Los materiales colorantes utilizados en el patrimonio cultural se clasifican en tres categorías: a) pigmentos, b) colorantes y c) lacas o pigmentos híbridos. Su identificación es una actividad compleja que requiere una metodología multianalítica; sin embargo, es uno de los principales objetivos cuando se estudian superficies polícromas. Estudiar los materiales colorante permite obtener información sobre la técnica artística, el periodo histórico y el estado de conservación de los objetos. Además, el estudio de los procesos de deterioro de los materiales colorantes permite a los restauradores establecer programas de conservación preventiva, plantear hipótesis sobre la apariencia original del objeto.

Este trabajo se enfoca en la puesta a punto y aplicación de diferentes métodos espectroscópicos avanzados para el estudio de materiales colorantes en el patrimonio cultural. La tesis se divide en tres capítulos:

En el primero se discute la identificación, a través de la técnica MU-ATR, de pigmentos orgánicos sintéticos utilizados por artistas en los años 20 del 1900 y comercializados por differentes casas productores en Alemania. Además, la misma técnica, acoplada a TLC, fue utilizada para identificar colorantes sintéticos en textiles y sus productos de degradación. La metodología propuesta permite el studio de los componentes con una cantidad mínima de muestra de manera rápida, con la cual es posible alertar a los restauradore al inicio de procesos de degradación para tomar acciones pertinentes.

En el segundo capítulo se aborda el estudio del efecto de la plata (Ag) metálica en el proceso de foto-oxidación del pigmento amarillo oropimente (As2S3), cuando ambos materiales se encuentra mezclados en una capa pictórica para imitar dorados, como es el caso de la pintura Maestà atribuida al Cimabue actualmente conservada en la iglesia de Santa Maria dei Servi en Bolonia. Para dicho estudio fue aplicada una combinación de espectroscopías vibracionales y con radiación de sincrotrón a nivel microscópico.

El tercer capítulo aborda el estudio de carboxilatos metálicos en capas pictóricas, en particular se enfoca en la formación de carboxilatos de zinc y plomo en tres aglutinantes: aceite de linaza cocido, temple de huevo y encáustica realizada con cera de abeja. Para esta investigación usamos las técnicas -ATR-FT-IR, rMA-FT-IR, espectroscopía NIR, MA-XRPD, XRPD y GC-MS. Para el procesamiento de los datos utilizamos el análisis de componentes principales. Los resultados aportan evidencia sobre el estado inicial de formación de una fase amorfa y la presencia simultánea de un ionómero así como carboxilatos metálicos libres. Además, el envejecimiento artificial de las muestra puso en evidencia el daño los carboxilatos producen a las capas pictóricas.