Влияние температуры и относительной влажности .

Материалы, из которых состоят картины,— основа, грунт, красочный и лаковый слой—различны по своим механическим и физико-химическим свойствам, вследствие чего они по-разному реагируют на изменения температуры и относительной влажности окружающей среды. Так как красочный слой масляной живописи и пленка олифы на темперной живописи представляют собой слабоводопроницаемый барьер, на колебание относительной влажности прежде всего реагирует оборотная сторона картины, то есть основа. Дерево, холст и бумага, являясь гигроскопическими материалами, содержат в себе влагу, количество которой определяется окружающей средой.

При повышении относительной влажности (более 70—75%) холст выходит из состояния нормальной натянутости. Длительное пребывание в такой атмосфере может привести к истлеванию холста, набуханию клея, содержащегося в грунте, к образованию плесени, загниванию клея. Часто плесень, образовавшаяся в грунте, проникает сквозь трещины в красочный слой и становится заметной на лицевой стороне картины. Клей теряет свою силу, связь между грунтом и основой нарушается и появляются отслоения красочного слоя. Повышенная относительная влажность вредна и для дублированных картин. Между холстами образуются пузыри, приводящие в конце концов к сплошному отставанию подклеенного холста. Под влиянием влаги происходит процесс изменения оптических свойств лака: в нем образуется сеть мельчайших трещин, он мутнеет, синеет, потом белеет, теряет прозрачность; картина как бы покрывается мутной белой пленкой. Избыточная влажность вызывает искривление и деформацию деревянных основ живописи, набухание досок, гниение дерева, размягчение грунта, отставание паволоки, грунта и живописи от основы.

Высокая температура (25—30°С) и сухость воздуха (относительная влажность ниже 50%) приводят к пересыханию волокон холста, отчего холст становится менее эластичным и менее прочным. Грунт делается хрупким и ломким. Изломы его передаются красочному слою. Дерево при тех же условиях, отдавая влагу, деформируется, происходит его коробление, растрескивание, выпадение шпонок, отставание паволоки, вздутие и шелушение грунта и красочного слоя.

Одним из важнейших условий хорошей сохранности экспонатов является стабильность среды. Особенно опасны имеющие место в музеях колебания температуры и относительной влажности воздуха. Если температура и относительная влажность в помещении музея постоянны, то в экспонатах устанавливается некоторое влажностное равновесие. Если же это равновесие нарушается, произведение начинает поглощать или отдавать влагу. Начинается движение основы, приводящее к разрушению живописи. Чем значительнее и чаще эти колебания, тем скорее разрушается произведение.Наиболее чувствительна к колебанию состояния окружающей среды живопись на дереве и холсте. В зависимости от этих колебаний холст то сильно натягивается на подрамник, тообвисает, что ведет к его быстрому обветшанию. Целлюлоза, содержащаяся в холсте, поглощая с водой кислород, окисляется, ткань темнеет, теряет эластичность, становится хрупкой и, разрушаясь, теряет способность удерживать красочный слой. Под влиянием движения основы в грунте образуются трещины, переходящие в красочный слой. Красочный слой, который со временем теряет эластичность и становится более хрупким, также плохо переносит сжатия и растяжения холста. Кроме того, резкие изменения температуры и относительной влажности вызывают и непосредственное разрушение живописи: нарушается связь красочного слоя с грунтом, возникает расслоение живописного слоя, его шелушение и осыпь.Очень быстро и неблагоприятно для сохранности картины на изменения температуры и особенно относительной влажности реагируют основы из дерева.Резкие колебания атмосферы вызывают быстро чередующиеся сжатия и расширения основы, сопровождающиеся деформацией дерева, короблением и разрывами. Движение основы и в этом случае неизбежно вызывает соответствующее напряжение в грунте и красочном слое.

Влияние света

Свет является одним из тех факторов, которые непосредственно влияют на сохранность картин. Без света, в темном помещении покровные масляно-лаковые пленки и масло, на котором стерты краски, сильно желтеют, вызывая общее потемнение живописи. Свет же восстанавливает цвет почерневших свинцовых красок.  Краски, содержащие свинец, например свинцовые белила,  темнеют на воздухе из-за образования сульфида свинца PbS. Дело в том, что атмосферный воздух всегда содержит следы сероводорода H2S, особенно в крупных городах и промышленных центрах.

При обработке потемневших картин или икон, написанных свинцовыми белилами, пероксидом водорода H2O2  полотнам возвращается их первоначальный вид. Однако процесс этот долгий.

PbO+H2S = PbS+H2O,

PbS+4H2O2 = PbSO4+ 4H2O

 Все краски, стертые на масляном и масляно-лаковом связующем, при старении желтеют. Этот процесс вызывается химическими реакциями в самом связующем веществе и является необратимым. Что касается свинцовых белил, особенно стертых с льняным маслом, они сильно желтеют в темноте, но этот процесс обратим: пожелтение исчезает, если картину выставить на свет. Свинцовые белила в масляных, масляно-смоляных, восковых и темперных связующих нечувствительны к действию сероводородистых загрязнений воздуха. Кроме того, свинцовые белила в масляном связующем обладают хорошей совместимостью и с пигментами, содержащими серу .

Без света темнеет олифа, покрывающая темперную живопись. В темном помещении интенсивнее идет развитие вредных для картин микроорганизмов, свет же уничтожает большинство этих вредителей. Поэтому все помещения музея, в том числе и запасники, должны быть достаточно светлыми.

В то же время свет может играть и отрицательную роль в сохранности экспонатов, причем разрушения, вызываемые воздействием света, бывают столь значительны, что по степени влияния на экспонаты он занимает следующее место после температуры и влажности.

Под воздействием света как естественного, так и искусственного происходят два вида разрушений: видимые—изменения оттенка или цвета и невидимые — структурные разрушения или изменения физических свойств материалов произведений. По степени изменений от действия света произведения масляной и темперной живописи относятся к категории относительно светостойких, тогда как, например, произведения искусства, выполняемые на бумаге (акварель и все графические техники),— к наименее светостойким. * По степени изменений под действием света материалы, из которых состоят экспонаты, принято делить на три категории: светостойкие— камень, гипс, фарфор, стекло, керамика, металлы, минералы, эмаль; относительно светостойкие— масляная и темперная живопись; наименее светостойкие — ткани всех видов, папирус, бумага и все графические техники, кожа, шкуры, мех животных и проч.

Для освещения в музеях и картинных галереях используются три вида источников света: дневной свет, лампы накаливания и люминесцентные лампы. Каждый из этих источников отличается спектральным составом света, по-разному влияющим на экспонаты (см. табл. 1).

Таблица 1 Распределение излучения различных источников света (в %)

Источник света Ультрафиолетовое излучение   Видимое излучение    Инфракрасное излучение

Солнечный свет 5,5 51 43,5

Лампы накаливания 0.1 10 89,9

Люминесцентные лампы  3,5 52 44,5

Фотохимические реакции, ведущие к изменению в материалах живописи, вызываются как ультрафиолетовой, так и видимой частью спектра. Особо вредное воздействие оказывают ультрафиолетовые лучи, а также прилегающая к ним синяя часть видимой области спектра. Наиболее опасным для экспонатов является естественный свет, особенно прямой солнечный, имеющий в своем составе высокий процент ультрафиолетовых лучей. Наименее опасен свет ламп накаливания, содержащий в своем составе до 80% инфракрасных лучей, не оказывающих химического воздействия на живопись. Свет люминесцентных ламп, приближаясь по своему спектральному составу к дневному, оказывает влияние на живопись в зависимости от типа ламп. Обычно по своему воздействию он приближается к дневному свету.Не только спектральный состав, но и интенсивность облучения вызывает изменения в экспонатах. Световую мощность источника света или осветительного прибора характеризует величина, называемая световым потоком и измеряемая в люменах (лм). Электрическая мощность источника света (ватты) не эквивалентна этой величине, так как различные источники при одинаковой мощности создают разные световые потоки. Важной характеристикой источников света является также сила света. Измеряемая в свечах, она определяет интенсивность излучения в данном направлении. Световой поток, падая на поверхность, создает на ней освещенность, которая измеряется в люксах и определяется отношением светового потока к площади, по которой он распределен, то есть числом люменов на квадратный метр.

Степень воздействия света на экспонаты зависит прежде всего от времени облучения; чем оно дольше, тем быстрее и сильнее изменяется экспонат. Уменьшение длительности экспонирования предметов уменьшает и опасность их повреждения. Повреждение экспонатов зависит также от способности разных материалов поглощать лучистую энергию и испытывать ее воздействие. Зависит оно и от температуры и относительной влажности воздуха в помещении и от присутствия в воздухе химически активных газов.

Высокая температура повышает общее движение атомов и молекул, их кинетическую энергию. Влажность обычно ускоряет процесс фотохимического изменения материалов. Некоторые пигменты и красители, выгорающие под действием света, весьма чувствительны к влаге. В условиях крайней сухости выгорание долгое время может быть незначительным, несмотря на довольно высокий уровень освещенности. Если относительная влажность высока, тот же краситель на той же самой основе может выгорать во много раз быстрее. Поэтому относительная влажность окружающего воздуха и степень влажности предметов не должны превышать необходимого уровня. Во многих фотохимических реакциях участвует кислород воздуха. Некоторые газы, присутствующие в атмосфере промышленных районов, могут вступить в реакцию с чувствительными к действию света материалами, увеличивая степень их общего фотохимического повреждения.