השחרת פיגמנטים על בסיס נחושת בציורי קיר: השפעת טכניקת הפרסקו והרכב הכימי של הפיגמנטים

כשקירות עתיקים זוהרים מתכהים

מבקרים בכנסיות ובווילות היסטוריות נוטים להתפעל מכחולים ועיצים עזים שצוירו לפני מאות שנים — ורבים מהם מתאכזבים לגלות שצבעים רבים התמלאו או הפכו לכמעט שחורים. מאמר זה בוחן מדוע חלק מהפיגמנטים המבוססים על נחושת, שבעבר העניקו לפרסקאות גוונים עזים, משתחררים בהדרגה, ומדוע אחרים נשארים יציבים באופן מפתיע. הבנת התהליך האיטי הזה מסייעת לשמרים להגן על ציורי הקיר היקרים מפני אובדן צבע בלתי הפיך.

מדוע צבעי נחושת היו כל כך פופולריים

אלפי שנים אומנים ברחבי הים התיכון השתמשו במינרלים של נחושת ליצירת כחולים וירוקים בולטים על טיח. אבנים טבעיות כמו אזוריט (כחול עמוק) ומלאכיט (ירוק), גרסאות מלאכותיות בשם ורדיטר, הפיגמנט הזכוכיתי המפורסם כחול מצרי, והמינרל הירקרק כריזוקולה — כולם שיחקו תפקיד מרכזי. מאוחר יותר הופיעה אצטאט הנחושת המלאכותי שנקרא ורדגריס, שסיפק ירקים שקופים ובהירים. פיגמנטים אלה הוחלו לעתים קרובות בטכניקת הפרסקו, שבה הצבע מברישים על טיח גירי רטוב עדיין לח, כך שהצבע והקיר מתקשים ונוצרת פני שטח אחידה.

טיח טרי: שכונה קשה לפיגמנטים

בפרסקו אמיתי הפיגמנטים מעורבבים במים ומונחים על מוטרד גירי רטוב שהוא חזק בסיסי ומלא בלחות. כשהטיח מתייבש הוא מגיב עם פחמן דו-חמצני מהאוויר, והליים הופך לפחמת הסידן שנועלת את הצבע במקומו. המחברים שיחזרו תהליך זה באמצעות שמונה פיגמנטים נחושתיים שונים שהוחלו על מקטעי קיר מדגם, ולאחר מכן עקבו אחרי השינויים בצבע במשך 28 יום ושוב אחרי שנה. הם השוו גם את מה שנראה בעין עם מערך טכניקות — מיקרוסקופיה, שיטות רנטגן, אור אינפרא-אדום וספקטרוסקופיית פוטואלקטרונים פי-איקס-אר — כדי לקשר אילו שינויים כימיים ומבניים תאמו את ההשחרה.

אילו פיגמנטים משתחררים — ואיך

הממצאים הראו כי הכימיה קובעת במידה רבה. פחמתי נחושת (אזוריט ומלאכיט, טבעיים וסינתטיים) השחרו את המשטח ביותר והציגו חלקיקים מחוררים ו"תווי תגובה" סביב המקומות שבהם הפיגמנט נגע בטיח הבסיסי. ורדגריס התנהג שונה: במקום ליצור שכבת צבע דחוסה הוא הפך לאבקה ולכתמי, עם צבעים שנעו מכחול עד חום-שחור. לעומת זאת, הסיליקטים של הנחושת סיפקו תמונה מעורבת. כחול מצרי נשאר יציב באופן מרשים — עדיין כחול ומוגן על ידי שכבת גיר דחוסה — בעוד שכריזוקולה הראתה השחרה קלה בלבד, בעיקר במקום שבו נמצאו זיהומים זעירים העשירים בנחושת, קובלט או ברזל. ממצאים אלה מצביעים שלא רק הפיגמנט הראשי, אלא גם זיהומים מינרליים וגודל החלקיקים משפיעים על מהירות ועוצמת שינויי הצבע.

מכהים נסתרות: מעבר לאוקסיד השחור המוכר

הסבר וותיק להשחרה בציורים מסוג זה הוא היווצרות הטנוריט, אוקסיד נחושת שחור. המחקר אכן מצא תרכובת זו בכמה ניסויים מבוססי אזוריט, אך לא בשכיחות מספיקה כדי להסביר את כל ההשחרה הנראית בעין. במקום זאת, ניתוחי משטח גילו עלייה בנחושת במצבי חמצון נמוכים יותר — צורות נחושת שהן כימית "מוחזרות" יותר ביחס לפיגמנט המקורי. מינים נחושתיים מוחזרים אלה, שלרוב הם כאלו בעלי מבנה גבישי לקוי או כמעט אמורפיים, יכולים ליצור שכבות פני שטח מאוד חשוכות הסופגות אור ונמנעות מזיהוי על ידי כלים גבישולוגרפיים סטנדרטיים. המחברים מצאו גם ראיות לכך שפחמן מהאוויר הסובב — חלקיקי סופה, מולקולות אורגניות נדיפות וזיהומים מבוססי פחמן אחרים — נלכד בטיח במהלך הייבוש ועשוי לסייע בנהיגה להפחתת הנחושת, במיוחד בתנאים לחים ובסביבת בסיסיות גבוהה.

מה משמעות הדבר לשימור ציורי קיר

באופן פשוט, המחקר מראה שהשחרת פיגמנטים פרסקו מבוססי נחושת אינה נובעת מתגובה יחידה ופשוטה. במקום זאת, היא נובעת משילוב של לחות, בסיסיות חזקה, הכימיה המדויקת של הפיגמנט, זיהומים מינרליים זעירים ושינויים עדינים במצב האלקטרוני של הנחושת. פיגמנטים פחמתיים ואצטטיים של נחושת מתגלים כשבריריים במיוחד, בעוד שפיגמנטים מבוססי סיליקט כגון כחול מצרי עמידים הרבה יותר. עבור שומרים, משמעות הדבר היא שזיהוי נכון של סוג הפיגמנט הנחוש — ומקורו — יכול לכוון החלטות ניקוי, טיפולים ושליטה סביבתית. הימנעות ממוצרים בעלי בסיסיות גבוהה והגבלת חשיפה לזיהומים ואבק עשיר בפחמן עשויים לסייע בהאטת ההשחרה, ובכך לתת לכחולים ולירוקים היסטוריים סיכוי טוב יותר לשרוד לדורות הבאים.

ציטוט: Jiménez-Desmond, D., Arizzi, A., Ricci, C. et al. Blackening of copper pigments in wall paintings: impact of the fresco technique and the chemical composition of the pigments. npj Herit. Sci. 14, 190 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02461-3

מילות מפתח: ציורי קיר פרסקו, פיגמנטים על בסיס נחושת, השחרת צבעים, שימור אמנות, כחול מצרי