Pesquisa analisa malaquita e hematita e investiga se alterações provocadas por gases são permanentes
Antes que o olho perceba, alterações químicas podem estar acontecendo em uma pintura histórica. É esse processo que pesquisadores da Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF) investigam ao estudar a interação entre compostos orgânicos voláteis (COV), presentes no ar de ambientes internos, e pigmentos utilizados em obras de arte e outros bens culturais. A pesquisa, coordenada pelos professores Maria Cristina Canela, do Laboratório de Ciências Químicas (LCQUI), Benigno Sánchez, pesquisador visitante, e Roberto Franco, do Laboratório de Ciências Físicas (LCFIS), do Centro de Ciência e Tecnologia (CCT), combina técnicas de Física e Química para identificar transformações que podem começar em escala molecular antes de provocar mudanças perceptíveis na cor ou na aparência das obras.
A investigação procura compreender uma sequência de fenômenos que pode começar quando moléculas presentes no ar entram em contato com a superfície de um pigmento. Os COV podem ser fixados nesta superfície e posteriormente estabelecer interações capazes de alterar a composição e as propriedades do material. Dependendo do pigmento e do composto envolvido, essas transformações podem modificar a estrutura química e as características ópticas da pintura. O estudo integra as pesquisas do Programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais (PPGCN) e envolve pesquisadores de diferentes áreas.
— O objetivo do trabalho é identificar quais são as interações que ocorrem entre os COV presentes em ambientes de museus e pigmentos em materiais de patrimônio cultural. O conhecimento destas interações fornece parâmetros que são úteis para a conservação e restauro de bens patrimoniais — declarou Franco.
Técnicas interdisciplinares avaliam alterações microscópicas
A especialidade de Roberto Franco contribui para identificar essas alterações em escala microscópica. Físico e especialista em espectroscopia por Ressonância Paramagnética Eletrônica, ele trabalha ao lado da química Maria Cristina Canela e do pesquisador Benigno Sánchez, além de Izabela Gonçalves da Silva e dos pesquisadores que participaram das diferentes etapas do projeto. Enquanto as técnicas empregadas pelo grupo permitem investigar aspectos distintos da composição e das transformações dos materiais, a análise conjunta possibilita relacionar mudanças químicas, eletrônicas e cromáticas.
— Estamos realizando trabalhos interdisciplinares, o que é característico do programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais, ao qual estamos vinculados. Os químicos contribuem com as análises espectroscópicas na região do infravermelho e na região do ultravioleta e visível, nas análises colorimétricas — pontuou o professor.
A trajetória da pesquisa foi construída ao longo de vários anos. A colaboração entre Maria Cristina Canela e Benigno Sánchez, iniciada quando o pesquisador espanhol atuava no Centro de Pesquisas Energéticas, Ambientais e Tecnológicas (CIEMAT), em Madri, abriu caminho para trabalhos desenvolvidos posteriormente na UENF. Entre eles estiveram o doutorado de Izabela Gonçalves da Silva, orientado por Maria Cristina Canela, e o mestrado de Iago de Souza Reis, orientado por Roberto Franco e coorientado por Canela. Os resultados também deram origem ao artigo “Effect of volatile organic compounds on the stability of inorganic pigments in oil based paintings”, publicado em 2025 no Journal of Cultural Heritage.
Compostos presentes no ar podem afetar a conservação das obras
Roberto Franco explica que os COV podem ser liberados por materiais presentes nos próprios espaços destinados à conservação das obras. Entre as possíveis fontes estão materiais de construção, tintas, vernizes, adesivos, colas, solventes, plásticos, madeira, produtos de limpeza, mobiliário e componentes utilizados em vitrines e processos de restauração. Conforme ele detalha, em ambientes fechados, especialmente em compartimentos de armazenamento e exposição, a composição química do ar pode se tornar um fator adicional de conservação. A pesquisa busca justamente compreender quais dessas substâncias podem interagir com determinados pigmentos e quais consequências podem surgir ao longo do tempo.
Dois pigmentos ocupam posição central na trajetória do grupo: a malaquita e a hematita. A primeira é um pigmento verde à base de cobre, enquanto a segunda é um óxido de ferro de coloração avermelhada. Os pesquisadores investigaram a exposição desses materiais a diferentes COV, entre eles ácido acético, ácido fórmico, formaldeído, 2 butanona oxima, hexanal e xileno. Os experimentos indicaram que diferentes pigmentos podem responder de maneiras distintas aos mesmos compostos, mostrando que a relação entre poluente e material precisa ser analisada caso a caso.
A malaquita apresentou um dos resultados mais expressivos para a conservação de obras. Em determinadas condições, especialmente diante do ácido acético, as amostras apresentaram alterações cromáticas associadas às transformações químicas do cobre. O estudo publicado pelo grupo no Journal of Cultural Heritage identificou diminuição da luminosidade e deslocamento da cor em amostras de malaquita expostas a diferentes COV. O resultado ajuda a compreender como uma mudança aparentemente visual pode estar relacionada a uma transformação na composição do pigmento.
A hematita também permitiu observar fenômenos que não seriam identificados apenas pela observação da pintura. A dissertação de mestrado de Iago de Souza Reis, orientada por Roberto Franco, investigou a interação entre esse pigmento e COV. Em uma das etapas, o grupo observou alterações relacionadas ao ferro após a exposição a determinados compostos. A pesquisa mostrou, assim, que o acompanhamento da conservação de uma obra pode exigir informações que ultrapassam aquilo que é possível identificar diretamente pela visão.
Estudos entram em nova fase
A pesquisa agora avança para um momento que pode ser decisivo para a conservação de pinturas históricas. O atual trabalho de mestrado de Alice Liliane Pinheiro Pazeli, orientado por Roberto Franco e coorientado por Benigno Sánchez, investiga novamente a malaquita em contato com COV.
— Estamos estudando o pigmento de malaquita e compostos orgânicos voláteis, observando as alterações das interações durante o tempo, assim como a identificação de quais destas interações são reversíveis ou permanentes — afirmou Franco.
Os resultados podem contribuir para estratégias de conservação preventiva, desde o monitoramento da qualidade do ar até a escolha de materiais utilizados em vitrines, reservas técnicas e espaços de armazenamento. Se determinada combinação entre pigmento e COV representar risco, medidas como a substituição de materiais emissores, o controle das fontes de contaminantes, o uso de sistemas de filtragem e o acompanhamento das condições ambientais podem ser adotadas antes de uma intervenção direta sobre a obra. A pesquisa da UENF amplia, dessa forma, a capacidade de identificar processos de deterioração antes que eles se tornem evidentes e ajuda a aproximar a Física, a Química e a Ciência dos Materiais dos desafios de preservação do patrimônio histórico e artístico.
(Jornalista: Jorge Rocha – Fotos: Divulgação)
