El artículo «Revealing the Origin and History of Lead-White Pigments by Their Photoluminescence Properties» de Gonzalez, Victor; Gourier, Didier; Calligaro, Thomas; Toussaint, Kathleen; Wallez, Gilles; y Menu, Michel, publicado el 07 de marzo de 2017, explora la historia y el origen de los pigmentos blanco de plomo a través de sus propiedades fotoluminiscentes. El pigmento blanco de plomo, compuesto por dos fases minerales principales, la cerusita (PbCO3) y la hidrocerrusita (2PbCO3.Pb(OH)2), ha sido utilizado en la pintura desde la antigüedad. Los autores investigan cómo las diferentes calidades del pigmento, producto de la sofisticación en su síntesis, influyen en sus propiedades fotoluminiscentes, las cuales pueden usarse como huellas dactilares para determinar el origen y la historia de estos materiales.
La investigación se centra en how las dos fases minerales del pigmento emiten luz visible bajo ciertas condiciones de excitación, y cómo las variaciones en estas emisiones pueden estar ligadas a defectos estructurales y a los métodos de síntesis aplicados. Las muestras de cerusita y hidrocerrusita, obtenidas a través de métodos de precipitación y corrosión del plomo, exhiben diferentes patrones de fotoluminiscencia cuando se excitan en un rango entre 250 nm y 400 nm, y se observa que sus espectros de emisión varían entre 400 nm y 800 nm.
Se identificaron dos tipos de bandas de emisión-excitación. La primera, una emisión emocionante justo en el margen de absorción óptica del compuesto (alrededor de 5 eV), depende de la fase constituyente (2.8 eV en cerusita y 2.1 eV en hidrocerrusita). La segunda, bandas de emisión más amplias en el mismo intervalo de energía, son excitadas por debajo de ese umbral y son sensibles al método de síntesis y a los tratamientos post-síntesis. Estos tratamientos incluyen el lavado y molienda en soluciones ácidas, el calentamiento en agua, y la exposición a la luz solar, afectando notablemente las propiedades de fotoluminiscencia.
Al estudiar muestras históricas de pigmentos blanco de plomo, los investigadores observaron que las bandas de fotoluminiscencia en cerusitas e hidrocerrusitas sintetizadas por métodos históricos eran más débiles en comparación con las sintetizadas en laboratorio. Esto sugiere que los pigmentos históricos tienen menos defectos estructurales y que los procesos de síntesis modernos tienden a introducir más imperfecciones.
La sensibilidad de las propiedades fotoluminiscentes a los métodos de síntesis y a los tratamientos post-síntesis destaca que estas características ópticas del pigmento pueden proporcionar información valiosa sobre la calidad de los pigmentos utilizados por los maestros antiguos. Estas propiedades podrían ayudar a identificar y autenticar obras de arte, proporcionando una herramienta analítica útil para los científicos en el campo del patrimonio cultural.
En conclusión, el estudio revela que las propiedades de fotoluminiscencia de los pigmentos blanco de plomo están íntimamente ligadas a su composición y a su historia de producción. Las variaciones observadas en los espectros de emisión y excitación pueden funcionar como indicadores de los procesos históricos de fabricación del pigmento, ofreciendo un método rápido y no destructivo para investigar y autenticar materiales patrimoniales.
