A deep insight into the green deteriorated paint layers at the Maritime Station of Alcântara:An archeometric study

Abstract

The present case study addresses one of the most emblematic mural paintings set painted in 1945 by the Portuguese artist Almada Negreiros at the Maritime Station of Alcântara, Lisbon. In total, they are eight monumental murals depicting Portuguese culture and history. The paintings were made with a bright chromatic palette which today display different states of conservation. The green paint layers are particularly damaged, showing visible severe flacking and powdering in the lightest shades. The goal of this research is to understand the decay phenomenon by identifying the pigments, the painting technique, and the external deterioration factors for the future safeguard of these mural paintings. In addition to the main study, green pigments in powder were analyzed to have a deeper understanding of the green pigments available in Portugal during the 20th centuries, looking for any relation between the pigments and the paint layers from the case study. The analytical setup comprises in-loco technical photography in the visible, ultraviolet (UVF) and infrared radiation (NIR), h-OM, h-EDXRF, colorimetry and spectrophotometry. Microsamples of selected paint layers were also collected for laboratory analyses (OM, SEM-EDS, μ-XRD, and micro-Raman spectroscopy). The pigments in powder were studied by colorimetry and spectrophotometry, h-EDXRF, and XRPD. Almada Negreiros’ green painting palette consisted of green-yellow hues. Green earth pigments, the synthetic pigments PG 8 and PG 1, as well as the presence of chrome-based pigments were detected. In addition, other chromophores like the synthetic pigment PY 1 were detected as a pigment used by the artist. The degree of disruption of the samples did not enable to evaluate the painting technique. Analysis like Py-GC/MS and FTIR are required to define the presence of organic binders. About causes of deterioration, the flaking and powdering of the green paint layers can be explained by the presence of salts neoformations, in addition to the signs of bio colonization. Related with the pigments in powder, green chromophores like eskolaite, clinochlore, and phthalocyanine green were detected, as well as the presence of a possible chromium-oxide green pigment, from Almada Negreiros’ studio, that the artist might have used for the murals of the Maritime Station of Alcântara; Resumo: Visão aprofundada das camadas cromáticas verdes deterioradas na Estação Marítima de Alcàntara: um estudo arqueométrico O presente estudo de caso aborda um dos mais emblemáticos conjuntos de pintura mural pintado em 1945 pelo artista português Almada Negreiros na Estação Marítima de Alcântara, Lisboa. No total, são oito murais monumentais que representam a cultura e a história portuguesas. As pinturas foram feitas com uma paleta cromática brilhante que hoje em dia apresentam diferentes estados de conservação. As camadas de tinta verde são particularmente danificadas, mostrando visíveis graves flacidez e pó nas tonalidades mais claras. O objectivo desta investigação é compreender o fenómeno de decomposição, identificando os pigmentos, a técnica de pintura, e os factores externos de deterioração para a salvaguarda futura destas pinturas murais. Além do estudo principal, foram analisados os pigmentos verdes em pó para se ter uma compreensão mais profunda dos pigmentos verdes disponíveis em Portugal durante os séculos XX, procurando qualquer relação entre os pigmentos e as camadas de tinta a partir do estudo de caso. O esquema analítico inclui fotografia técnica in-loco no visível, ultravioleta (UVF) e radiação infravermelha (NIR), h-OM, h-EDXRF, colorimetria e espectrofotometria. Foram também recolhidas microamostras de camadas de tinta seleccionadas para análises laboratoriais (OM, SEM-EDS, μ-XRD, e espectroscopia micro-Raman). Os pigmentos em pó foram estudados por colorimetria e espectrofotometria, h-EDXRF, e XRPD. A paleta de pintura verde de Almada Negreiros consistia em tonalidades verde-amarelas. Foram detectados pigmentos verdes de terra, os pigmentos sintéticos PG 8 e PG 1, bem como a presença de pigmentos à base de cromo. Além disso, outros cromóforos como o pigmento sintético PY 1 foram detectados como um pigmento utilizado pelo artista. O grau de perturbação das amostras não permitiu avaliar a técnica de pintura. Análises como Py-GC/MS e FTIR são necessárias para definir a presença de aglutinantes orgânicos. Sobre as causas de deterioração, a descamação e o pó das camadas de tinta verde podem ser explicados pela presença de neoformações de sais, para além dos sinais de bio-colonização. Relacionados com os pigmentos em pó, foram detectados cromóforos verdes como o eskolaite, clinocloro e verde ftalocianina, bem como a presença de um possível pigmento verde de óxido de crómio, do atelier de Almada Negreiros, que o artista poderia ter utilizado para os murais da Estação Marítima de Alcântara.