La chimica nella tavolozza

Pensando ai vari campi di applicazione della chimica, difficilmente potrebbe venire in mente tra le prime opzioni la pittura. Eppure l’arte della raffigurazione pittorica deve moltissimo a questa disciplina scientifica, che affonda le sue origini nell’alchimia. I verdi, i blu, gli ocra dei quadri più famosi nel corso dei secoli sono “figli” delle conoscenze chimiche del tempo e un interessante percorso di storia dell’arte si potrebbe tracciare proprio passando in rassegna con “occhio da chimico” le prime pitture dei nostri antenati nelle grotte del Paleolitico fino ad arrivare alle opere d’arte dei giorni nostri.
Ci ha pensato e lo ha fatto Adriano Zecchina, docente emerito di chimica fisica all’Università di Torino e chimico apprezzato a livello mondiale per i suoi studi, con il suo libro “Alchimie nell’arte. La chimica e l’evoluzione della pittura”, edito da Zanichelli per la collana Chiavi di Lettura. Un percorso che potrebbe appassionare sia docenti di scienze (e ovviamente di storia dell’arte) sia studenti, motivo per cui il libro è entrato nella cinquina finalista dell’ottava edizione del Premio Galileo 2014, il premio letterario per la divulgazione scientifica.
L’arte di comporre i colori in quadri vividi e espressivi nasce dalla capacità di manipolare la luce attraverso la scelta e la “lavorazione” delle sostanze che servono a diffondere la luce sul supporto che serve come base del dipinto: i pigmenti e i leganti.

Su Aula di Scienze trovate un’intervista ad Adriano Zecchina, autore di “Alchimie nell’arte”, che potete guardare e ascoltare qui e qui.
Cliccando qui invece trovate la pagina ufficiale del Premio Galileo.

Che cos’è un pigmento?
Un pigmento è una sostanza formata da particelle con dimensioni dell’ordine del micrometro (un millesimo di millimetro), che dà colore a un materiale, indicato con il nome di legante, all’interno del quale si disperde senza però sciogliersi. Quando sono illuminate da luce bianca, le particelle che compongono il pigmento si comportano come un centro di diffusione, cioè restituiscono la luce diffondendola in tutte le direzioni:

  • se la luce diffusa dalle particelle del pigmento ci appare bianca, significa che le particelle non assorbono le componenti della luce solare, cioè le varie radiazioni elettromagnetiche caratterizzate da lunghezze d’onda diverse;
  • se la luce diffusa è “colorata”, significa invece che le particelle assorbono una o alcune componenti della luce solare, restituendoci le altre.

Il colore di un pigmento è allora determinato dalla lunghezza d’onda della componente della luce che le particelle del pigmento diffondono.
L’assorbimento e la diffusione di una componente luminosa con una certa lunghezza d’onda da parte dei pigmenti è strettamente correlato alla loro struttura atomica e molecolare. Per questa ragione i pigmenti prodotti oggi dall’industria chimica vengono progettati studiando alla perfezione proprio la loro struttura cristallina e molecolare, così da ottenere con precisione una particolare diffusione della luce e quindi un risultato cromatico definito.

Chimica e pittura sono anche i protagonisti di uno dei video vincitori dell’edizione 2013 del Premio Videolab. Nel video che segue, i ragazzi della III B dell’I.T.I. “Ettore Majorana” di Milano creano in laboratorio uno dei pigmenti protagonisti della storia dell’arte: il famoso “verde malachite”:

Quali sono stati i primi pigmenti utilizzati dall’uomo?
Da quando la chimica organica ha fatto irruzione nell’industria, i pigmenti, di qualunque intensità e sfumatura, sono diventati migliaia e soprattutto sono facilmente reperibili sul mercato. Nel corso dei secoli, invece, era proprio la relativa disponibilità dei pigmenti, ricavati da minerali grazie alle conoscenze alchemiche della bottega d’arte in cui i pittori lavoravano, a determinare la preponderanza di un certo colore in particolari periodi storici e artistici. Ovviamente la bellezza di una raffigurazione pittorica non dipende solo dalla quantità dei pigmenti a disposizione nella tavolozza del pittore. Uno dei primi incredibili esempi di arte pittorica, ritrovato in Francia nelle grotte di Chauvet e risalente a circa 30000 anni fa, fu infatti realizzato soltanto con tre pigmenti: ocra gialla, ematite rossa, cioè due ossidi di ferro presenti nel terreno, e carbone per il nero. Nonostante l’uso di tre soli pigmenti, l’arte di quelle grotte, rimaste protette e sconosciute per lungo tempo, è davvero straordinaria.

Su Aula di Scienze, Lisa Vozza ha parlato nel suo blog della grotta di Chauvet e del documentario di Werner Herzog “La grotta dei sogni dimenticati”, che mette in mostra le bellezze mozzafiato delle pitture del Paleolitico contenute in essa. Inoltre, su Aula di Scienze abbiamo parlato dei problemi di datazione delle raffigurazioni pittoriche nelle grotte come quelle di Chauvet.

Che cos’è un legante?
Intensità e sfumature di un colore dipendono fortemente dal materiale che si usa come legante, o mezzo disperdente, dei pigmenti. Il legante deve essere trasparente e i mezzi più comunemente usati sono stati: la cera d’api, la gomma arabica, il tuorlo e l’albume d’uovo, l’olio di lino e la resina acrilica, utilizzata soprattutto ai giorni nostri.
L’evoluzione delle sostanze leganti nasce essenzialmente da due esigenze dei pittori:

  • realizzare sfumature sempre più raffinate, che si possono ottenere utilizzando un mezzo disperdente che si asciuga lentamente (come l’olio);
  • ottenere effetti cromatici intensi, utilizzando, al contrario, un mezzo disperdente che si asciuga velocemente (come le resine acriliche che evaporano in poco tempo).

Pigmenti e leganti sono anche oggetto di studi di chimica e fotoluminescenza volti a stabilire i materiali realmente impiegati dai pittori. Nel dicembre scorso, il Molab, il laboratorio mobile per le indagini non invasive sulle opere d’arte dell’Università di Perugia e del Cnr, ha partecipato al primo progetto internazionale di analisi delle 11 opere di Jackson Pollock della Collezione Peggy Guggenheim di Venezia. Il video che segue della CNRwebTV mostra alcuni dettagli del progetto:

Quali sono i passaggi fondamentali per eseguire un’opera pittorica?
Prima di effettuare il dipinto vero e proprio, il supporto su cui verrà eseguita la l’opera d’arte (tela, parete, tavola in legno, carta, ceramica, metallo) deve essere preparato stendendo su di esso uno strato di colore bianco, in modo che la superficie possa accogliere meglio i pigmenti colorati. I vari pigmenti colorati devono essere poi dispersi in un legante trasparente che verrà utilizzato per realizzare il vero e proprio strato pittorico. A seconda del pigmento, ma soprattutto del legante utilizzato, sarà possibile sovrapporre più strati di pittura. Al termine dell’opera, sul dipinto viene poi steso un film trasparente con funzione protettiva ed estetica.

Molti artisti in passato sono stati contraddistinti dall’utilizzo di un certo pigmento, che in un certo senso diventava il loro marchio di fabbrica. Uno di questi è Leonardo Da Vinci, che aveva usato nel suo dipinto più noto, La gioconda, il suo famoso nero. Grazie all’analisi chimica per confronto di quel pigmento, ritrovato in una delle pareti nella Sala dei Cinquecento di Palazzo Vecchio a Firenze, è stato possibile scoprire che un altro suo dipinto, La Battaglia di Anghiari, dato per scomparso, era in realtà nascosto sotto un dipinto del Vasari. Qui trovate la ricostruzione della lunga ricerca di National Geographic.

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