, Boise, Idaho, #0438.20.

Fig. 5. (a) Negative ion LDMS spectrum from single yellow fiber from the J. Crist Dream house” drawing by James Castle. Ions assigned to PY14 or PY55: m/z 655.5−, 452.3− and 250.2−; PY1: m/z 339.3−and 151.2−; chromate species: m/z 100.1−, 184.0−and 200.0−. (b) Positive ion spectrum from single yellow fiber. Major ions are assigned to Pb-containing species as indicated.

Fig. 10. Structure of PY14 indicating the origin of major fragments observed in the negative ion spectrum (Fig. 5a) from the yellow fiber. Isobaric PY55 differs only in the positions of methyl groups on the outer aromatic rings and produces identical fragment ions.

Fig. 6. Negative ion LDMS spectrum from a single orange fiber from the PMA “Dream house” drawing by James Castle. Molecular anions from CI 73900 (311.2−) and CI 73920 (341.2−), the components of both PO48 and PO49, are indicated. Component structures and spectrum from reference standard is shown in the insert.

CONCLUSIONES

A pesar que se obtuvieron resultados positivos en el análisis de los materiales por el método LMDS, ciertos pigmentos en las muestras no pudieron ser detectados o identificados con confianza por razones aun desconocidas. En los ejemplos presentados, LDMS fue usada para la determinación cualitativa de pigmentos.

El uso de LMDS descrito en este artículo proporciona una herramienta adicional para entender los materiales de las obras de arte modernas, para encontrar aplicaciones relacionadas a la autenticidad, y el estudio de las técnicas y materiales de los artista.

bibliografía

KIRBY, Daniel P, et.al, Applications of laser desorption mass spectrometry for the study of synthetic organic pigments in works of art. International Journal of Mass Spectrometry 284 (2009) 115–122.